✦ 点击蓝字，关注我们！✦
欢迎阅读IEEE Transactions on Power Systems期刊2026年issue1推送（第3期/共6期）。本期推送共包含11篇研究论文简介。这些论文聚焦于电力系统在新能源高渗透率背景下的前沿挑战，核心研究主题涵盖电压稳定与控制、系统安全与可靠性分析、优化调度与规划以及信息物理系统安全与状态估计等多个关键方向。具体研究包括：基于LCC-HVDC的自适应交流电压控制、应对电压问题的级联停电仿真、数据驱动的潮流线性化方法、可靠性约束经济调度的低复杂度建模、配电网电容器高效规划、虚假数据注入攻击下的分布式安全状态估计、异构风电场的阻尼控制器协调、电热综合能源系统的动态区间状态估计、高效高阶参与因子计算、电热老化协调提升线路载流能力，以及基于商业建筑HVAC的虚拟电池能效研究。
这些研究成果拓展了电力系统动态调控、安全风险评估与能源互联网优化管理等领域的理论基础与工程实践，助力推动新能源高比例渗透条件下电网的安全稳定和经济高效运行。
本期目录
📖 第1篇：基于线性化无功功率-交流电压特性的LCC-HVDC自适应交流电压控制
📖 第2篇：应对电压问题的先进交流潮流级联停电仿真方法
📖 第3篇：基于混合回归与分类的数据驱动潮流线性化方法：精准保障电网约束
📖 第4篇：面向电力系统可靠性约束经济调度的低复杂度建模：极限状态函数的定义与识别
📖 第5篇：作为格点逼近问题的配电网电容器规划
📖 第6篇：基于双层检测的虚假数据注入攻击下分布式安全状态估计
📖 第7篇：异构风电场中附加阻尼控制器的动态协调以抑制同步发电机间振荡
📖 第8篇：面向电热综合能源系统的动态区间状态估计
📖 第9篇：基于批量结构化张量收缩的高效高阶参与因子计算
📖 第10篇：电热老化协调：提升输电线路动态载流能力的新方法
📖 第11篇：基于商业建筑HVAC的虚拟电池用于负荷转移的能效研究
📖 第1篇
📌 基于线性化无功功率-交流电压特性的LCC-HVDC自适应交流电压控制
Adaptive AC Voltage Control Using LCC-HVDC Based on Linearized Reactive Power-AC Voltage Characteristic
作者：Meng Chen，Ying Xue，Yiping Chen，Zhixuan Li，Siqi Lin，Pudong Ge，Fei Teng，Goran Strbac
随着电力系统向以逆变型资源为主导的格局转型，远距离输电级的电压稳定性面临严峻挑战。利用基于电网换相换流器的高压直流输电系统为交流电网提供电压支撑，因其覆盖范围广、响应速度快且容量巨大，成为一种极具前景的解决方案。然而，现有控制方法通常依赖于获取电网的戴维南等效参数，这需要精确的实时测量和复杂的交流电网建模，在实际复杂多变的电网中难以实现。为突破这一瓶颈，本文提出了一种创新的自适应交流电压控制方法。核心是引入了一个基于无功功率-交流电压端口特性线性化的本地化线性电网模型，使控制策略独立于戴维南等效参数，提升了适应性与鲁棒性。
该线性模型通过对LCC-HVDC系统本地测量的多组运行数据进行拟合获得，无需外部网参数，保证在典型运行电压范围内误差严格控制在5%以内。基于该模型，设计了集成于传统LCC-HVDC控制系统的自适应交流电压控制策略，换流器能根据交流电压波动自适应调节无功功率吸收，实现快速精准的电压调节，且结构简单，避免参数整定难题，有效协调换流侧与逆变侧控制，最大限度降低有功扰动。
通过电磁暂态仿真验证，包括小型测试系统及大型IEEE 39节点系统等多场景。结果显示该线性模型能够准确刻画系统Q-V特性，决定系数R²超过0.9。提出的A²VC策略在无功扰动和故障条件下有效抑制交流过电压，改善电压恢复过程，同时保持有功功率稳定传输。该方法对不同电网结构、运行条件及可再生能源渗透率均表现出良好适应性，开创了增强弱交流电网电压稳定性的新途径。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11079798
📖 第2篇
📌 应对电压问题的先进交流潮流级联停电仿真方法
Advanced AC Power Flow-Based Cascading Outage Simulation Method to Address Voltage Issues
作者：Moossa Khodadadi Arpanahi，Florin Capitanescu
在电力系统安全分析中，准确快速地模拟级联停电至关重要。现有基于交流潮流（AC PF）的仿真方法面临两大电压相关难题：一是系统电压不稳定时AC PF易发散，妨碍仿真并导致低压减载（UVLS）设备动作捕捉失败；二是负荷模型简化为恒定功率，忽略了占系统负荷40%-70%的交流感应电动机在低电压下的动态行为，尤其是FIDVR效应引发的电机停转与断开，导致对级联路径和负荷损失的误判。本文针对这些限制，提出了基于扩展交流潮流（EPF）的快速级联停电仿真方法，结合三类模型系统模拟系统动态轨迹关键状态，突破传统难题，精准还原实际UVLS动作与负荷动态。
该方法构建了短期和长期负荷特性下多个系统状态点，精细建模负荷短期动态及感应电机行为，并将其与UVLS操作耦合。基于定制感应电机模型，能够准确反映电机停转和断开机制，克服潮流发散，实现更符合实际的分阶段UVLS模拟。此方法计算效率高，适用于大规模系统，兼顾准确性与仿真速度。
在IEEE 39节点系统测试中，与动态仿真结果对比显示：本文方法准确识别需UVLS节点，未供电负荷估算高度吻合动态仿真，决定系数达0.9以上；相较于传统均匀减载策略，LNS误差显著降低。针对感应电机比例变化的灵敏度分析揭示增配电机可能加剧电压崩溃，传统恒功率负荷模型无法捕获。该仿真框架在精准风险评估和大型系统级联停电分析中表现出显著优势。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11122282
📖 第3篇
📌 基于混合回归与分类的数据驱动潮流线性化方法：精准保障电网约束
Data-Driven Power Flow Linearization via Hybrid Regression and Classification for Accurately Enforcing Network Constraints
作者：Zhenfei Tan，Xiaoyuan Xu，Han Wang，Zheng Yan，Mohammad Shahidehpour
交流潮流方程的线性化是简化电力系统最优调度中网络约束的关键。传统方法往往侧重于减小潮流解的误差，但这未必保证调度方案满足电压幅值和输电容量等运行约束，因此存在高精度潮流解却决策不可行的矛盾。本文提出了全新可行性导向线性潮流（FO-LPF）模型，核心目标转向提升调度决策的可行性，从而有效规避调度方案违反实际潮流约束的问题。
采用数据驱动框架，结合混合回归与分类技术确定线性潮流方程系数，优化目标是均方根误差和铰链损失的加权和。通过引入铰链损失，模型更准确刻画决策空间的可行域边界，有效判断运行点是否满足网络约束。保持线性形式确保模型易于集成于调度、定价和规划优化中，并可解释，且能通过对偶理论给出边际价格信号。
在包括IEEE 30、118节点输电及33、123节点配电系统内的多案例仿真中，FO-LPF模型在约束边界的拟合精度显著优于传统物理驱动及最小二乘数据驱动方法。应用于网络约束最优调度时，FO-LPF减少了调度结果违反交流潮流约束的次数和幅度，且保持目标函数值与实际模型近似。该方法实现了调度决策的高可行性与近最优性，为未来优化调度提供可靠工具。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11249747
📖 第4篇
📌 面向电力系统可靠性约束经济调度的低复杂度建模：极限状态函数的定义与识别
Definition and Identification of Limit State Function for Low Complexity Modeling of Power System Reliability-Constrained Economic Dispatch
作者：Mingfeng Yu，Bo Hu，Changzheng Shao，Dongxu Chang，Kaigui Xie，Dong Zheng，Jiyuan Tang，Lingzi Zhu
随着可再生能源大规模接入，电力系统面临组件随机故障与新能源出力不确定性的双重考验。传统经济调度通常仅考虑简单的N-1或N-2安全约束来简化问题，但牺牲了可靠性评估的精度。为兼顾计算效率与准确性，本文创新引入了基于结构可靠性分析的极限状态函数，对可靠域边界进行显式定义，实现低复杂度而高精度的可靠性约束建模。
研究以极限系统状态为核心，提出了“优中选劣”原则，证明少量关键状态即可完整定义极限状态函数。设计了两阶段识别流程：第一阶段结合机会约束最优潮流筛选较优系统状态；第二阶段基于故障组件容量及容限定位最脆弱的极限状态。如此，复杂的可靠性约束转化为“所有极限状态均无负荷丢失”这一简洁数学条件，极大简化了调度模型。
案例分析显示，该方法在保证与传统N-k方法一致的失负荷概率（如LOLP<0.01%）的前提下，将所需分析状态数量大幅减少，提升计算效率，并确保调度方案具备较好经济性与可靠性。该创新为新能源高渗透下安全经济运行提供了理论与实践的新范式。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11113421
📖 第5篇
📌 作为格点逼近问题的配电网电容器规划
Distribution Network Capacitor Planning as a Lattice Approximation Problem
作者：Rabih A. Jabr
配电网中，电容器的合理规划在于平衡安装成本、提升功率传输效率及改善电压质量。然而，该问题属于复杂的NP难题，传统混合整数优化虽能保证全局最优，但计算复杂度高，难以规模化应用。本文创新提出将电容器规划分解为两个高效阶段，率先使用二阶锥松弛高效求解连续子问题，继而将离散变量取整问题转化为格点逼近问题，使用灵敏度系数矩阵描述电压及功率偏差，将整数解搜索转化为在离散格点寻找最佳近似点。
文中引入了条件概率方法，通过一种多项式时间确定性算法系统遍历决策树，确保获得接近混合整数规划最优的整数解。该方法避免了简单取整导致的不可行（如电压越限）缺陷，且计算效率远超直接混合整数规划求解。
在包含3147节点、带多时段负载变化的实际配电网案例中，本文方法生成的电容器配置方案的成本与商业求解器Gurobi在可处理小规模问题中结果接近。更重要的是，在Gurobi难以求解的大型网络中，该方法依然展现极高效率和可行性，验证了其处理NP难题的实用性与可扩展性，为智能配电网无功补偿设备规划提供了坚实方法论。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11122888
📖 第6篇
📌 基于双层检测的虚假数据注入攻击下分布式安全状态估计
Double-Layer Detection-Based Distributed Secure State Estimation Under False Data Injection Attacks
作者：Minggao Zhu，Dajun Du，Xue Li，Minrui Fei，Lei Wu
针对信息物理融合电力系统中，测量数据及区域间交互数据可能遭受虚假数据注入攻击，导致分布式状态估计失效的问题，本文提出了创新的双层检测架构。第一层采用基于χ²统计量的攻击检测器，检测本地测量数据篡改，攻击数据则用卡尔曼预测补偿，保障本地状态估计。同时触发事件机制，确保仅可靠数据参与区域间交互。
第二层设计基于动态水印的主动攻击检测器，对区域间交互数据真实性进行验证。通过注入动态水印并分析传输前后统计特征变化，有效识别攻击，信干噪比大于10dB时检测性能与水印强度正相关。受攻击数据同样用卡尔曼预测替代，构成完善防御体系。
基于双层检测结果划分子区域安全与非安全集，重构分布式状态估计模型。本文新型方法在理论上保证均方误差意义下的指数收敛性，并经实验验证能有效保障信息物理电力系统在虚假数据注入环境下的安全稳定运行，显著提升网络空间安全防御能力。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11072370
📖 第7篇
📌 异构风电场中附加阻尼控制器的动态协调以抑制同步发电机间振荡
Dynamic Coordination to Supplementary Damping Controllers in Heterogeneous Wind Farm to Suppress Oscillations Among Synchronous Generators
作者：Shenghu Li，Diwen Tao
随着双馈感应发电机（DFIG）渗透率提高，导致同步发电机阻尼功角振荡能力削弱，多地已发生相关振荡事故。传统研究将风电场简化为单一含附加阻尼控制器（SDC）的DFIG，忽视了风电场内DFIG及SDC间的动态交互。本文聚焦异构风电场（HWF）中的SDC动态协调，提出创新的建模与控制策略。
通过新颖地将DFIG交互电流分解为与定子电压相关和与SDC相关的分量，推导出由SDC引起的非方阵交互矩阵，精确描述各SDC对风电场内DFIG交互的差异化影响。在此基础上，设计基于非方阵内模控制（IMC）的两阶段动态协调模型，分别针对振荡初期和衰减期的阻尼需求，实现全过程优化。
首次推导了交互强度对SDC增益的灵敏度表达式，并基于与Moore-Penrose伪逆的灵敏度等同性，推出了交互矩阵伪逆的解析表达式，避免了解的不唯一性，提升控制实时性及鲁棒性。仿真结果显示，该模型使振荡平均幅值降低27.6%以上，收敛时间缩短14.6%，且在复杂风速条件下依然表现优异，支撑新能源系统稳定运行。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11122915
📖 第8篇
📌 面向电热综合能源系统的动态区间状态估计
Dynamic Interval State Estimation for Integrated Electricity and Heating Systems
作者：Yibao Jiang，Junyi Wang，Haoran Zhao，Vladimir Terzija
面对可再生能源和多样化负荷带来的不确定性挑战，电热综合能源系统（IEHS）的状态估计需求更加精准。传统点估计方式难以全面反映不确定性，且电、热子系统动态时尺度差异显著，带来精度和效率考验。本文提出创新的动态区间状态估计（DISE）框架，用区间量化输入输出，系统性体现不确定性，提升鲁棒性。
针对区间运算中“保守性”过大的问题，文中引入辅助变量重构模型，显著减轻区间扩张，提升收敛性。为兼顾电力系统（秒级）和供热系统（分钟至小时级）的时间尺度差异，提出多速率协调估计（MRCE）算法，实现子系统不同步长并行估计，通过耦合变量协调，兼顾准确性与效率。
在多个测试系统，包括真实巴里岛系统验证表明，DISE在估计精度与计算效率方面均优于基准方法。所估区间能直观量化复杂不确定性引发的状态偏差，为IEHS的弹性安全运行提供了扎实基础。这标志着状态估计由点估计向区间估计的范式转变，助力决策者可靠把握系统状态与管理策略制定。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11130360
📖 第9篇
📌 基于批量结构化张量收缩的高效高阶参与因子计算
Efficient High-Order Participation Factor Computation via Batch-Structured Tensor Contraction
作者：Mahsa Sajjadi，Kaiyang Huang，Kai Sun
参与因子（PFs）定量描述系统模态与状态变量交互，是模态分析、模型降阶及控制设计的关键工具。随着电力电子与可再生能源设备比例提升，系统非线性加剧，传统小信号线性参与因子在非线性极限工况失效。本文提出基于批量结构化张量收缩的高效计算框架，支持任意阶非线性参与因子（NPFs）计算，突破传统正规形理论高计算成本及内存限制。
算法创新点在于计算全向量化及动态批量分割，根据内存资源自动调节批量大小，避免超负荷，保证各批量独立完成计算，实现高阶NPFs的可扩展性和内存效率。该框架适用于千级状态变量的大规模系统，解决传统方法内存瓶颈。
在三机系统（6状态）、IEEE 39节点（130状态）、NPCC（351状态）及大型波兰2383节点（4251状态）系统上进行验证。结果表明，所提方法较传统正规形及早期张量收缩方法，计算速度显著提升且数值精度稳定，尤其在计算四阶参与因子时传统方法难以完成任务，而本方法成功实现。该研究为非线性模态分析和控制器优化提供强有力技术支持。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11237166
📖 第10篇
📌 电热老化协调：提升输电线路动态载流能力的新方法
Electro-Thermal Aging Coordination
作者：Mengxia Wang，Wenwen Luo，Ming Yang
传统电力系统调度中，输电线路载流能力受固定长期允许运行温度（LPOT）限制，影响紧急运行灵活性。传统电热协调（ETC）虽利用线路热惯提升短期载流，却忽视导体热老化累积效应。本文创新提出电热老化协调（ETAC）方法，将热老化约束纳入调度，深度挖掘生命周期载流潜力。
基于摩根拉伸强度损失模型量化导体热老化，建立等效运行时长约束，允许导体短期超过LPOT，只要整体周期热老化效应不超限。此动态约束显著拓展了调度可行域。
六节点系统仿真验证显示，ETAC在重载场景下允许导体温度短时升至75.4°C，避免了负荷削减和风电弃用。总运行成本由传统ETC的16945美元降至6739美元，降幅超60%。同时等效运行时长分析表明，未缩短导体寿命，实现了载流潜力的深度释放。该方法适合间歇性拥堵场景提供经济调度。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11223218
📖 第11篇
📌 基于商业建筑HVAC的虚拟电池用于负荷转移的能效研究
Energy Efficiency of Commercial HVAC-Based Virtual Batteries for Load Shifting
作者：Weimin Wu，Shunbo Lei，Qun Zhou Sun，Johanna L. Mathieu
商业建筑的暖通空调（HVAC）系统凭借巨大热惯性与负荷可调性，被视为理想的虚拟电池，可通过调整运行功率将多余或不足能量转化为冷/热容量，实现负荷转移而不影响舒适度。尽管HVAC虚拟电池应用广泛，但充放电过程能效不对等导致额外能量损耗，成效受限。
本文首次揭示室内温度变化轨迹是影响能效的关键因素，引入“虚拟泄漏功率”概念量化温度对能效的影响，推导实现最优能效的物理条件：完整运行周期内虚拟泄漏功率积分等于基线HVAC功率积分。基于此，提出量化约束范围的负荷转移灵活性方法。
设计模型预测控制（MPC）方法，实现HVAC系统在保证最优能效的前提下完成指定负荷转移。仿真包含室外温度非理想和非理想卡诺效率，结果显示系统往返效率可稳定保持在1±0.0001，兼顾实际应用的稳定性与实用性。该研究在理论阐释基础上提供实用工具，有望推动HVAC虚拟电池的广泛部署与绿色电网协同。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11119809
点击关注 获取更多精彩