找到 37 条结果 · IEEE Transactions on Power Systems
基于鲁棒软演员-评论家算法的时空相关性风险调度方法
Risk-Based Dispatch of Power Systems Incorporating Spatiotemporal Correlation Based on the Robust Soft Actor-Critic Algorithm
Jianbing Feng · Zhouyang Ren · Wenyuan Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
基于安全深度强化学习（SDRL），本文提出一种考虑时空相关性的风险调度方法（SC-RD），同时建模违规风险的时间相关性与风电不确定性的空间相关性。为此设计了一种新型鲁棒软演员-评论家算法（R-SAC），无需近似或不确定性分布假设，即可在线求解非线性、非凸且含积分形式的SC-RD模型。通过构建鲁棒约束马尔可夫决策过程（R-CMDP），将违规风险作为智能体探索成本，并以成本的CVaR作为安全探索的风险指标。引入二阶中心矩评估模块高效估计CVaR，并结合加速原对偶优化实现最大熵自适应学习。在IEEE-...
解读: 该研究提出的时空相关性风险调度方法对阳光电源的储能与风电产品具有重要应用价值。R-SAC算法可优化ST系列储能变流器的调度策略,提升PowerTitan大型储能系统在风电场景的运行稳定性。具体而言:(1)可应用于储能电站EMS的调度优化,提高储能容量配置合理性;(2)可集成到iSolarCloud平...
AdapSafe2：无先验安全认证的强化学习在多区域频率控制中的应用
AdapSafe2: Prior-Free Safe-Certified Reinforcement Learning for Multi-Area Frequency Control
Xu Wan · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月
高比例可再生能源接入下，安全强化学习（RL）被广泛用于电力系统频率控制。然而，现有方法在非稳态环境适应与高维时变安全约束满足方面仍面临挑战。本文提出AdapSafe2，一种无需先验知识且具备安全保证的多区域频率控制方法。通过元环境学习算法自适应追踪系统参数变化，并构建元强化学习框架实现无模型自适应控制；设计基于控制屏障函数的安全评判网络与安全补偿器，动态识别并仅对高风险区域进行补偿，提升高维约束下的求解效率。在2区与3区低惯量系统中的仿真验证了该方法在动态安全约束下的优越性能。
解读: 该无先验安全强化学习技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的频率调节功能具有重要应用价值。AdapSafe2的元学习自适应框架可增强储能系统在高比例新能源场景下的动态响应能力，其控制屏障函数安全机制能确保储能系统在SOC、功率等多维约束下的安全运行。该技术可与阳光电源现有的V...
同步发电机与基于逆变器资源联合发电系统的多摆暂态稳定性
Multi-Swing Transient Stability of Synchronous Generators and IBR Combined Generation Systems
Songhao Yang · Bingfang Li · Zhiguo Hao · Yiwen Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
传统观点认为，故障期间加速能量的积累会导致同步发电机（SGs）典型的首摆功角失稳。本文提出新见解：电网跟随型逆变器资源（GFL-IBRs）在低电压穿越及恢复控制过程中产生的减速能量累积，亦可能引发SGs的暂态功角失稳。该减速摆动阶段积聚的暂态能量将在后续摆动中转化为加速能量，导致多摆失稳现象。理论分析与仿真结果均验证了该机理。
解读: 该研究揭示的GFL-IBR低电压穿越引发的多摆失稳机理，对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的LVRT控制策略优化具有重要指导意义。建议在现有GFL控制基础上：1)优化电压恢复过程中的功率输出曲线,避免过快恢复导致的减速能量累积; 2)在SG3125HV等大功率机型中引入虚拟惯量控制,提...
考虑尾流效应下风电出力不确定性对电力系统小信号稳定性的概率分析
Probabilistic Analysis of Small-Signal Stability of Power Systems Affected by Wind Power Generation Uncertainties Considering Wake Effects
Zhaoyuan Wang · Siqi Bu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
目前大多数受风力发电影响的电力系统小干扰稳定性概率分析（PASS）研究都忽略了风电场（WFs）中的固有现象，即尾流效应（WE）。这将导致小干扰稳定性概率分析结果不准确。因此，本文提出了一种考虑风电场尾流效应的小干扰稳定性概率分析方法。首先，提出了一种改进的尾流效应模型，用于描述不同尾流区域风速亏损的形状转变。该模型能够更真实、准确地反映尾流效应。此外，由于所提出的改进尾流效应模型的计算结果可直接被电力系统模型使用，因此无需修改即可轻松集成到电力系统模型中，且计算时间有限，适用于小干扰稳定性概率分...
解读: 该研究对阳光电源大型风电变流器和储能系统的稳定性控制具有重要参考价值。通过考虑尾流效应的不确定性分析方法，可优化ST系列储能变流器和风电变流器的小信号稳定控制策略。研究成果可直接应用于：1)风储混合电站的GFM/GFL协调控制；2)PowerTitan储能系统的并网稳定性优化；3)大型风电场的群控策...
通过改进的线性凸包络收紧交流最优潮流的二次约束松弛
Tightening QC Relaxations of AC Optimal Power Flow Through Improved Linear Convex Envelopes
Mohammad Rasoul Narimani · Daniel K. Molzahn · Katherine R. Davis · Mariesa L. Crow · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
交流最优潮流（AC OPF）是电力系统运行中的一个基本问题。通过交流潮流方程对网络物理特性进行精确建模，使得交流最优潮流成为一个具有挑战性的非凸问题。为了寻找全局最优解，近期的研究开发了各种凸松弛方法，用于界定交流最优潮流问题的最优目标值。二次约束（QC）松弛通过将非凸项包含在凸包络内，使交流最优潮流问题凸化。QC 松弛的精度在很大程度上取决于这些包络的紧密度。本文提出了两种用于收紧最优潮流问题 QC 松弛的改进方法。首先，我们考虑一个特定的非线性函数，其投影是潮流方程极坐标表示中出现的非线性表...
解读: 该研究提出的改进线性凸包络方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的功率优化调度，提升PowerTitan大型储能系统的运行效率；2) 有助于优化SG系列光伏逆变器的并网控制策略，特别是在多机并联场景下的功率分配；3) 对基于SiC器件的三电平拓扑...
软件定义的虚拟同步调相机
Software-Defined Virtual Synchronous Condenser
Zimin Jiang · Peng Zhang · Yifan Zhou · Lukasz Kocewiak 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
同步调相机（SCs）在将风能并入相对薄弱的电网中发挥着重要作用。然而，同步调相机的设计通常取决于特定的应用需求，可能无法充分适应从传统发电向可再生能源发电转型所导致的频繁变化的电网条件。本文设计了一种软件定义虚拟同步调相机（SDViSC）方法来应对这些挑战。我们的贡献主要有四点：1）设计了一种虚拟同步调相机（ViSC），使全功率变流器风力发电机组能够提供内置的同步调相机功能；2）对软件定义虚拟同步调相机进行工程化处理，将基于硬件的虚拟同步调相机控制器转化为软件服务，其中基于Tustin变换的软件...
解读: 该软件定义的虚拟同步调相机技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的GFM控制策略优化,提升其在弱电网条件下的并网稳定性和电压支撑能力。该技术的软件可配置特性与阳光电源现有的虚拟同步机VSG控制架构高度契合,有助于实现储能变流器的多场景...
学习多个凸电压稳定约束用于机组组合
Learning Multiple Convex Voltage Stability Constraints for Unit Commitment
Hongyang Jia · Qingchun Hou · Pei Yong · Fei Teng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
随着可变可再生能源（VRE）渗透率的不断提高，电力系统电压稳定性面临着重大挑战，因为VRE机组属于基于逆变器的发电机（IBG），往往会削弱电力系统的电压支撑能力。因此，发电调度应避免可能导致电压不稳定问题的运行状态。本文提出了一种数据驱动的方法，用于学习多个凸电压稳定约束条件，并将其有效嵌入机组组合问题中。首先，利用多个凸多面体来表示非线性和非凸的电压稳定边界。然后，通过决策树对多面体进行初始化，并采用全局优化策略对其进行优化。最后，将学习得到的电压稳定边界作为约束条件嵌入机组组合问题中。对六个...
解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究提出的多凸约束学习方法可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电压稳定控制策略。具体而言，可将其应用于：1)储能系统的GFM控制算法优化，提升PowerTitan在弱电网条件下的电压支撑能力；2)大型光伏电站的VSG控制设计，增强S...
基于多域映射的阻抗计算方法用于VSC型电力系统振荡稳定性分析
Multi-Domain-Mapping-Based Impedance Calculation Method for Oscillatory Stability Analysis of VSC-Based Power System
Chenxiang Gao · Siyuan Fei · Yizhuo Ma · Jin Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
基于电压源换流器（VSC）的电力系统具有振荡传播范围广、宽频响应以及复杂的多模态耦合等特点。由于这类系统具有高阶特性且需要灵活的分析模型，对其稳定性进行分析面临着巨大挑战。为解决这些问题，本文提出了一种基于多域映射（MDM）的新型阻抗计算方法，该方法具有高效、灵活和精确的显著特点。建立了元件级的离散时间小信号模型（DT - SSM）以取代传统的连续时间小信号模型（CT - SSM）。进一步地，采用节点分析法（NAM）描述子系统，然后将其直接等效为端口等效小信号模型（PE - SSM）。利用叠加定...
解读: 该多域映射阻抗计算方法对阳光电源的VSC类产品具有重要的工程应用价值。首先可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的稳定性分析,特别是在大规模新能源并网场景下的振荡问题研究。其次,该方法能够精确刻画PowerTitan等大型储能系统中的多模态耦合特性,有助于提升系统的并网稳定性。方法的创新性体...
含控制器限幅的多虚拟同步发电机并网系统同步稳定性
Synchronization Stability of Multiple VSGs Embedded Power System With Controller Limits
Yujun Li · Yiyuan Lu · Jialun Yang · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
本文研究了考虑电流饱和与频率限幅的多虚拟同步发电机（VSG）并网系统的同步稳定性。建立了含控制器限幅的多VSG系统动态模型，构建了未触及限幅时的暂态能量函数（TEF），并采用最近不稳定平衡点法确定稳定域。研究发现系统在若干“离界点”处脱离频率边界，其中存在两个具有最小暂态能量的特殊离界点，且其位置与切换次数无关。提出一种稳定判据：当这两个特殊离界点的能量低于系统临界能量时，系统全局稳定。临界能量由最近UEP法和避免进入电流限幅控制模式的最大势能中的较小值决定。9节点与39节点系统的仿真验证了理论...
解读: 该研究针对含控制器限幅的多VSG系统同步稳定性分析，对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制具有重要应用价值。研究提出的暂态能量函数法和稳定判据可直接应用于：1）优化ST储能变流器的VSG控制参数整定，提升电流饱和与频率限幅工况下的暂态稳定裕度；2）指导多机并联储能...
电动汽车提供频率支持以促进可再生能源并网
Frequency Support From Electric Vehicles for Advancing Renewable Energy Integration
Dilip Pandit · Atri Bera · Tu Nguyen · Raymond Byrne 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
由于积极的脱碳目标、成本降低和政府投资增加，现代电网中可再生能源的并网比例迅速上升。然而，基于逆变器的发电方式渗透率提高会因系统惯性下降而引发频率稳定性问题。本文提出一种量化电动汽车（EV）为电网提供频率支持能力的框架，以提升可再生能源的并网极限。考虑EV提供虚拟惯性和一次频率响应，结合EV行为不确定性建立随机模型以确定其放电上限。构建包含EV动态虚拟惯性和下垂系数的多机系统频率响应（MM-SFR）模型，并从中导出频率安全约束。结合换流器电压安全与低电压穿越约束，嵌入非线性优化框架以求解可再生能...
解读: 该研究对阳光电源V2G储能系统和充电桩产品线具有重要应用价值。文章提出的EV虚拟惯性和一次频率响应框架，可直接应用于阳光电源车网互动充电桩和PowerTitan储能系统的协同控制策略。具体而言：1）EV动态虚拟惯性和下垂系数的MM-SFR模型可优化ST系列储能变流器的VSG控制算法，提升电网频率支撑...
风电场多时间尺度协调控制以支持电力系统运行
Multi-Timescale Coordinated Control of Wind Power Plant for Supporting Power System Operation
Junkai Huang · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
摘要：人们越来越期望风力发电厂（WPPs）具备可调度性，并提供频率调节支持（FRS）以保障电力系统运行。然而，风能固有的间歇性和多变性使得同时实现这些目标颇具挑战。本文提出了一种考虑采用不同减载方法的风力发电机组（WTGs）响应特性的多时间尺度协调控制框架。（1）在分钟级时间尺度上，为解决风电波动问题，利用风速预测结果对采用基于超速和变桨控制减载方法的风力发电机组进行协调，以在跟踪调度指令和预留调节备用之间实现平衡。同时，鉴于采用超速减载方法的风力发电机组具有更优的频率调节性能，优先预留其快速备...
解读: 该研究的多时间尺度协调控制策略对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。特别是其超短期预测与储能协同的思路，可直接应用于ST系列储能变流器的调频算法优化，提升PowerTitan储能系统的一次调频性能。同时，该控制策略的有功功率动态分配方法也可移植到SG系列风电变流器的GFM控制中，增强其并网支撑...
面向最少控制数量的超大规模电网热过载缓解方法
Toward Minimal Number of Controls for Thermal Violation Mitigation for Very Large-Scale Grids
Lin Zeng · Hsiao-Dong Chiang · Dong Liang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
为快速消除输电线路热过载以保障系统安全，需高效计算控制措施。本文提出一种新颖的两阶段方法，用于在大规模电网中快速求解最小控制动作集合，并在45000节点系统上以2秒内完成计算。第一阶段提取相关子网络，第二阶段采用迭代可行性检验（IFC）方法确定子网内最少控制数量。该方法综合考虑交流有功与无功潮流方程及混合整数非线性规划（MINLP）模型，常可达到全局最优。通过多规模系统测试，验证了方法的可扩展性与有效性，计算速度较传统方法提升三个数量级，且显著减少所需控制动作，适用于在线应用。
解读: 该超大规模电网热过载快速缓解技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的两阶段最小控制动作算法可直接应用于储能系统的电网支撑功能：当检测到输电线路过载时，通过子网络提取和迭代可行性检验，在2秒内快速确定最少数量的储能单元参与有功/无功调节，避免全站响应造...
ADMM增强技术在分布式最优潮流中的应用
ADMM Enhancement Techniques for Distributed Optimal Power Flow
Milad Hasanzadeh · Amin Kargarian · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
本文提出了三种技术，用于在使用交替方向乘子法（ADMM）求解分布式交流和直流最优潮流（OPF）问题时提高其收敛性能。最优潮流问题被分解为多个子问题，每个子问题代表电网的一部分。为了简化计算、避免子问题之间共享额外信息，同时提高分布式优化的收敛性能，我们针对交流和直流最优潮流应用开发了这些简单而有效的技术。这些技术包括：（1）通过引入联络线潮流的替代惩罚项来扩充拉格朗日函数；（2）重新表述边界母线的节点功率平衡约束，以便更好地模拟子问题之间的功率交换行为；（3）引入自适应缩放机制，动态平衡惩罚项和...
解读: 该ADMM分布式优化技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。在多储能站点协同调度场景中，自适应惩罚参数和残差反馈优化可显著提升ST系列储能变流器的功率分配收敛速度，解决传统集中式OPF计算负担重、通信延迟高的问题。该技术可应用于：1）光储电站群的...
通过用户侧数据篡改对耦合电-交通网络的网络攻击
Cyberattack on Coupled Power-Transportation Networks via User-side Data Falsifications
Si Lv · Sheng Chen · Qiuwei Wu · Zhinong Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
先进信息通信技术的应用使电力与交通系统面临网络攻击风险。现有研究多关注网络设备层面的脆弱性，而忽视了用户侧的潜在威胁。本文揭示了一种通过篡改用户侧数据来破坏电-交通耦合系统运行的攻击策略。攻击者可入侵导航应用，伪造路径与充电站推荐，诱导交通与充电流分布，引发系统不安全运行。本文将攻击决策建模为二元变量，并通过互补约束松弛为连续变量，将原混合整数问题转化为带互补约束的数学规划（MPCC），进而设计带有反馈机制的增强迭代松弛算法，有效识别并修正非光滑松弛，提升收敛质量。数值实验验证了用户侧网络漏洞对...
解读: 该研究揭示的用户侧数据篡改攻击对阳光电源充电桩业务具有重要安全警示价值。攻击者可通过伪造导航推荐诱导充电流分布失衡，直接威胁充电站运营安全。建议在充电桩产品中集成多维度异常检测机制：1）在充电桩控制器中部署实时负荷预测模型，识别异常充电请求聚集；2）结合iSolarCloud云平台构建区域充电流监控...
通过详细的输电建模和机组策略选择提升不确定性和阻塞条件下的自动发电控制性能
Enhancing Automatic Generation Control Performance Under Uncertainty and Congestion Through Detailed Transmission Modeling and Strategic Selection of Units
Victor H. Hinojosa · Daniel Bolbarán · Esteban Gil · Guillermo Gutierrez-Alcaraz · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
将自动发电控制（AGC）系统视为经济调度与同步发电机动态之间的中介，本文提出一种新的AGC建模方法。该调度框架基于随机N-1有损网络约束经济调度问题，构建为混合整数线性规划模型，并采用分段线性表达式表示输电损耗。在一次调频结束后，该方法在两阶段随机优化中选择参与调节的机组并确定其调节分配因子，综合考虑负荷电压依赖性，利用线性有损移位因子建模潮流与网损，最小化启停与运行成本。所提方法允许AGC机组双向调节以经济应对低频事件，协同优化能量与备用，相较传统AGC更具灵活性与效率。在50节点系统中通过D...
解读: 该AGC优化调度技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的双向调节策略与能量-备用协同优化方法，可直接应用于储能变流器参与电网一次调频后的二次调频控制，通过随机优化算法动态调整储能系统充放电功率分配因子，在考虑输电阻塞和网损的前提下实现经济调度。该方...
揭示针对$N-1$安全电力系统的负载篡改攻击：一种稀有事件采样方法
Uncovering Load-Altering Attacks Against $N-1$ Secure Power Grids: A Rare-Event Sampling Approach
Maldon Patrice Goodridge · Subhash Lakshminarayana · Alessandro Zocca · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
针对大量基于物联网的高功率设备（如智能电动汽车充电站）的变载攻击（LAA）可能会严重扰乱电网运行。在本研究中，我们旨在揭示可能造成严重影响的变载攻击的时空特征。这一问题颇具挑战性，因为现有的保护措施，如旨在使电力系统能够抵御单个组件故障的 $N - 1$ 安全性，在很大程度上也能使系统对负载变化具有恢复能力。因此，那些能导致网络故障的、经过精心策划注入的负载扰动可被视为“罕见事件”。为此，我们采用一种罕见事件采样方法来揭示在电力网络中时空分布的变载攻击。这种采样方法的关键优势在于能够从具有不连续...
解读: 该负载篡改攻击防护研究对阳光电源充电桩产品线具有重要安全价值。研究揭示的协调性负载攻击风险直接关联智能充电桩的并网安全性。建议在充电桩控制系统中集成异常负载检测算法，通过监测充电功率突变模式识别潜在攻击行为。可将稀有事件采样方法应用于iSolarCloud云平台，建立充电站集群的安全态势感知系统，实...
N-1故障事件的分组控制策略设计：输电线路故障研究
Grouping of $N-1$ Contingencies for Controller Synthesis: A Study for Power Line Failures
Neelay Junnarkar · Emily Jensen · Xiaofan Wu · Suat Gumussoy 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
本文研究了电力系统中任意单条线路故障（即“<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$N - 1$</tex-math></inline-formula> 故障”）后，维持电力系统稳定性和性能的问题。由于电网中可能出现的 <inline-formula xmlns:mml="...
解读: 该N-1故障分组控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和光储一体化电站具有重要应用价值。在大型储能电站并网场景中，输电线路故障是常见的N-1事件，传统方法需为每种故障设计独立控制策略，计算负担重。该研究提出的故障聚类方法可应用于ST系列储能变流器的GFM构网型控制算法优化：通过离线分析将相似...
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