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  摘要：变电站二次系统担负着对电网及其设备的保护、控制、测量、监视任务，实现运行、告警、监视等数据和信息的实时采集与上送，对保障电力系统安全稳定运行至关重要。本文总结了我国变电站二次系统几个主要发展阶段的技术特征和近年来智能变电站二次系统的建设经验，分析了二次系统现阶段存在的不足。通过对推动二次系统技术进步的因素剖析，对二次系统技术发展的新趋势进行了研判，从整体架构、监控水平、业务可靠性、安全防护能力等方面提出新的发展思路。在整体架构方面，重点阐述了全站在数据高效可靠采集、设备功能优化整合、通信网络部署实施、变电站系统配置描述文件（Substation Configuration Deion，SCD）应用水平提升等优化方案；在提升监控能力方面，从满足设备监控和方便运维的角度，阐明了监控系统的通用平台和开放应用功能相结合的架构，以及提升远方集中监控能力和监控运维能力的支撑手段；在提升业务运行可靠性方面，提出了提升保护系统全环节可靠性、提升宽频测量能力、提升预警能力和高并发数据处理能力等措施；在加强安全防护方面，在已经建立的变电站边界防护体系基础上，提出加强设备内生安全的方案，在保障变电站信息安全的基础上，实现多种新型传感信息的无线安全接入。国家电网公司将对上述技术方案开展应用实践，并在建设应用中不断总结提升。

  摘要：新一代人工智能技术因其具有高维状态智能感知和快速决策的能力在推动未来电网数字化、信息化以及智能化将发挥及其重要的作用，然而其固有的可解释性差、脆弱性等缺点也限制了人工智能技术在电力系统的进一步应用。首先介绍了混合增强智能技术和其在无人驾驶、工业机器人等领域应用发展。结合电力系统特征和人工智能技术特点分析和总结了电力系统对混合增强智能的需求。其次围绕着数据处理、模型训练和模型应用等方面分析了人机协同混合增强智能应用中涉及的关键技术。在此基础上，设计和分析了混合增强智能技术在电力系统暂态稳定评估、电网断面潮流调控等典型场景的应用，为后续工程应用提供参考借鉴。最后对混合增强智能在电力系统中应用所面临的挑战进行了分析和展望，旨在推动和丰富混合智能在电力系统研究方向的基础理论与关键技术的发展。

  单位：1. 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)；2. 雅砻江流域水电开发有限公司

  摘要：目前新型市场主体规模较小但数量众多，为提高竞争力可以使其组成联盟以多新型市场主体虚拟电厂的形式参与市场博弈，而公平的效益分配方法是维持联盟稳定的基础。提出了一种多新型市场主体虚拟电厂博弈竞价及效益分配策略。首先，考虑多新型市场主体虚拟电厂和传统机组均作为价格影响者，构建包含电能量和备用辅助服务的主辅联合市场交易模型，并在不完全信息市场环境下采用多代理强化学习(multi-agent reinforcement learning，MADDPG)算法求解。其次，采用分布式联盟构造方法得到最优多新型市场主体联盟结构。为解决效益分配方法中的维数灾问题，引入蒙特卡洛近似夏普利值，对虚拟电厂内各新型市场主体的超额收益做到合理分配。最后，算例分析表明所提方法给出了多新型主体虚拟电厂参与主辅联合市场的最优联盟结构和竞价策略，在保证精度的前提下提高了超额收益分配的计算速度，与单独参与市场相比提高了所有新型市场主体的收益。

  单位：1. 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)；2. 国网综合能源服务集团有限公司；3. 大数据分析与应用技术国家工程实验室(北京大学)；4. 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心

  摘要：随着跨省输电规模日益扩大，跨省跨区间输电通道数目逐渐增加且耦合紧密，传统可用输电容量（Available Transmission Capacity，ATC），无法反映省内安全约束对跨区输电功率范围的影响和区域联络线之间的耦合关系。基于可行域投影理论，提出省间多通道联络线可传输功率安全域的概念，提出了考虑省级发电情况、负荷特性和网络约束条件的省间多通道联络线安全域刻画方法。实现对多联络线、大规模省间电力系统模型可行域的高效、精细刻画。提出基于安全域的省间市场优化出清模式，既可满足省间市场出清目标需求又兼顾省内约束，并且实现了跨区域无迭代的高效协同运行。基于IEEE 39与IEEE 118节点的互联系统模拟跨区电力交易，算例结果验证了所提模式的有效性。

  摘要：当前日内省间电力现货的交易网络着重关注省间交易 通道并简化省网内部潮流，导致交易网络与实际电网不完全一致，交易执行时存在省内断面阻塞的风险。对此，提出考虑省内输电断面阻塞和多重交易路径耦合的区域电网省间通道可用输电能力优化方法。兼顾断面控制和供需平衡，建立华中区域电力交易网络模型及其对应的实际潮流控制模型；在二次型目标函数中进一步考虑通道交易能力冗余的刻画，提高省间通道整体利用率的同时避免对某些通道可用输电能力的过度限制。通过空间层面区域内各省网间的解耦和时间层面的实用化简化，大幅度减少变量维度以及求解时间。以实际省网为基础开展分析，验证方法有效性与算法性能。

  摘要：现有光伏出力预测研究对复杂时空相关性的影响考虑不足，且深度学习自身的黑箱性质使其预测结果的可解释性差。为提高多时空尺度下光伏功率预测精度并增强模型可解释能力，提出融合时空注意力深度神经网络的光伏出力预测模型及其可解释性分析方法。首先，建立了时间—空间—特征的多维注意力机制，结合深度神经网络和分位数回归模型构建光伏区间预测模型，并以注意因子为导向指导模型优化。然后，提出了面向深度学习模型预测过程和预测结果的可解释性体系，基于神经元电导梯度法从模型结构上解释其预测机制，进一步结合注意力权重挖掘影响模型功率预测的核心时空特征。为验证解释结果的可靠性，通过沙普利加性原理量化考虑时间差异性的特征全局边际贡献，并结合实例样本溯因模型的预测依据。最后，在中国某省分布式光伏电站数据中做验证，根据结果得出，所提模型相比传统预测模型具有更高的预测精度，可以挖掘光伏出力的时空规律性并合理解释模型预测机制。

  单位：1. 华东交通大学电气与自动化工程学院；2. 江西江投集团能源技术研究院

  摘要：为优化发电商在电碳耦合市场中的报价策略，构建了区间长度和奖励系数具有差异的阶梯式碳交易模型，然后基于碳市场和电力市场的交易机制构建了电碳耦合市场发电商均衡竞价模型。鉴于所建立模型决策变量高维且连续的特点，采用了基于优先经验回放机制的多智能体深度确定性策略梯度算法对其进行求解，以克服传统多智能体强化学习算法探索效率低、收敛缓慢的问题。最后，通过算例分析了碳交易机制的加入对发电商均衡竞价策略的影响，结果验证了所提算法对于求解电碳耦合市场发电商均衡竞价策略问题的有效性。

  单位：1. 西南交通大学电气工程学院；2. 国家电网四川天府新区供电公司

  摘要：PCB自谐振线圈能够尽可能的防止绕线引起的偏差，且不受分立补偿电容的影响，应用在多中继无线供电系统中极具前景。针对PCB自谐振线圈结构参数优化不完全所导致的多中继无线供电系统传输效率低下的问题，本文给出了一种用以提升系统传输效率的PCB自谐振线圈结构参数优化设计方法。首先，建立了多中继无线供电系统的传输效率模型，并分析了线圈的电参数对传输效率的影响机理；其次，详细推导了线圈电参数与线圈的匝数、介质厚度、线宽、铜箔厚度、介质损耗角正切值以及介电常数之间的关系；然后，基于上述关系，以最大传输效率为目标，优化了线圈参数；最后，利用优化后的PCB自谐振线圈搭建了一套五线圈无线供电系统实验样机。实验根据结果得出，采用优化后的PCB自谐振线.4%。

  单位：1. 三峡大学电气新能源学院；2. 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司；3. 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司；4. 智慧长江与水电科学湖北重点实验室

  摘要：随着具有不确定性的新能源大规模并网，电力系统的频率安全面临严峻挑战，而合理规划储能是维持电力系统稳定运行和应对可再次生产的能源不确定性的重要手段。为此，针对高可再次生产的能源渗透率系统的储能容量规划问题，提出一种考虑多能互补提供频率支撑的储能容量分布鲁棒规划方法。首先，建立了多能互补提供频率支撑的频率安全模型，并将其线性化后嵌入到典型日运行中，以维护电力系统频率的稳定性；其次，采用基于生成对抗网络的分布鲁棒优化，实现在新能源出力最劣概率分布下的储能容量规划，以应对新能源出力的不确定性。最后，基于IEEE39节点系统来进行算例分析，验证了所提方法可在保证电力系统频率安全的同时，具备比较好的经济性和鲁棒性。

  摘要：直流受端系统受扰后，极易引起直流发生换相失败、直流闭锁等故障，使得直流受端系统的暂态电压稳定(transient voltage stability，TVS)问题尤为突出，量化评估直流受端系统暂态电压稳定性具备极其重大意义。由于直流系统复杂的暂态特性，使得现有的暂态电压评估方法难以准确评估直流系统的暂态电压问题。为此，基于现有的多二元表判据和直流系统暂态恢复特性，提出了两阶段暂态电压评估方法。首先，分析了直流系统的暂态电压恢复特性和现有多二元表在直流系统中的应用局限。其次，基于不同稳定性水平赋予不同权重的思想，提出两阶段暂态电压评估方法，结合直流控制参数和故障严重程度等信息，实现对暂态电压稳定性的评估。最后，基于双直流馈入系统和修改后含直流的IEEE 3机9节点系统验证两阶段暂态电压评估方法对直流系统的适用性，根据结果得出该办法能够实现对直流受端系统暂态电压稳定的准确评估。

  单位：1. 中国电力科学研究院；2. 华北电力大学经济与管理学院；3. 重庆电网电力交易中心；4. 南京云电数字科技有限公司

  摘要：用统一的形式表达多样化的电力零售套餐，不论是对于各类技术上的支持系统的实现，还是对于电力零售市场的规范运营和管理，都有重要的理论和实用价值。基于对典型零售套餐结算关系的分析，总结和设计了3条实现通用套餐表示方法的技术路线，分别对它们的实现过程、特点进行了分析，比较了3条技术路线间的优劣，并在实际在做的工作中进行了综合应用。指出：基于语义的通用套餐表示方法，可解释性好，但是定义复杂，比较适用于套餐类型较少的零售市场发展初期；基于语法的通用套餐表示方法，能够支持的套餐类型有所扩大，并且效率较高，但是可解释性不好，在实施中有一定困难，比较适用于有一定基础的零售市场发展中期；基于脚本编程的通用套餐表示方法，具有最强的套餐表达能力，拥有非常良好的可解释性，但是对开发和应用维护有一定要求，执行效率也面临一定挑战，适用于很成熟的电力零售市场。

  单位：1. 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)；2. 可再次生产的能源并网全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)

  摘要：我国北方地区的热电联产机组（combined heat and power，CHP）装机容量较大，在供暖期受“以热定电”约束产生大量碳排放。在CHP机组中加入碳捕集设备（carbon capture and storage， CCS）能减少其碳排放，但加剧了CHP机组的电、热耦合，因此，该文引入电锅炉及储热装置，为CCS辅助供热，针对含电锅炉辅助供热的CHP-CCS机组的电热系统低碳调度开展研究。首先研究具有储热CHP-CCS机组的运行特性模型，然后建立考虑碳交易成本的含CHP-CCS机组的电热系统低碳调度模型，其中采用模糊机会约束描述风电及负荷的不确定性。最后以改进的IEEE 30节点系统和西北地区某实际系统为算例，分析不同热源容量及置信水平对电热系统运行经济性、碳排放及弃风的作用，给出了电热系统日优化调度方案。

  单位：1. 山东大学电气工程学院；2. 国网天津市电力公司滨海供电分公司；3. 中国电力科学研究院有限公司

  摘要：多种异质能源的集成利用在带来互补耦合效益的同时，通常忽略了需求侧多能耦合转换对用户用能满意度的影响，并且当前主流的需求响应单边定价机制大多难以应对系统与用户间复杂的利益交互与迭代关系。据此，本文提出一种考虑消费者耦合行为的综合需求响应建模与主从博弈运行策略。首先，考虑消费者耦合行为对用户满意度的影响，建立一种适用于综合能源系统负荷聚合商的综合需求响应改进模型。其次，以系统运营商为领导者、多个负荷聚合商为跟随者，提出一种基于主从博弈的综合能源系统优化运行策略，并对所建立的一主多从互动模型的Nash均衡解存在性与唯一性进行了证明。最后，结合标准IEEE33节点系统与比利时20节点天然气系统构建算例分析系统，所得结论验证了所提出的消费者耦合行为需求响应模型的准确性与所提策略方法在兼顾博弈主体双方利益方面的有效性。

  摘要：针对目前光伏出力确定性预测缺乏考虑不确定性信息导致预测精度受限的问题，提出了一种计及组合区间不确定性分析的光伏出力动静态赋权搜索预测模型。首先分别构建卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)-注意力机制(attention)-双向长短期记忆网络(bidirectional long-short term memory，BiLSTM)(CNN-Attention-BiLSTM)和自然梯度提升(natural gradient boosting，NGBoost)模型进行确定性预测；然后通过一系列分析两个模型的确定性预测值和真实值的分布揭示了组合区间相对可靠性规律，基于该规律提出一种动静态赋权搜索预测模型，利用NGBoost模型进行不确定性预测，并根据所提供的概率分布信息，动态区分确定性预测结果的重要性，结合模型历史静态的指标评价信息，实现组合区间内搜索预测结果；最后采用澳大利亚沙漠知识太阳能中心和宁夏某光伏电站的数据集进行仿真研究，验证了本文方法的有效性与适用性，可为光伏出力确定性组合预测提供新的研究思路。

  单位：1. 昆明理工大学电力工程学院；2. 昆明理工大学冶金与能源工程学院；3. 云南电网有限责任公司计量中心

  摘要：利用清洁能源发电富余电力电解水制氢，绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放，在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题，本文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行方法。首先，为解决园区内绿色氢能证书价格和数量匹配不均衡的问题，提出绿色氢能证书组合双向拍卖（combinatorial double auction，CDA）交易机制竞价模型；其次，建立含水电制氢的综合能源系统优化模型，并将绿色氢能证书组合双向拍卖机制引入其中；最后，以某省含水电制氢的综合能源系统为例进行仿真分析，根据结果得出所提模型不仅能有效提升综合能源系统（Integrated Energy System，IES）的运行经济性，也能提升可再次生产的能源的消纳量。