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欢迎阅读IEEE Transactions on Power Systems期刊2025年issue6文章推送（第5期/共9期）。本期共收录10篇研究论文，聚焦于电力系统预测建模、安全风险评估、优化调度、动态状态估计、协同仿真、韧性分析、稳定性评估、灵活性聚合、最优潮流求解以及同步测量等前沿领域，集中展现了电力系统在可再生能源高比例接入背景下的关键技术创新与理论突破。
这些研究不仅推动了电力系统技术的进步，也为实现智能电网高效、安全、稳定运行提供了坚实的理论与实践基础，助力未来能源转型与绿色低碳发展。
本期目录
📖 第1篇：基于深度学习的电力系统新型多步短期功率预测模型
📖 第2篇：基于模式图的停电传播风险分析推理方法
📖 第3篇：消除对称性的紧致机组聚合方法在机组组合中的应用
📖 第4篇：电力系统中基于实时Y-Bus矩阵估计的自适应动态状态估计：迈向更高实用性的重要一步
📖 第5篇：阻尼阻抗接口分布式电力系统协同仿真中的自适应多参数无模型延迟补偿
📖 第6篇：基于瞬时可用性增量和概率密度演化的配电系统韧性评估分析方法
📖 第7篇：电力系统随机持续扰动下的扩展随机吸引域估计方法
📖 第8篇：输配系统协调中多时段有功功率聚合灵活性成本曲线计算的障碍与洞见
📖 第9篇：超越神经迷雾：交流最优潮流可解释学习方法
📖 第10篇：基于复频率锁相环的电压变化率与频率估计方法
📖 第1篇
📌 基于深度学习的电力系统新型多步短期功率预测模型
A Novel Multi-Step Short-Term Power Forecasting Model for Electric Power Systems Based on Deep-Learning
作者：Qiansheng Fang，Xinlong Liang，Shanshou Li，Jian Zhang，Xuelei Yang，Zhangquanyi Guo
随着可再生能源在电力系统中的大规模应用，负荷预测和新能源功率预测成为保障电力系统安全、稳定和经济运行的关键技术。本文提出了基于Transformer-BiLSTM-Patch架构的新型短期功率多步预测模型EMSformer，主要创新点包括：取消解码器掩码机制以充分利用时间序列信息、引入Patch Embedding技术实现段对段交互以及在解码器后端集成BiLSTM层进行误差校正和特征挖掘。
模型针对传统预测方法如ARIMA和支持向量机处理非线性关系能力弱的问题，以及LSTM在长序列中出现的特征信息丢失与误差累积，设计了创新的模型架构。利用公开数据集进行训练和验证，采用多个评价指标衡量模型性能，结合辅助变量处理和多步预测方法提升幅度。
实验结果显示，EMSformer在负荷预测和可再生能源功率预测中表现突出，在Load1和Load2数据集上分别降低RSE达22.8%和36.8%，光伏预测中RSE降低超过30%。此外，模型的概率预测能力优秀，能够提供可靠预测区间，适用于点预测及概率预测任务。该模型架构为时间序列预测提供了新思路，具有良好工程前景。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10945738
📖 第2篇
📌 基于模式图的停电传播风险分析推理方法
A Reasoning Approach Based on Pattern Graph for Analyzing the Risk of Power Outage Propagation
作者：Xiaoguang Wei，Jieyu Lei，Jian Shi，Mohammad Shahidehpour，Shibin Gao，Tao Huang
电力系统连锁停电事故导致大规模停电，准确评估支路间故障传播风险尤为重要。本文提出基于模式图的停电传播风险分析推理方法，核心创新包括构建虚拟路径链接显式与非显式关联，提出关联显式率和风险因子CCI量化风险。
通过分析历史故障数据、定义关联似然指数与非似然指数，该方法能有效推断隐藏风险，特别考虑最短路径原则保证推理准确性。研究团队采用IEEE 39节点系统进行了充分仿真验证。
结果表明，支路4风险因子多为负值，表明故障传播难度大。热力图显示高风险关联数量较少，空间分析揭示高风险关联分布不集中，故障可能跨区域传播。该方法相比传统贝叶斯方法具有更高准确性和全面性，支持在线预警和反制措施，为电网安全防护提供新技术支撑。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10214380
📖 第3篇
📌 消除对称性的紧致机组聚合方法在机组组合中的应用
A Tight Unit Aggregation for Unit Commitment to Eliminate Symmetry
作者：Biyuan Zhang，Tao Ding，Yang Xiao
机组组合问题中的对称性导致计算负担加重。本文提出基于最大功率输出轨迹紧致约束的机组聚合模型，创新点包括针对快速和慢速调节机组群设计紧致约束条件，实现在保最优性的同时减少计算冗余。
为解决传统聚合方法松弛引起的可行性分解难题，方法细分机组类别制定合适约束，避免功率爬坡能力高估及提前停机问题。理论证明方法有效保证最优解等价性，标注关键紧致约束条件确保模型紧凑性。
数值实验于多种对称机组测试案例上表明，该方法较通用聚合提升计算速度10-100倍，且相对误差低于0.01%。尤其在长期调度中展示出较强的鲁棒性和适应性，为大规模调度优化提供有力支持。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11031106
📖 第4篇
📌 电力系统中基于实时Y-Bus矩阵估计的自适应动态状态估计：迈向更高实用性的重要一步
Adaptive Dynamic State Estimation in Power Systems With Real-Time Y-Bus Matrix Estimation: A Step Toward Greater Practicality
作者：Shahin Riahinia，Amir Ameli，Mohsen Ghafouri，Abdulsalam Yassine
传统动态状态估计（DSE）受限于系统拓扑和负荷准确性，本文创新提出基于自适应可变遗忘因子递归最小二乘法（RLS）的实时Y-Bus矩阵估计器，实现动态估计系统参数，辅助状态估计，大幅提升实用性。
估计器结合高斯-牛顿可变遗忘因子（GN-VFF）策略，融入扩展卡尔曼滤波器框架，针对实际电力环境中动态参数异动及时调整，保持估计准确性和响应速度。
在IEEE 14总线系统多场景测试中，自适应遗忘因子展现快速响应能力且抗噪声性好。与传统方法相比，总估计误差显著降低，系统对拓扑变化和负荷波动的鲁棒性增强且计算开销可控，具备工程应用潜力。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10945488
📖 第5篇
📌 阻尼阻抗接口分布式电力系统协同仿真中的自适应多参数无模型延迟补偿
Adaptive Multi-Parameter Model-Free Delay Compensation in Damping Impedance Interfaced Distributed Power System Co-Simulation
作者：Elutunji Buraimoh，Gokhan Ozkan，Laxman Timilsina，Grace Muriithi，Ali Moghassemi，Ali Arsalan，SM Imrat Rahman，Behnaz Papari，Mustafa Ozden，Christopher Edrington
针对地理分布式实时协同仿真（GDRTCS）通信延迟问题，本文提出了一种自适应多参数无模型延迟补偿框架，无需传统复杂信号处理及人工干预，实现真正的无模型延迟预测和补偿。
框架采用阻尼阻抗方法（DIM）作为子系统接口，包含三个闭环建模的预测器，通过自适应参数α、β、γ调节，频域分析显示该多参数系统具备更优的延迟补偿能力及稳定性，优于传统变压器模型和电路复制方法。
在IEEE 14总线系统实验证明，该补偿方法显著提升了协同仿真精度和稳定性，状态跟踪误差小于耦合误差，能量守恒良好。该框架适应时间变化延迟，满足大规模电力系统实时仿真需求。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11021398
📖 第6篇
📌 基于瞬时可用性增量和概率密度演化的配电系统韧性评估分析方法
An Analytical Method for Resilience Evaluation of Distribution System Based on Instantaneous Availability Increment and Probability Density Evolution
作者：Dingmao Zhang，Gengfeng Li，Zhaohong Bie
针对极端天气导致配电系统频繁停电的问题，本文提出结合瞬时可用性增量与概率密度演化的韧性评估方法，实现停电与恢复阶段完整分析，构建时空网格模型和元件时变故障率模型，提出条件可用性评估指标。
此方法避免传统蒙特卡洛模拟采样耗时，采用元件重要性排序和概率密度迭代计算韧性指标，综合考虑互联开关与分布式电源影响，提高评估效率和准确度。
在IEEE 123节点、IEEE 37节点及361节点实际配电系统上的验证显示，方法评估时间减少了88%，最大误差低至0.86%。研究发现互联开关配置对韧性提升作用明显，方法适合快速响应场景。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11027424
📖 第7篇
📌 电力系统随机持续扰动下的扩展随机吸引域估计方法
An Extended Stochastic Region of Attraction Estimation Method for Power Systems Under Stochastic Sustained Disturbances
作者：Yuerong Yang，Shunjiang Lin，Mingbo Liu，Leyi Deng，Huifan Xie，Qifeng Li
随着可再生能源大规模接入，输出功率的随机持续扰动（SSDs）对系统暂态稳定性影响显著。本文基于Lévy驱动随机微分代数方程模型，定义并提出了扩展随机吸引域（ESRA）估计方法。
方法创新点在于通过游离概率积分微分方程建立>ESRA与逃逸概率的联系，采用小波基函数扩展投影方法求解解析表达式，实现精确稳定域估计。
IEEE 39节点和118节点改进系统案例显示该方法具备较高计算精度和效率。发现SSDs显著缩小稳定区域，忽略此影响将导致过于乐观的稳定性评估，增加系统安全风险。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10960543
📖 第8篇
📌 输配系统协调中多时段有功功率聚合灵活性成本曲线计算的障碍与洞见
Barriers and Insights to Compute Multi-Period Cost Curves of Active Power Aggregated Flexibility From Distribution Systems for TSO-DSO Coordination
作者：Florin Capitanescu
针对主动配电网分布式能源广泛接入，本文系统揭示了计算多时段聚合灵活性成本曲线的障碍，提出两种计算版本，结合定制化多时段交流最优潮流优化，构建分段线性成本曲线以反映有功功率与能量灵活性。
研究注重储能和柔性负荷时序耦合特性，指出其显著影响灵活性供应能力，强调储能能量守恒约束和转化效率影响向上灵活性，而向下灵活性相对充裕，主要来自可再生削减。
通过34节点和191节点配电网测试，计算时间均控制在数分钟内，证明方法计算效率高且与TSO多时段优化工具兼容。研究展望包括不确定性建模和三相不平衡等扩展，实现更全面的配电灵活性评估。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10982438
📖 第9篇
📌 超越神经迷雾：交流最优潮流可解释学习方法
Beyond the Neural Fog: Interpretable Learning for AC Optimal Power Flow
作者：Salvador Pineda，Juan Pérez-Ruiz，Juan Miguel Morales
交流最优潮流（AC-OPF）问题因非凸性求解困难。本文提出被称为KT-AC的混合模型驱动与数据驱动学习方法，结合K近邻回归与非凸方程泰勒展开，提升可解释性与求解效率。
该方法生成局部凸近似，提供相比传统DC-OPF更精确的解，同时减少对大规模训练数据的依赖，分两种变体：仅含有功与电压角的KT-DC和考虑无功及电压幅值的KT-AC。
在多个测试系统上，KT-AC方法平均成本增加仅0.11%-1.2%，远低于传统DC-OPF的0.24%-7%，并显著降低无功功率约束违反率，从76%-220%降低至1.8%-39%，实现了可解释性与准确性的平衡。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10964141
📖 第10篇
📌 基于复频率锁相环的电压变化率与频率估计方法
Complex Frequency Locked Loop for Estimations of RoCoV and Frequency
作者：Xiangjun Quan，Jundong Tang，Tianyang Xu，Zaijun Wu，Wei Gu，Shangzhi Pan，Alex Q. Huang
电网中新型控制与监测中电压变化率（RoCoV）的准确测量关键。本文基于复频率理论，提出了一种创新的复频率锁相环（CFLL）架构，实现RoCoV与频率的协同估计。
利用αβ坐标系复电压模型和闭环反馈机制，CFLL避免了传统SRF-PLL的离散微分噪声问题，动态响应实现RoCoV和频率参数估计的统一，提升系统噪声抑制能力与动态性能。
在16kHz采样的TMS320F28379D DSP平台上验证，在电压斜坡变化和频率阶跃工况下均表现出迅速准确的检测能力。系统在复杂振荡工况依旧保持估计稳定，WSCC 9总线系统短路故障实验证明其工程适用价值，适合高占比新能源背景的现代电网。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11122327
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