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欢迎阅读IEEE Transactions on Power Systems期刊2026年issue1推送（第4期/共6期）。本期推送共包含11篇研究论文，内容聚焦于高比例可再生能源与电力电子设备并网背景下，电力系统的稳定性分析、优化运行、风险评估及新型控制策略等前沿领域。具体研究主题包括：基于逆变器资源（IBR）的自适应电压/无功控制与系统可靠性提升、次/超同步振荡源定位方法、主动配电网的随机最优潮流高效求解算法、考虑隐性故障的元件停运模型与运行风险评估、面向低碳转型的标准化测试系统、电力网络电磁振荡的矩阵束建模方法、多输电节点分布式能源聚合的不确定性处理、基于灵活性聚合的互联电网非迭代协调调度、区域惯量的在线动态估计，以及面向异常事件的负荷预测和分布式能源参与广义频率服务的优化设计。这些研究为构建安全、可靠、高效的未来电力系统提供了创新的理论工具与解决方案。
本期目录
📖 第1篇：通过电压/无功调节与稳定性约束自适应逆变器控制提升配电系统可靠性
📖 第2篇：复耗散能流法在次/超同步振荡源定位中的扩展
📖 第3篇：基于改进多维全纯嵌入近似动态规划的主动配电网随机最优潮流
📖 第4篇：包含隐性故障的瞬时元件停运模型及其在运行风险评估中的应用
📖 第5篇：面向多阶段与新兴技术的低碳转型测试系统
📖 第6篇：电力网络电磁振荡的建模与分析：一种矩阵束方法
📖 第7篇：多输电节点分布式能源聚合：基于有界异构维度混合模型与机会约束机组组合的不确定分配因子研究
📖 第8篇：基于维度分解灵活性聚合的互联电网非迭代协调调度
📖 第9篇：基于时空感知动态分区的区域惯量在线估计
📖 第10篇：面向异常事件的在线时空集成学习负荷预测方法
📖 第11篇：分布式能源在广义频率整形服务中的最优参与设计
📖 第1篇
📌 通过电压/无功调节与稳定性约束自适应逆变器控制提升配电系统可靠性
Enhancing Distribution System Reliability via Volt/VAr Regulation and Stability-Constrained Adaptive Inverter Control
作者：Hadis Hosseinpour，Mohammed Benidris，Joydeep Mitra
随着基于逆变器的资源（IBRs）在配电系统中的快速普及，维持可接受的电压调节并保障供电可靠性面临新的挑战。传统方法通常将IBRs简化为负负载或可调度单元，忽略了其控制系统的复杂动态及其对电压、频率变化的依赖性，这限制了系统可靠性评估的准确性。
本文提出了一种稳定性约束的自适应逆变器电压/无功（Volt/VAr）控制策略，旨在提升有源配电系统（即集成IBRs的配电系统）的可靠性。该策略的核心创新在于，它充分利用IBRs的能力，使其能够像先进的Volt/VAr调节器一样运行，从而在电压调节方面提供更强的灵活性。具体而言，研究开发了一种两层级自适应下垂控制，通过优化逆变器的参考电压和下垂增益，动态调整其无功功率注入，以应对电网条件变化和故障。
为确保控制系统的稳定运行，研究基于特征值稳定性分析，严格定义并开发了自适应控制的稳定性约束。这些约束通过小信号稳定性评估，确保系统在各种运行点下都能保持稳定，防止因控制动作引发电压失稳。
为量化所提策略对改善系统可靠性的影响，本文还开发了一种新的可靠性评估方法。该方法将采用所提控制策略的逆变器模型纳入其中，捕捉了系统可靠性与IBRs的稳定性约束自适应控制所促进的Volt/VAr调节之间的相互依赖关系。这使得能够量化所提IBR运行策略带来的可靠性提升。
在IEEE 33节点测试系统上的应用结果表明，有效的电压调节改善了向客户供电的连续性。将所提出的自适应逆变器控制系统的运行优化与两种传统逆变器控制策略（恒定增益下垂控制和带死区下垂控制）进行比较研究，结果显示在服务中断持续时间方面有显著改善，突显了其在增强系统可靠性方面的有效性。该策略通过优化IBRs与在线分接开关（OLTC）等传统Volt/VAr调节器的协调，释放了IBRs作为先进Volt/VAr调节器的潜力，为解决高IBR渗透率下的电压调节问题和提升系统可靠性提供了一种有效且经济的方法。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11114724
📖 第2篇
📌 复耗散能流法在次/超同步振荡源定位中的扩展
Extension of the Complex Dissipating Energy Flow Method for Sub/Super-Synchronous Oscillation Source Location
作者：Pablo Gill Estevez，Slava Maslennikov
随着以逆变器为基础的可再生能源（IBRs）在电网中的渗透率不断提高，次同步振荡（SSO）问题日益凸显，对电力系统的稳定运行构成严重威胁。准确、快速地定位振荡源是实施有效抑制措施的关键前提。传统的复耗散能流（CDEF）方法在定位与同步发电机相关的低频振荡（LFOs）方面已展现出坚实的理论基础和卓越性能，并在美国新英格兰独立系统运营商（ISO-NE）中成功应用。然而，该方法主要依赖于相量测量单元（PMU）数据，且传统PMU测量带宽有限，难以满足SSO分析的精度要求。
针对这一挑战，本文提出了一种针对SSO源定位的CDEF方法扩展（SSO-CDEF），核心在于利用高分辨率点波（POW）测量数据，基于动态相量模型，明确计入次同步和超同步振荡分量的贡献，构建描述该振荡的信号模型，并定义量化系统元件在特定振荡频率下参与控制交互程度的指标。
研究通过基于IEEE 14节点模型的电磁暂态（EMT）仿真对方法有效性进行验证，涵盖含跟网型（GFL）和构网型（GFM）逆变器的系统，分析自然振荡及强迫振荡（FOs）等多种情况。结果表明SSO-CDEF能够准确识别负阻尼或强迫振荡关键设备，且与基于模型的特征值分析结果一致。
同时，研究探讨了方法的分布式实现方案，即本地计算耗散能量（DE）值后上传调度中心，解决POW数据带宽高、难以集中处理的工程难题。
总之，该方法成功扩展了成熟的CDEF理论至宽频带振荡分析，提供了一种基于广域测量，无需详细系统模型的在线监测振荡源定位工具，对应对新能源高渗透带来的稳定性新挑战具有重要理论价值与工程应用前景。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11122358
📖 第3篇
📌 基于改进多维全纯嵌入近似动态规划的主动配电网随机最优潮流
Improved Multi-Dimensional Holomorphic Embedding-Based Approximate Dynamic Programming for Stochastic Optimal Power Flow of Active Distribution Network
作者：Jianquan Zhu，Ruibing Wu，Jiajun Chen，Tao Jiang，Yuhao Luo，Langsen Fang
随着可再生能源在配电网的渗透率提高，主动配电网的最优潮流问题因为随机性、非凸性和非线性而逐渐复杂。传统商业求解器和启发式算法难以在合理时间内获得高质量解，尤其在日内滚动优化中，预测信息不确定性进一步加剧求解难度。
为此，本文提出了基于改进多维全纯嵌入（MDHE）的近似动态规划算法。首次将多维全纯嵌入技术引入近似动态规划框架，用于高阶近似价值函数，较传统一阶分段线性函数更精确刻画非线性特性。同时，该算法实现递归、逐阶推导价值函数，避免重复求解复杂非凸非线性问题，大幅提升计算效率。
此外，算法从节点分解角度改进，通过将系统规模非凸非线性问题分解为多节点级子问题，进一步降低计算复杂度与提升效率。
数值仿真在11节点、IEEE 123节点及265节点实际配电网中均表现优异。相较传统基于分段线性或查表法的近似动态规划，所提方法在保证或提升准确性的同时，计算效率提升了一个数量级以上。
该算法适用于配电网日前和日内最优潮流问题，即使在日内预测信息不准确或缺失的情况下，也能依托既有经验知识快速生成近优决策，确保配电网运行经济性和可靠性，拓展了主动配电网优化的研究工具箱。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11113482
📖 第4篇
📌 包含隐性故障的瞬时元件停运模型及其在运行风险评估中的应用
Instantaneous Component Outage Model Including Hidden Failures for Operational Risk Assessment
作者：Zunaira Nazir，Math H. J. Bollen
电力系统运行风险评估基于数小时至数天的随机规划，核心任务是计算元件状态随时间的变化概率。传统两状态停运模型未充分考虑保护系统隐性故障，加入该因素面临两难题：如何估计隐性故障初始概率，以及如何计算时变状态概率。
本文通过构建马尔可夫模型及利用泰勒展开近似，有效解决了上述问题，提出了一种通用建模方法以提升风险评估准确性。
首先，利用观测前平均转移率估算稳态概率，获得健康及隐性故障两状态的初始概率;随后基于新转移率矩阵，通过泰勒展开（线性、平方及更高阶）快速计算时变状态概率。
该方法在保证计算精度的同时大幅提高效率，适合满足在线风险评估的计算速度要求。
模型在包含四状态（健康、隐性故障、正常停运和异常停运）和更复杂的15状态保护系统下均通过案例验证。针对不同恶劣天气场景，结果显示异常停运概率显著上升，凸显保护隐性故障及维修可行性的作用。
该模型突破传统二态或恒定概率多态模型局限，实现了包含保护故障的时变概率计算，为防范大规模停电提供更精细化决策支持。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11082530
📖 第5篇
📌 面向多阶段与新兴技术的低碳转型测试系统
Low-Carbon Transition Test System With Multiple Stages and Emerging Technologies
作者：Mingchen Ma，Haiyang Jiang，Jiaxin Wang，Yi Wang，Weiran Li，Hongyi Wei，Ning Zhang，Yun Su
当前全球电力系统正加速向低碳转型，但低碳技术迅速进步导致未来系统结构及实现路径高度不确定，规划任务日益复杂，亟需先进规划算法以评估多重转型前景。
本文提出了PROSPECT-43，一个面向碳减排目标的多阶段标准化测试系统，模拟交直流混合输电网络的负荷中心区域，系统性集成低碳发电、先进输电及新型负荷（数据中心、电制氢）等前沿技术，为技术单点及协同效应分析提供平台。
系统数据涵盖43节点、77线路，规划覆盖8个阶段（5年/阶段），至2060年达到碳减排目标。初始阶段可再生能源渗透率26.59%，负荷密度高达1.90 MW/km²，代表高负荷密度与有限本地可再生资源的深度脱碳典型场景。
PROSPECT-43支持需求侧资源（数据中心、电动车、5G基站、电制氢）研究，明确可再生能源开发容量和碳限制，搭建统一基准便于模型及算法比较，提供多阶段规划框架支撑碳价政策、市场设计与长期不确定性适应性研究。
作为综合测试平台，PROSPECT-43助力未来以可再生能源为主导的电力系统在需求侧价值挖掘、市场政策优劣评估、不确定性管理和多阶段规划方法等关键领域的深入研究，具备重要实用价值和理论意义。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11121556
📖 第6篇
📌 电力网络电磁振荡的建模与分析：一种矩阵束方法
Modeling and Analysis of Electromagnetic Oscillations in Power Networks: A Matrix Pencil Approach
作者：Xinhua Yan，Chongtao Li，Chao Duan
随着可再生能源发电及电力电子设备大规模并网，电力系统稳定性特征发生深刻改变，电力网络不仅传输电磁能量，也成为自由振荡与强迫振荡传播通道。为深入理解及控制，需开展电力网络动态建模与振荡风险识别。
本文针对无源电力系统，提出基于矩阵束的动态建模方法，重点分析自由及强迫振荡，构建统一建模框架，分解节点与支路元件变量与方程，组装为电磁暂态时间尺度内的一致矩阵束表示。对分布参数输电线路采用离散化处理时滞，以适应特征值求解建模需求。
基于该模型，提出一种特征分析方法用于计算临界模态、特征结构和网络阻抗。揭示动态模型、激励源、网络谐振与频域等效阻抗间联系。通过分析左、右特征向量来评估振荡模态的可观测性与可控性，准确定位敏感振荡频率点。
数值实验通过无损输电线解析解与电磁暂态仿真验证模型准确性。IEEE 14节点案例成功识别0至3kHz多个临界谐振模式，计算与频率扫描及时域仿真高度一致，并揭示谐波响应在网络分布情况。
该矩阵束建模与特征分析方法为应对新一代高比例电力电子设备电力系统中的快速电磁动态过程分析提供了强有力理论工具，对于理解和缓解谐振与稳定性问题具有重要的实用价值。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11106182
📖 第7篇
📌 多输电节点分布式能源聚合：基于有界异构维度混合模型与机会约束机组组合的不确定分配因子研究
Multi-Transmission Node DER Aggregation: Chance-Constrained Unit Commitment With Bounded Hetero-Dimensional Mixture Model for Uncertain Distribution Factors
作者：Weilun Wang，Zhentong Shao，Yikui Liu，Brent Eldridge，Abhishek Somani，Jesse T. Holzer，Lei Wu
伴随分布式能源（DERs）渗透率提升，多输电节点DER聚合（M-DERA）作为支持大范围DER批发市场接入的创新方案，面临如何准确估计各节点功率分配比例以避免市场工具中潮流计算误差挑战。传统RTO视DER聚合为单输电节点实体，随着规模增大，多个输电节点的M-DERA逐渐受到关注。
M-DERA通过分配因子（DFs）描述DER内部功率贡献分布，然而，RTO在日前市场使用DF估计与实际自调度执行的DER出力分配存在偏差，可能引发调度经济性下降及输电线路过载等安全隐患。
针对这一难题，本文提出基于机会约束机组组合（CCUC）模型，将DFs视为不确定参数，并定义输电线路功率流为双线性机会约束。创新提出有界异构维度混合模型（BHMM），针对DF的总和为1、有界值范围、及高频单点聚集特点，利用数据分组、降维及拟合构建多个高维超平面上的有界广义高斯混合模型（BMGGMM）与高频单点（HFC）加权和的概率分布，有效克服传统高斯混合模型的拟合局限。
基于BHMM生成的DF概率分布，采用场景采样将机会约束转化为随机规划，通过Benders分解实现高效求解。IEEE 24节点与118节点仿真结果表明，方法较固定DF或历史平均DF策略，能制定出更鲁棒经济的机组启停计划，日前机组组合成本最高降6%，实时经济调度成本降6.8%。在M-DERA自调度后，显著降低乃至消除实时切负荷及输电线路过载风险。
本研究首创将BHMM引入电力系统，开辟了处理M-DERA不确定性的新建模思路，确保经济性提升且极大增强电网安全运行。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11098727
📖 第8篇
📌 基于维度分解灵活性聚合的互联电网非迭代协调调度
Non-Iterative Coordination of Interconnected Power Grids via Dimension-Decomposition-Based Flexibility Aggregation
作者：Siyuan Wang，Cheng Feng，Fengqi You
现代大电网通常划分为多个区域电网，通过联络线实现互联，但各区域由独立控制中心管理，导致跨区域协调面临数据隐私、模型异构和高维复杂性挑战。传统迭代式分布式优化存在收敛难保证及高实时通信需求等问题。
为此，本文提出创新的非迭代协调框架，针对每个区域计算“灵活性聚合模型”，将复杂的设备约束、网络约束及N-1安全约束压缩成描述外部联络线端口特性的等效模型，实现全局协调仅基于简化模型对联络线功率优化，保障数据隐私并极大降低计算与通信负担。
灵活性聚合模型的计算是NP难题，传统方式受限于维度灾难和保守性过高，难以应对多回交流/直流联络线系统。本文提出基于维度分解的灵活性聚合内近似算法：将边界变量的时空耦合关系分解为时序耦合约束和空间耦合约束两个子空间，分别并行求解投影问题，并采用多面体和椭球体形状模板进行内近似，再通过边界收缩算法合成最终聚合模型，确保是实际可行区域的可靠子集。
该方法显著降低计算复杂度且获得更低保守性的灵活性聚合结果，聚合模型对应物为通过耦合约束互联的“等效发电机”，便于多端口区域电网的内生特性分析。欧洲五区域电网验证其有效性及协调调度精度，为实现大规模电力系统高效经济调度提供强大理论与工程支撑。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11124410
📖 第9篇
📌 基于时空感知动态分区的区域惯量在线估计
Online Estimation of Region Inertia Based on Dynamic Division With Spatial-Temporal Perception
作者：Yalun Wang，Qi Wang，Yi Tang，Yijun Xu，Jianxiong Hu
随着逆变型资源（IBRs）渗透率提升，系统惯量整体下降，频率时空分布特性愈发突出，给频率稳定分析与控制带来严峻挑战。区域惯量在线精确估计对于保证大规模电力系统安全稳定至关重要，但传统方法采用固定区域划分方案，难以确保区域内节点频率动态一致性，且实时获取区域中心惯量（COI）频率存在困难。
本文提出基于惩罚导数动态时间规整（ADDTW）指标的动态聚类方法，依据节点频率时空特征中的模糊差异动态划分区域，确保各分区内频率动态响应一致性。
针对在线惯量估计过程中难以实时准确获得COI频率的难题，创新提出中心惯量范围（CROI）频率概念，表示COI频率附近与其最接近的节点频率。通过基于形状距离（SBD）和校正操作，使CROI频率高度逼近真实COI频率以作为估计输入。
采用结合差分摇摆方程与数据处理的在线估计方法，通过两阶段计算，减小扰动识别不确定性及功频异步的影响，提升估计准确性与鲁棒性。
基于改进IEEE 145节点系统的案例测试表明，该方法实现区域惯量在线精度优异，估计误差普遍低于10%，对测量噪声和PMU布点数量变化表现出良好鲁棒性，显著优于传统的固定分区及系统辨识方法。
该动态分区框架和CROI频率概念为电力系统时空惯量分布精确感知、稳定性分析和主动控制提供了可行的创新工具，具有重要理论价值及工程潜力。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11123144
📖 第10篇
📌 面向异常事件的在线时空集成学习负荷预测方法
Online Spatiotemporal Ensemble Learning for Load Forecasting Against Anomalous Events
作者：Yaqi Zeng，Pengfei Zhao，Di Cao，Zhe Chen，Weihao Hu
异常事件（如新冠疫情、极端天气）常引起电力系统负荷模式的剧烈、突变，给传统基于批量学习的负荷预测带来巨大挑战。离线训练模型在正常情景有效，但面对分布偏移出现显著性能退化。
本文提出创新的在线时空集成学习框架，实现异常事件驱动的负荷模式快速适应，融合时间与空间依赖实现更快模型收敛。
框架核心是在线互补学习网络作为基础预测专家，利用快-慢学习范式：快速适配模块执行层间独立平滑梯度调整，应对突发变化；记忆模块在大幅分布偏移时检索历史适配向量，实现知识保留与复用，强化时空特征提取。
同时，集成两个专门预测器：时间预测器捕捉时序内序列模式，空间预测器建模区域间相互依赖。二者通过结合指数梯度下降和强化学习的在线凸规划框架动态融合，兼顾历史知识和快速适应性。
在COVID-19期间实际电力负荷数据集上实验验证，方法在平均绝对百分比误差（MAPE）、平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）指标上优于LSTM、图卷积网络、Transformer及其他在线学习方法。
载荷急剧波动时，模型倾向赋予空间预测器更高权重，体现空间信息对异常情境的重要性，为高度不确定环境下的电力负荷预测提供有效解决方案。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11237071
📖 第11篇
📌 分布式能源在广义频率整形服务中的最优参与设计
Optimal Participation Design of DERs in General Frequency Shaping Services
作者：Cheng Feng，Siyuan Wang，H. Oliver Gao，Fengqi You
随着可再生能源比例提高，维持系统频率稳定日益重要。全球系统运营商开设多样频率控制服务激励分布式能源资源参与，但缺乏统一协调框架导致服务设计碎片化，能源备用需求重叠、成本效率低下。
本文提出创新的广义频率整形服务（GFSS）框架，整合异构频率控制服务，标准化全球频率控制实践，允许动态能力各异的DER共塑系统级期望频率响应。
GFSS框架核心是系统性优化DER参与参数，最小化相关功率和能量备用，满足系统性能要求。提出基于逐次凸化与交替方向乘子法的高效求解算法，快速收敛至局部最优，适合大规模DER协调。
案例研究显示，该框架和参与策略将控制成本最高降低60%，计算时间缩短至数分钟，彰显实时高效经济协调潜力。
GFSS框架为挑战现有频率控制服务碎片化与低效的难题提供系统性理论工具和实用方案，助力未来高比例可再生能源电力系统的安全与稳定运行。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11074769
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