2026年 第48卷 第3期    刊出日期：2026-03-25

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电力系统建模与调控

新型电力系统建模、控制与源荷预测研究进展

丁新宇, 周庆才, 迟耀丹, 张尧, 王俊喜, 王超, 贾红丹, 林国雄

2026, 48(3):  1-14.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.03.001

摘要 ( 38 )   HTML ( 30 )   PDF (3468KB) ( 26 )  

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当前，全球能源结构正经历深刻转型，以风能、太阳能为代表的可再生能源凭借其清洁性和可持续性，日益成为电力供应的关键组成部分。但这类能源固有的间歇性和波动性对电力系统的频率、电压及整体稳定性带来严峻挑战，威胁供电的安全性与可靠性。为有效应对上述挑战，电力系统亟须引入先进的技术与方法，以保障其运行的可靠性与效率。系统分析了仿真技术、频率调节策略以及人工智能在新型电力系统中的作用。深入剖析了混合仿真从传统串行到高效并行及智能化的发展路径，探讨了虚拟同步发电机与多类型储能在应对惯量下降和频率调控中的关键作用，并全面评估了人工智能在新能源发电预测、负荷预测及智能微电网调度中的最新进展与潜力。最后指出，应充分发挥储能技术和人工智能的支撑作用，构建更加灵活的市场机制和资源配置体系，为新型电力系统的稳定运行奠定基础。

基于多智能体强化学习的多能互补能源系统优化运行

陈锋, 路小敏, 李梦杨, 张涛, 杨帆

2026, 48(3):  15-26.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.03.002

摘要 ( 29 )   HTML ( 32 )   PDF (2747KB) ( 15 )  

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针对多能互补能源系统在高比例可再生能源接入下的动态协同优化难题，以及传统集中式方法在多主体利益协调和实时响应中的局限性，开展动态优化建模研究。构建了“物理层-决策层-协同层”三层多智能体强化学习（MARL）框架，将能源生产者、消费者及系统调度器划分为独立智能体。基于改进近端策略优化算法，设计了融合经济性、环保性与稳定性的动态奖励函数，通过集中训练-分散执行机制实现分布式决策与全局协同。以典型的园区级多能互补系统为算例，结果表明：所提MARL模型使可再生能源消纳率提升至92.3%，单位电量成本较传统混合整数规划（MIP）方法降低了28.9%；在50%负荷突变场景下，系统恢复稳定时间缩短至90 s，较MIP方法提速900%；面对±20%风光预测误差，负荷满足率仍保持98.7%。该动态优化模型可有效解决多能互补系统的多主体协同与不确定性适应问题，为高渗透率可再生能源系统的实时优化调度提供技术支撑。

基于动态相量的构网型储能系统建模与稳定性分析

曾蕴睿, 王泽祺, 许博, 蒋天雨, 李犀郡, 李亭奕

2026, 48(3):  27-36.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.03.003

摘要 ( 26 )   HTML ( 4 )   PDF (2185KB) ( 18 )  

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随着新能源在电网中的渗透比例不断增加，构网型储能（GFS）设备的并联运行已成为保障电力系统稳定的关键。然而，传统GFS设备的并联运行主要依赖控制器的下垂控制特性，但在系统遭遇扰动时，仅靠下垂控制难以确保系统稳定性。为此，提出了一种基于动态相量的小信号建模方法，并结合特征值分析识别影响并联GFS设备相互作用的关键因素。与传统单一频域或时域方法相比，该方法能够更细致地刻画逆变器的高频动态响应特性，量化控制与网络参数对系统稳定性的耦合作用，从而在不增加额外阻尼的情况下拓展系统的稳定运行区域；该方法的模块化设计便于适应不同系统拓扑结构，显著提升了模型的适应性与稳定性预测的准确性；Matlab/Simulink的仿真验证表明，该方法在多种运行条件下均能有效评估系统稳定性，相较传统方法具备更高的精确性和灵活性。

能源系统低碳优化

基于APO-PSO的风光火储联合发电系统低碳优化调度

穆雨彤, 王巍

2026, 48(3):  37-46.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.03.004

摘要 ( 31 )   HTML ( 15 )   PDF (2126KB) ( 14 )  

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联合发电系统可以对分布式电源进行有效管理，降低温室气体排放。然而，现阶段多数研究依旧以经济性为核心目标，对节能减排及相关市场化机制的考虑较为有限，且未能根据最新政策变化对现有机制进行适配性建模，同时，可再生能源的随机性和波动性是亟待解决的问题。因此，提出一种考虑绿证-阶梯碳联合交易机制的“风-光-火-储”联合发电系统优化调度策略，机制设计与模型构建深度耦合：在市场化机制层面，将绿证划分为可交易与不可交易证书，并将其与绿证-阶梯碳联合交易框架深度耦合；在模型构建层面，引入随机机会约束规划刻画可再生能源出力不确定性，构建包含燃气轮机、光伏、风力与储能系统的联合调度模型；在求解层面，提出人工原生动物优化器与粒子群算法融合的APO-PSO混合算法，以提升求解精度与收敛速度。结果表明，所提方法可显著提高可再生能源的利用率，减少碳排放，充分调动储能系统平抑功率波动，削峰填谷，提高电力系统运行的稳定性和经济性。

历史数据驱动的综合能源系统分布式鲁棒低碳优化模型

王梓璇, 郝禹, 刘星辰, 孙韦男, 刘琳, 张逸

2026, 48(3):  47-55.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.03.005

摘要 ( 19 )   HTML ( 4 )   PDF (2122KB) ( 11 )  

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为了有效提升综合能源系统（IES）经济效益，减少碳排放，推进氢能的高效利用，降低可再生能源出力的不确定性，提出了一种历史数据驱动的IES分布式鲁棒低碳优化模型。采用数据驱动的不确定性量化方法，基于可再生能源出力的历史数据构建1-范数与∞-范数联合约束的概率分布模糊集，通过搜索最恶劣场景概率分布，构建min-max-min三层分布式鲁棒优化框架，在保障鲁棒性的同时降低调度保守性；采用集成阶梯式碳交易机制、电制氢（P2G）技术，通过分阶段碳价激励碳减排，实现系统内碳元素的闭环利用，兼顾环境效益与经济成本；最后，采用列与约束生成（C&CG）算法求解该分布式鲁棒模型。结果表明，基于混合范数模糊集所得的单日碳交易成本相比于单一范数模糊集的低1.6%左右，进一步降低了可再生能源出力模型的保守性；同时，在合理划分阶梯区间的情况下，碳排放量与碳交易成本分别下降了16.35%和22.35%，达到碳排放和碳交易成本的相对平衡。试验结果验证了该模型在降低碳交易成本方面的优势，所提模型为IES的规划与运行提供了理论支撑与实践参考。

考虑农村用能多样性的碳路径分析及综合能量管理策略研究

张杨, 陶生虎, 刘琪

2026, 48(3):  56-64.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.03.006

摘要 ( 23 )   HTML ( 1 )   PDF (3921KB) ( 11 )  

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积极发挥农户自建生物质反应器、光电设备、光热设备的供能支撑作用，引导构筑面向个体用户、具备孤岛自主运行能力的低碳微型综合能源系统，可以削减用户对集中式供能的路径依赖性。针对农村绿能生产设备多样化、用能行为复杂化造成的碳排放路径模糊问题，提出一种内嵌主从物理知识的多层卷积神经网络（PI-CNN），通过主、从知识库间深度交互，发掘用户用能行为与碳排放间的映射关系，实现碳排放路径的精准追踪。根据PI-CNN网络学习结果，对碳排放路径、辐射状配电网潮流、用户热电分时价格分配适宜权重，设计计及运行综合碳排放、电网全局潮流均匀度、用户用能总收益的能量管理策略评估模型，量化用能方案质量。考虑到集中式不均匀多目标优化问题求解困难，结合自适应梯度算法解数学问题，拟定兼顾经济性、低碳性、鲁棒性的综合能量管理策略。以华南某村落为例开展仿真分析，验证PI-CNN的可行性和能量管理策略的优越性。

低碳技术经济

数据飞轮驱动下的零碳园区建设路径研究

夏小平, 尧德华, 宋总涛, 汪悦越, 谭一帆, 方亦茗, 张军

2026, 48(3):  65-75.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.03.007

摘要 ( 19 )   HTML ( 2 )   PDF (1767KB) ( 12 )  

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零碳园区作为实现“双碳”战略目标的关键载体，其核心在于通过构建综合能源系统实现能源高效利用。激活零碳园区的数据飞轮，有利于驱动园区综合能源系统实现高效协同与持续优化，破解当前综合能源系统“重建设、轻运营”及“源-网-荷-储”链条割裂等发展痛点。基于数据飞轮理论，结合典型零碳园区建设案例，探讨了数据飞轮驱动下零碳园区的建设路径。提出综合能源系统、用能场景与碳资产管理为三大零碳园区核心组成部分；引入数据飞轮理论作为分析视角，剖析三大组成部分间的协同机制与数据流转逻辑；通过量化对比分析厦门ABB工业中心、深圳虚拟电厂管理中心和博鳌东屿岛零碳示范区等案例，验证本文所提对策的可行性，并推演数据飞轮驱动下零碳园区的建设路径。能源系统与用能场景的时空错位、能源系统与碳资产之间的资产错链、用能场景与碳资产管理之间的资源错配共同构成了零碳园区发展的三大核心瓶颈。激活“获取—存储—进入—加速—适应”五阶段数据飞轮，能够为综合能源系统注入持续优化的核心动能，进而转化为系统运行的自我优化能力、整体效率的跃升效应及价值创造的内生动力。启示应构建统一数据标准、建设园区级数据中台和平台运营商、探索能源数据要素市场化配置路径，设计数据驱动的业务闭环以赋能零碳园区建设。

粉煤灰有效成分提取与电石渣掺杂制备碳吸附剂及性能研究

武洁, 张超, 梁晓龙

2026, 48(3):  76-84.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.03.008

摘要 ( 20 )   HTML ( 4 )   PDF (2503KB) ( 7 )  

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工业电石渣具有成本低廉、CO₂吸附性能好等优势，但高温下多次循环易烧结，导致其对CO₂吸附量减小。改善电石渣的活性和比表面积，提高其对CO₂的吸脱附性能成为亟待解决的难题。采用粉煤灰、Na₂CO₃和CaCO₃混合煅烧的方式提取粉煤灰中的非晶态铝氢氧化物，并将其掺入电石渣中制备含铝钙基复合吸附剂，针对改性吸附剂配置4种不同掺杂比的样品，在不同吸附温度下开展吸附性能及循环稳定性试验。结果表明，快速反应阶段，CA91（电石渣/偏氢氧化铝质量比为9∶1）与CA73（电石渣/偏氢氧化铝质量比为7∶3）吸附反应速率最快；吸附反应完全后，4种掺杂比的吸附容量大小为CA73 > CA91 > CA82（电石渣/偏氢氧化铝质量比为8∶2）> CA64（电石渣/偏氢氧化铝质量比为6∶4）。循环性能方面，纯电石渣循环13次后，稳定性明显下降，吸附容量下降了15%（质量百分比）；CA73经过20 次循环后，吸附容量仅下降5%，为最优吸附剂。针对CA73开展恒变温吸脱附试验，确定最佳吸附温度为750 ℃。该研究既实现了电石渣与粉煤灰的就地消纳和资源化利用，也可为CO₂减排提供成本低廉的吸附剂。

基于创新投入和碳价中介效应的碳交易政策对风电企业价值影响研究

廖志高, 耿南方

2026, 48(3):  85-95.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.03.009

摘要 ( 19 )   HTML ( 1 )   PDF (1862KB) ( 6 )  

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为加快实现“双碳”目标，可再生能源发展受到极大关注，“十四五”规划进一步提出加快推进可再生能源发展战略。当前风电已成为新能源发电的主力军，发展前景广阔，碳交易政策作为促进经济增长和碳减排的有效措施，能否促进风电企业价值及其影响途径研究有待深入。本研究以我国碳排放权交易试点为准自然试验，选取2010—2022年上市公司数据，构建双重差分（DID）模型分析碳交易对风电企业价值的影响，并进一步探讨创新投入和碳价在二者关系的中介效应。研究表明，碳交易政策显著提高风电企业市场价值，进行平行趋势检验、安慰剂检验等系列稳健性检验后结论依旧成立。进一步研究发现，创新投入和碳价能够显著促进碳交易对企业价值的提升效应。异质性检验发现，对于国有企业、低融资约束以及中小规模的企业，碳交易政策对企业价值的提升作用更为显著。基于此从政府和企业的角度提出建议：政府应完善碳市场建设、充分发挥碳市场活力，适度扩大政府补贴范围，支持企业技术创新；企业应创新固定资产管理方式，拓宽企业融资渠道，推动风电数智化转型。