找到 38 条结果 · IEEE Transactions on Power Systems
基于爬坡率的变时间尺度协同优化用于配电网规划与运行
Ramping-Based Variable-Timescale Co-Optimization for Distribution Planning and Operation
Luomeng Zhang · Hongxing Ye · Yinyin Ge · Zuyi Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
分布式光伏（PV）渗透率的不断提高给配电网带来了诸如电压安全和输出不确定性等新挑战。高效、安全地大规模接入光伏最近备受关注。本文提出了一种用于规划 - 运行协同优化的新型可变时间尺度模型，旨在为光伏接入释放更多灵活性。我们引入了一种新颖的爬坡事件检测算法来调整时间尺度，重点关注关键时段。因此，这使得通过使用二进制变量调整高分辨率时段来释放灵活性成为可能，同时保持模型规模的有效性。为了确保规划的鲁棒性和非预知性，我们提出了一种具有可变不确定集的多阶段优化模型。然后，提出了一种混合求解方法来求解这一...
解读: 该变时间尺度协同优化技术对阳光电源配电网解决方案具有重要应用价值。基于爬坡率的动态响应能力量化方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率调度策略，通过多时间尺度协调优化储能充放电计划，有效平抑光伏波动。该方法与SG系列光伏逆变器的无功调压功能结合，可实现源网荷储协同优化，提升配电网电压质量。对iSol...
通信网络嵌入式直流微电网阻抗建模
Impedance Modeling of Communication-Network-Embedded DC Microgrid
Boshen Zhang · Fei Gao · Yitong Li · Qipeng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
阻抗模型在直流微电网的稳定性分析中具有直观且有效的优势，尤其适用于无法获取详细系统参数的状态空间模型的场景。传统方法通过系统分区在特定端口建立阻抗模型，但在含通信链路的分层控制直流微电网中，子系统划分与端口阻抗建模面临挑战。为此，本文提出一种嵌入通信网络的直流微电网阻抗模型，保留本地控制器与分布式通信动态特性，并采用非对角阵表征装置阻抗。基于该模型，将阻抗参与度分析扩展至含通信链路的分布式系统。通过改进的9节点直流微网、MMC型多端直流电网及20节点交直流混合微网的数值计算与时域仿真，验证了理论...
解读: 该通信网络嵌入式阻抗建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和多机并联ST系列储能变流器具有重要应用价值。在分布式储能电站中，多台储能变流器通过CAN/以太网通信实现功率分配与协调控制，传统阻抗分析方法难以准确评估通信延迟对系统稳定性的影响。该研究提出的非对角阻抗矩阵建模方法可精确表征通信链路...
基于典范多线性分解的无参数交流状态估计虚假数据注入攻击方法
Parameter-Free False Data Injection Attack Against AC State Estimation: A Canonical Polyadic Decomposition Based Approach
Haosen Yang · Wenjie Zhang · Zipeng Liang · Ziqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
随着现代电力系统向信息物理系统发展，虚假数据注入攻击（FDIA）等新型威胁日益突出。本文提出一种无需系统参数信息的AC状态估计FDIA新方法。通过将非线性AC模型表示为张量形式，并利用测量数据构建对角张量，采用典范多线性（CP）分解提取其横向列空间，实现隐蔽攻击。该方法未对AC模型做线性化简化，更贴合实际电网特性，易于规避坏数据检测。即使仅有部分传感器数据可用，方法仍具适应性。仿真验证了其有效性与优势。
解读: 该无参数FDIA攻击研究对阳光电源储能及光伏系统的信息安全防护具有重要警示价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该研究揭示的基于张量分解的隐蔽攻击手段，提示需在iSolarCloud云平台的状态估计模块中强化坏数据检测算法，特别是针对AC模型非线性特性的防护。建议在构网型G...
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...
面向不平衡AC-DC混合配电系统的动态区域化方法及其对分布式电源不确定性的分布鲁棒保障
Dynamic Regionalization for Unbalanced AC-DC Hybrid Distribution Systems With a Distributionally Robust Guarantee Against DG Uncertainty
Qianhao Sun · Yao Zhang · Yidan Zhou · Jiale Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
如今，在现代电力电子与信息通信技术的推动下，去中心化组织已成为交直流混合配电系统（DS）的新兴特征。这促使配电系统摒弃集中供电模式，转而将其划分为若干个自足的子网进行运行。本文提出了一种两阶段Wasserstein分布鲁棒优化（WDRO）框架，旨在为不平衡交直流混合配电系统提供动态分区策略。首先，提出了一种基于半定规划的三相动态分区策略，以确定子网的动态内部边界。并且，该分区策略通过利用软开关和相开关装置这两种新兴技术得以实现。然后，考虑到分布式电源的不确定性，建立了WDRO模型，以确保每个子网...
解读: 该研究提出的分布鲁棒动态区域化方法对阳光电源的AC-DC混合系统产品具有重要参考价值。特别适用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的多机并联控制，可提升系统在DG不确定性下的运行稳定性。通过Wasserstein距离建模的分布鲁棒优化方法，可优化SG系列光伏逆变器的MPPT控制策略...
共享储能系统下风电场群最优调度的去中心化与隐私保护解决方案
Decentralized and Private Solution for the Optimal Dispatch of Integrated Wind Farms With Shared Energy Storage Systems
Chenggang Mu · Tao Ding · Yi Yuan · Biyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
随着全球对可再生能源整合的日益重视，可变风力发电的整合面临着更多挑战。储能系统（ESS）有望提供解决方案，但为单个风电场（WF）实施储能系统被认为成本极高。本文提出了一种风电场与共享储能系统（SESS）的集成模型，该模型通过机会约束处理风电场功率的不确定性，并合理缓解功率偏差与波动。此外，共享储能系统由物理储能组件和虚拟储能组件构成，其中实际储能组件可自动避免同时充放电，而虚拟储能组件可为风电场集群提供资源对冲，以减少实际储能组件的损耗。本文提出了一种基于分布式同态加密的方法，以确保在功率分配过...
解读: 该去中心化共享储能调度技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的基于ADMM的分布式优化算法可直接应用于多风电场共享储能场景，解决当前集中式调度中的数据隐私和通信负担问题。该方法可集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块，实现多业主储能资产...
基于谱阻抗的概率化宽频振荡稳定性分析与可视化
Spectral Impedance-Based Probabilistic Wideband Oscillatory Stability Analysis and Visualization
Qifan Chen · Siqi Bu · Xin Zhang · Shijun Yi 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
概率化振荡稳定性分析（POSA）是评估含不确定性电力系统振荡失稳风险的重要工具。传统基于特征值的POSA主要关注特定低频点的振荡，难以有效识别宽频振荡风险。为此，本文提出一种基于谱阻抗的POSA方法，结合累积量法与新兴的频率响应梯度阻抗稳定性判据（FRGISC）。首先建模风速等不确定变量的概率分布，再获取系统在特定运行点的谱阻抗，并利用FRGISC计算阻抗稳定裕度，避免特征值求解。随后通过累积量法推导裕度与振荡频率的概率密度函数和累积分布函数。最后提出综合累积分布曲线谱图，实现宽频振荡风险与失稳...
解读: 该基于谱阻抗的概率化宽频振荡稳定性分析技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可有效评估风光储混合系统中宽频振荡风险（2-50Hz及以上），避免传统特征值法的计算复杂性。频率响应梯度阻抗稳定性判据（FRGISC）可直接集成到...
考虑短路比要求的多直流输电系统同步调相机配置
Synchronous Condenser Placement for Multiple HVDC Power Systems Considering Short-Circuit Ratio Requirements
Jiaxin Wang · Jiawei Zhang · Qingchun Hou · Ning Zhang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
高压直流输电（HVDC）接入会降低系统的短路比（SCR）和电网强度，可能导致电压稳定性问题，尤其在高比例可再生能源系统中更为显著。同步调相机（SynCon）是提升SCR的有效手段。然而，由于SCR约束为非线性特征值不等式组，难以直接求解。本文基于广义谱分解提出瑞利割方法，将特征值不等式约束等价转化为线性约束，构建了求解SCR约束下SynCon选址定容问题的混合整数线性规划模型。理论分析了方法的收敛性、复杂度与误差，并通过与其他七种模型的数值对比验证了所提模型在解的质量和计算效率方面的优越性。
解读: 该同步调相机优化配置技术对阳光电源构网型储能系统具有重要参考价值。在高比例新能源接入场景下，阳光电源PowerTitan储能系统可通过GFM构网型控制模拟同步调相机功能，提供短路容量支撑。文中基于广义谱分解的瑞利割线性化方法，可直接应用于ST系列储能变流器的选址定容优化，解决多直流馈入系统的SCR约...
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...
面向不确定环境下电力系统决策的决策导向学习
Decision-Focused Learning for Power System Decision-Making Under Uncertainty
Haipeng Zhang · Ran Li · Qintao Du · Junyi Tao 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
更精确的预测未必带来更优的决策。为此，决策导向学习（DFL）被提出，通过以决策损失替代传统统计损失，构建端到端的学习范式。近年来，DFL在电力系统中有所应用，但现有研究仍零散，缺乏系统的方法论梳理与比较基准。本文通过情景、分类、应用与对比分析，揭示统计精度与运行决策间的内在错配，建立基于模型结构（直接/间接）与梯度处理（基于/无需梯度）的DFL方法体系，综述现有应用，并开发开源基准平台，采用成本降低、预测精度和决策速度等电力指标评估模型性能，最后指出应用挑战并展望未来方向，为推动DFL向电网定制...
解读: 决策导向学习技术对阳光电源储能系统和智能运维平台具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可将DFL应用于充放电策略优化，通过直接优化运行成本而非预测精度，提升电网调峰调频的经济性。对于ST系列储能变流器，该方法可优化功率分配决策，在不确定性环境下降低决策损失。在iSolarCloud...
一种平衡划分方法及其在电网分布式状态估计中的应用
A Balanced Partitioning Method and Its Application on Distributed State Estimation in Power Grids
Xue Li · Tengfei Zhang · Zhe Zhou · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
电网划分方法的性能对分布式状态估计（DSE）效果具有重要影响。现有方法在保证划分质量与网络连通性的同时难以实现节点分布均衡，易导致资源利用率低和估计精度下降。本文提出一种新型平衡电网划分方法，构建融合电气模块度、节点分布均衡因子与划分密度影响因子的多目标适应度模型，以兼顾划分均衡性与电网连通性。针对非凸离散优化问题，采用结合图论与谱聚类的改进粒子群算法提升解的多样性与收敛速度，并设计划分质量保障机制以自动检测并重分配孤立节点。数值分析与多场景对比实验验证了该方法的有效性，应用于DSE时显著提升了...
解读: 该平衡划分方法对阳光电源分布式储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和多站点ESS集成方案中，可优化分布式能量管理系统（EMS）的状态估计精度，实现储能单元间负载均衡与协同控制。该方法的多目标适应度模型可应用于iSolarCloud云平台的分布式监控架构，提升光储电站群的状态感...
基于无人机的通信-负荷联合恢复策略以增强配电系统韧性
A Joint Communication-Load Restoration Strategy Based on UAVs For Resilient Distribution System
Haochen Zhang · Chen Chen · Jian Zhong · Zhaohong Bie 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
自然灾害后，由于通信设施损坏导致配电自动化功能失效，常使负荷恢复过程延长。本文提出一种基于无人机（UAV）的通信与负荷联合恢复策略。构建考虑UAV与馈线终端单元（FTU）等地面设备间通信链路与干扰的应急通信系统，采用概率性视距/非视距（LoS/NLoS）信道模型描述传播环境；同时建立基于高效辐射状拓扑模型的微网重构与负荷恢复模型。通过块坐标下降法将联合优化问题分解为子问题，结合线性规划松弛、逐次凸逼近与二进制展开法求解。结果表明，该策略可充分挖掘UAV在通信恢复中的潜力，显著提升配电系统的韧性。
解读: 该无人机通信-负荷联合恢复策略对阳光电源PowerTitan储能系统和微电网解决方案具有重要应用价值。在极端灾害场景下，当地面通信中断时，可通过UAV应急通信网络快速恢复储能变流器与EMS能量管理系统的数据链路，实现ST系列储能变流器的孤岛运行控制与微网重构。该策略中的辐射状拓扑优化算法可直接应用于...
一种结合局部-全局特征提取的混合深度学习框架用于智能电力系统稳定性评估
A Hybrid Deep Learning Framework With Local-Global Feature Extraction for Intelligent Power System Stability Assessment
Wei Yao · Runfeng Zhang · Yurun Zhang · Shanyang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
暂态仿真对保障电力系统安全稳定运行至关重要。大扰动后，系统可能出现暂态功角失稳和短期电压失稳，二者电气特性相似但需不同控制策略，因此准确识别主导失稳模式（DIM）尤为关键。本文提出一种新型混合深度学习框架，通过充分提取电力数据中的局部-全局特征实现高精度DIM识别。该框架采用经随机采样与聚合优化的图神经网络以增强局部特征捕捉与模型泛化能力，并引入基于自注意力机制的Transformer网络挖掘关键全局特征。同时嵌入重要离散故障特征以提升性能。所提方法有效融合多层级特征，克服了现有模型局限于单一失...
解读: 该混合深度学习框架对阳光电源储能系统和电网侧产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实时识别电网暂态功角失稳与短期电压失稳的主导模式，为ST系列储能变流器提供差异化控制策略：功角失稳时优先调节有功功率支撑，电压失稳时侧重无功补偿。该框架的图神经网络与Transformer架构可...
量化气电系统故障传播速度：一种半隐式仿真方法
Quantify Gas-to-Power Fault Propagation Speed: A Semi-Implicit Simulation Approach
Ruizhi Yu · Suhan Zhang · Yong Sun · Wei Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
现代清洁能源电力系统高度依赖天然气的安全供应，易受管道破裂与泄漏故障引发的气体扰动影响。本文首次基于仿真研究此类故障在气-电耦合系统中的跨系统传播速度。建立了故障的微分代数方程模型，结合特征线法确定故障处边界条件；采用基于刚性精确Rosenbrock格式的半隐式方法进行故障后仿真，兼具隐式稳定性与显式计算效率；并提出基于连续Runge-Kutta法的关键时刻定位策略以精确捕捉动态事件。案例验证了该方法在精度与效率上的优势，揭示了故障位置与管道摩擦对传播速度的影响，以及气-电双向耦合可能引发的连锁...
解读: 该气-电故障传播速度量化技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统与微电网解决方案具有重要应用价值。在燃气-光伏-储能混合能源系统中，ST系列储能变流器需应对燃气机组故障引发的快速功率波动。研究提出的半隐式仿真方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现毫秒级故障传播预测，为储能系统GF...
基于同步相量测量的大规模电力系统发电控制装置强迫振荡检测与定位
Forced Oscillation Detection and Location in Generator Control Devices of Bulk Power Systems Using Synchrophasor Measurements
Tao Jiang · Bohan Liu · Bin Wang · Xue Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
电力系统中的强迫振荡由持续周期性扰动引起，威胁系统稳定性。本文提出一种基于同步相量测量的大规模电力系统强迫振荡检测与定位新方法。首先，利用短时傅里叶变换结合时频域能量比函数实现振荡检测；进而证明耗散能量流与耗散能量谱的等价性，定义调速器与励磁系统的互功率谱密度，推导其在振荡频率处的幅值与相位谱，提出控制装置协同定位判据，并基于频带能量构建扰动装置振荡贡献度指标以识别主导扰动源。最后通过WECC 179节点系统、2021 IEEE-NASPI振荡定位竞赛及ISO-New England现场数据验证...
解读: 该强迫振荡检测与定位技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统，可将同步相量测量与短时傅里叶变换集成至iSolarCloud平台，实时监测储能变流器控制环节（功率控制器、虚拟同步机VSG模块）引发的强迫振荡，通过互功率谱密度分析定位ST系列变流器中调速器与励磁...
基于相对熵的分布鲁棒联合机会约束最优潮流
Distributionally Robust Joint Chance-Constrained Optimal Power Flow Using Relative Entropy
Eli Brock · Haixiang Zhang · Javad Lavaei · Somayeh Sojoudi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
在不确定性环境下，设计最优潮流（OPF）问题的鲁棒算法对大规模电力系统控制至关重要。机会约束最优潮流（CCOPF）为运行成本与约束满足率之间的权衡提供了自然建模方式。本文提出一种基于分布鲁棒优化（DRO）的数据驱动CCOPF算法，证明所提出的分布鲁棒机会约束重构是精确的，而现有方法多依赖保守近似。我们建立了分布外样本的鲁棒性保证，并证明该解在具有相同保证的所有方法中最优。通过IEEE标准系统的仿真，验证了所提算法相较于现有方法的优越性能。
解读: 该分布鲁棒机会约束最优潮流技术对阳光电源储能系统和光伏并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可应用于多时间尺度功率调度优化，在新能源出力不确定性下保证电网约束满足率与经济性平衡。对于ST系列储能变流器的能量管理系统，该数据驱动算法可提升实时调度鲁棒性，避免传统随机优化的过度...
一种面向微电网的两阶段自适应供需管理框架：考虑设备老化的资产规划与点对点负瓦特交易
A Two-Stage Adaptive Supply-Demand Management Framework for Microgrids: Aging-Aware Asset Planning and Peer-to-Peer Negawatt Trading
Chenxi Zhang · Jing Qiu · Yi Yang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
本文提出一种新颖的两阶段自适应微电网供需管理框架，兼顾设备老化特性与动态供需交互，提升系统运行效率与经济性。第一阶段引入老化感知的资产规划方法，优化分布式能源选址定容，并量化其性能衰退及运维成本增长，避免传统规划中成本低估与容量过剩问题；第二阶段采用点对点负瓦特交易机制，激励用户调节可控负荷，降低购电成本并增强供需响应能力。基于改进IEEE 33节点系统的仿真验证了该框架在成本效益与运行可靠性方面的显著优势，为未来微电网中老化感知资源集成与用户参与电力市场提供了有效路径。
解读: 该两阶段供需管理框架对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。老化感知资产规划方法可优化储能变流器和电池系统的选址定容策略，通过量化功率器件和电池的性能衰退曲线，改进iSolarCloud平台的预测性维护算法，避免容量配置过剩。点对点负瓦特交易机制可集成到微电网E...
基于卷积图神经网络与参数迁移的区域光伏功率短期概率预测
Short-Term Probabilistic Forecasting for Regional PV Power Based on Convolutional Graph Neural Network and Parameter Transferring
Fan Lin · Yao Zhang · Hanting Zhao · Wei Huo 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
本文提出一种用于区域光伏功率短期概率预测的新型端到端深度学习模型，该模型具有局部-全局两层结构。在局部层，构建基于有向图的动态空间卷积图神经网络，以学习光伏电站的高维特征表示；在全局层，提出动态图池化方法，将局部特征聚合为全局表示，并映射为区域光伏功率的概率预测结果。为防止过拟合，引入基于参数迁移的训练策略。在公开真实数据上的实验表明，该模型可提供高质量且可靠的短期概率预测。
解读: 该区域光伏功率概率预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。其卷积图神经网络可建模区域内多个光伏电站的空间关联性，为SG系列逆变器集群提供更精准的短期功率预测。概率预测结果可优化PowerTitan储能系统的充放电策略制定，通过预测区间合理配置储能容量，提升系统经济性。参...
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