2025年 第47卷 第11期    刊出日期：2025-11-25

上一期   

灵活资源调控与协同优化

考虑碳势-电价联合响应机制的电力系统源-荷协同低碳经济调度

苏炜琦, 黄宇轩, 陈飞雄, 邵振国, 胡昆熹, 吴鸿斌

2025, 47(11):  1-13.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2025.11.001

摘要 ( 26 )   HTML ( 11 )   PDF (3389KB) ( 4 )  

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如何平衡电力系统经济调度与低碳运行之间的矛盾并有效激发源-荷协同潜力，已成为当前电力系统优化领域的关键难题。为此，提出了一种考虑碳势-电价联合响应机制的源-荷协同低碳经济调度方法。分别阐述综合灵活运行方式下碳捕集电厂的低碳运行特性，以及需求响应的负荷调节原理，并分析二者在系统低碳运行方面的互补性，构建碳捕集电厂与需求响应的协同运行框架；通过碳排放流理论将部分碳责任分摊至负荷侧，提出碳势-电价联合响应模型，以提高负荷侧的降碳能力；以系统运行成本最小为目标，在阶梯碳交易机制的基础上，结合所提源-荷协同运行框架构建两阶段低碳经济调度模型，实现发电侧与负荷侧的协同优化；基于改进的IEEE 39节点系统的多场景对比分析表明，所提方法能够降低15%的系统碳排放，同时减少4%的综合运行成本，验证了所提方法在经济性与低碳性方面的协同优化效果。

基于自适应多任务扩散模型的风光荷场景生成方法

张志洪, 胡旭光, 吴恩凯, 张弛, 周诚浩

2025, 47(11):  14-23.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2025.11.002

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高比例可再生能源并网背景下，精准构建能捕捉各变量动态特性及复杂关联的风光荷联合场景，是电力系统调度与控制的核心需求，为此提出了基于自适应多任务扩散模型的风光荷场景生成方法。建立了基于联合去噪网络的多任务扩散学习架构，通过联合处理多变量状态向量并融合时间信息，生成兼具物理耦合关系及时间依赖模式的真实联合场景；在此基础上，提出了基于异构数据动态特征引导的自适应扩散策略模块，通过提取生成数据的动态统计特征并据此动态调整扩散过程的噪声调度，有效表征数据的非平稳和时变动态特性；同时，引入结构化一致性引导的训练准则，在训练目标中约束边际分布与联合依赖两种数据的结构特性，实现了对模型生成过程的有效引导，提高风光荷场景的生成质量。基于IES-134标准数据集的验证表明，所提模型能够有效生成物理特性真实且统计规律合理的风光荷联合场景，可为电力系统的优化调度与风险评估提供实用工具。

基于V2B技术的智能楼宇分布式能源管理策略

刘子腾, 赵建立, 陶伟健, 沈聪, 艾芊

2025, 47(11):  24-35.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2025.11.003

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在传统的楼宇能源管理策略中，单一的供需调节机制难以在提高能源效率和降低碳排放之间找到平衡点。电动汽车到办公楼宇（V2B）技术作为一种新兴的能源管理模式，将电动汽车纳入智能楼宇能源管理系统，通过充放电控制优化楼宇的能源利用。提出了一种包含电碳双重激励机制的V2B智能楼宇能量管理策略，该策略通过引导电动汽车参与碳交易市场，设计附加碳导向的自适应分时电价模型，综合考虑楼宇的蓄热特性和碳排放等因素，构建包含光伏、风电、燃气轮机、电制冷机等设备的智能楼宇能量管理模型。仿真结果表明，该策略能够有效提高能源利用效率并减少碳排放。

构网型技术在微电网中的应用与发展综述

刘海涛, 张文霄, 杨陈晨, 马珺锴, 乔治铭, 夏洋, 许伦

2025, 47(11):  36-51.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2025.11.004

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在新型电力系统建设背景下，构网型技术已成为解决微电网惯量缺失、频率波动和电压失稳等核心问题的关键技术。系统梳理了构网型控制策略的技术原理与发展路径，并基于典型工程案例分析了构网型装备从示范验证到智能化发展的3个阶段；聚焦微电网孤岛运行、并网切换及多微网协同3大典型场景，深入探讨了构网型技术在提升系统稳定性方面的功能优势与实现机制；针对控制实时性、设备可靠性和经济性等现存挑战，提出了智能算法优化、新型拓扑开发和多能域协同等未来发展方向，为构网型技术在微电网中的规模化应用提供理论支撑。

信息物理系统安全

基于多元检测模型的信息物理系统网络攻击防御机制

薛雯丽, 洪晓燕, 杨文杰, 吴婷

2025, 47(11):  52-61.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2025.11.005

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在新型信息物理系统的发展过程中，虚假数据注入攻击构成了严重威胁，它可以通过篡改电网数据信息形成虚假的电网状态，诱导运行人员做出错误的运行决策，进而干扰电力系统的稳定运行。现有的防御手段无法解决复杂数据类型的攻击，也无法精确定位异常的状态，因此，提出多情形交流虚假数据注入攻击策略，构建更符合实际电网环境且具有强隐蔽性的攻击模型。在此基础上，设计基于多元检测模型的防御机制，有效结合极限学习机、极端梯度提升树、轻量级梯度提升器3种检测器的优点，以多情形的攻击情况为训练数据，形成高效、精准定位异常状态的攻击检测模型。攻击和防御模型都在IEEE 14和IEEE 57节点系统中仿真。试验结果验证了攻击的有效性、隐蔽性、多样性以及检测机制的实时性和准确性。

基于动态弹性分级与5G通信延迟补偿的虚拟电厂紧急切负荷优化策略

卞礼杰, 马刚, 陈旭东, 詹孝升

2025, 47(11):  62-71.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2025.11.006

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虚拟电厂紧急切负荷操作会因负荷识别不精准、通信延迟等出现指令偏差的问题，基于此提出了基于动态弹性分级与5G通信延迟补偿的虚拟电厂紧急切负荷优化模型。引入动态弹性分级机制对负荷特性进行精准识别，为切负荷操作提供基础；叠加5G通信延迟补偿机制，有效降低因通信延迟导致的指令执行偏差，提升切负荷指令执行的精准度；以运行成本最小化为目标，构建目标函数，并在多机制协同优化下对模型进行求解。算例结果表明：动态弹性分级机制与5G通信延迟补偿机制有助于充分发挥优化模型的优势，在提升切负荷指令执行精度的同时，显著降低系统碳排放量。该优化模型能够将切负荷指令的执行误差从0.73 MW降至0.28 MW，系统总成本下降13.3%，碳排放量降低32.0%，有效提高了系统运行的精准性、环保性和经济性，为虚拟电厂紧急切负荷决策提供了兼具理论与实践价值的新方案。

电力数据安全

支撑新型电力系统客户侧互动业务的融合通信发展及展望

李彬, 张文艳, 王庆宇, 任婕, 康毅

2025, 47(11):  72-86.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2025.11.007

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在新型电力系统快速发展的背景下，客户侧互动业务随之蓬勃发展，通过深度融合通信技术来强化信息交互效率，可提高新型电力系统客户侧互动业务智能化水平。通过对新型电力系统客户侧互动业务需求及当前信息通信技术分析发现，仍然面临技术集成复杂性和数据安全等诸多挑战。为了解决上述问题，分别从云边协同技术、分布式智能、端到端服务质量（QoS）能力保障、数据定向服务及安全防护体系等方面，提出了客户侧融合通信技术的发展思考，从而支撑系统性能全面优化，以确保数据安全可靠，进一步提升客户侧融合通信发展水平，支撑客户侧互动业务的多样化发展。

面向电-气综合能源系统的协同虚假数据注入攻击建模

范雨欣, 李永明, 苏雷

2025, 47(11):  87-95.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2025.11.008

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多能流调度利用信息技术打破了传统能源系统间的壁垒，构建了高效、互补的供能体系。然而，能源系统间大量测控数据的传输也加剧了其遭受网络攻击的风险。为深入探究综合能源系统（IES）中虚假数据注入攻击（FDIA）潜在的攻击模式，提出一种面向分布式调度的电-气协同FDIA建模方法。该方法考虑了IES中电力和燃气不同管理主体的影响，建立了分布式双层规划模型，并结合交替方向乘子法设计了双层嵌套分布式求解框架，保护了各主体数据隐私。采用凸松弛技术将燃气系统中Weymouth方程转化为易于处理的凸约束形式，便于模型的高效求解。在IEEE 39节点和比利时20节点互联的电-气IES中进行测试，结果表明协同FDIA的破坏效能可通过耦合设备在系统中传播，导致系统近70%的负荷被强制切除。分布式求解算法可在有限迭代步数内收敛，与集中式方法的相对误差控制在1.4%以内，所提方法为分析分布式架构下IES中的FDIA攻击模式提供了有效工具。

数智化电网下充电桩网络安全挑战与防护研究

李卓群, 金渊, 彭凤伟, 章翔宇, 戴罕奇, 张暹, 袁小溪, 龚钢军

2025, 47(11):  96-105.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2025.11.009

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随着能源互联网与新一代信息技术的深度融合，数智化电网成为电力系统转型升级的核心方向。在国家政策和市场需求的双重驱动下，我国充电基础设施建设迅速发展，预计到2025年将新增大量充换电站和充电桩。然而，数智化电网下充电桩的广泛应用也带来了网络安全问题。从充电桩的边界安全、通信协议、操作系统漏洞等方面探讨了充电桩网络安全的挑战，并分析了静态符号执行、代码审计和模糊测试等漏洞挖掘技术对充电桩网络安全带来的影响。展望了数智化电网下充电桩网络安全的未来发展趋势，并强调了遵循国家法律法规和标准，实施有效网络安全防护措施的重要性。