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期刊信息/Journal information
中国电机工程学报
中国电机工程学会
中国电机工程学报

中国电机工程学会

郑健超

旬刊

0258-8013

csee@epri.sgcc.com.cn

010-82812535

100192

北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内

中国电机工程学报/Journal Proceedings of the CSEECSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《中国电机工程学报》（旬刊）是中国电力行业的一流学术期刊，国家一级学报，全国中文核心期刊，国内外公开发行。1964年创刊，中国科协主管，中国电机工程学会主办，中国电科院协办。主要报道电力系统及其自动化、发电及动力工程、电工电机领域的新理论、新方法、新技术、新成果。在动力与电力工程类期刊中，其总被引频次及影响因子等各项指标连续多年来位列第一。2007年学报由半月刊改成旬刊，分电力系统、发电和电工电机三册，每月5、15、25日出版。《中国电机工程学报》编委会由专家63人组成，其中中国科学院和中国工程院院士19人、外籍院士2人，外籍编委7人，主编是中国工程院郑健超院士。《中国电机工程学报》被国内外多种数据库收录。被8种国内检索系统收录：中国科学引文数据库（CSCD）；中国科技论文统计与引文分析数据库（CSTPC）；中国学术期刊综合评价数据库；《中国学术期刊文摘》；清华同方中国期刊全文数据库；万方中国数字化期刊全文数据库；中国核心期刊要目总览数据库；维普中文科技期刊数据库。被5种国外检索系统收录：美国《工程索引》(EI)；英国《科学文摘》(SA)；俄罗斯《文摘杂志》(AJ)；德国数学文摘（ZM）；日本科学技术社（JST）；哥白尼索引。在广大专家学者的大力支持下，《中国电机工程学报》多年来在动力与电力学科及期刊界享有盛誉：自2002年获得第一届“中国百种杰出学术期刊”以来，《中国电机工程学报》一直保持此称号，是国内6000种科技期刊中为数不多的连续多年获此殊荣的期刊之一；《中国电机工程学报》自2006年来连续被评为中国科协精品期刊；2005年荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊；1996、1992年均获全国科协优秀科技期刊二等奖，1992年获首届全国优秀科技期刊三等奖；2003年获中国期刊方阵双效期刊；2007—2008年学报共有3篇文章入选第一届“中国百篇最具影响国内学术论文”，有4篇论文入选“2009年中国百篇最具影响国内学术论文”；2003—2005年每年1篇文章获中国科协期刊优秀学术论文奖，2006年、2007年分别有2篇、3篇文章获中国科协期刊优秀学术论文奖，2008年有6篇文章荣获第六届中国科协期刊优秀学术论文奖；在《中国学术期刊评价研究报告》（2009—2010）中被评为“RCCSE中国权威学术期刊”；获得2010年国家自然科学基金项目重点学术期刊专项基金资助；2011年《中国电机工程学报》荣获中国出版政府奖期刊奖提名奖。
正式出版
收录年代

    计及电量交易信息的用电碳计量方法

    李姚旺刘昱良杨晓斌何伟...
    439-450,中插1页
    查看更多>>摘要：充分挖掘电碳耦合价值，构建电碳协同市场是实现碳达峰、碳中和目标的重要抓手。电碳信息的耦合依赖一套合理、有效的用电碳计量体系，但我国现行用电碳计量体系中尚未考虑电量交易信息的影响，不能完全厘清每个电量交易行为背后蕴含的碳排放责任。针对此问题，该文从碳排放流理论出发，提出一套计及电量交易行为的用电碳计量新方法。首先，根据碳排放流理论的计算特性，针对有损网络建立其无损等效网络模型;之后，将交易电量和非交易流电量拆解开来，并分别根据其电量来源独立核算其产生的对应碳排放责任。该文方法严格遵守直接和间接碳排放的总量守恒原则，能够厘清电量交易行为背后蕴含的碳排放责任转移，且能够兼顾碳排放因子的时空差异性量化需求，进而具备引导用户开展低碳需求响应的能力。基于 PJM-5 节点系统和我国某地市实际数据开展仿真分析，仿真结果验证该文方法的有效性。

    新型电力系统碳计量电力市场碳市场碳排放流理论

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    考虑PMU数据质量问题的电力系统扰动检测方法

    李子康刘灏毕天姝杨奇逊...
    451-463,中插2页
    查看更多>>摘要：快速准确的电力系统扰动检测能够为后续扰动分析提供有效的指导信息，而广域测量系统(wide area measurement system，WAMS)的广泛应用为扰动检测提供了有力的数据基础。基于PMU量测数据，该文提出一种考虑PMU不良数据的扰动事件检测方法。首先分析PMU异常数据行为特性，揭示扰动事件与不良数据的差异性特征。进一步，提出一种基于差分Teager-Kaiser能量算子与3Sigma准则相结合的PMU异常数据初筛方法，避免了低强度扰动漏检和扰动的重复检测问题。接着，利用动态时间规整和最大互信息系数分别计算不同 PMU 间的时空相似性，以及同一台 PMU内不同量测间的相关性，并以此作为表征扰动事件和不良数据差异的特征。最后，通过局部离群概率算法对得到的综合度量指标进行分析，可实现在含有不良数据场景下的扰动事件准确检测。基于IEEE 39系统，实际电网模型以及PMU实测数据，验证所提方法具有较好准确性、实时性以及泛化能力。

    同步相量测量扰动检测数据质量问题不良数据

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    基于有源消弧暂态衰减信息的配电网接地故障跟踪检测方法

    刘宝稳万子雄曾祥君张慧芬...
    464-475,中插3页
    查看更多>>摘要：现有配电网单相接地故障检测技术缺乏消弧过程的故障程度跟踪与选线能力。该文充分利用消弧过程中的暂态信息，建立考虑线路参数不对称的集总参数等效模型，论证消弧过程零序电压衰减直流特征的物理意义，提出考虑快速消弧的配电网故障检测新方法，对于低、高阻接地故障均有较高的检测灵敏度。实际应用中，仅需观测消弧全补偿电流投切过程中零序电压及零序电流波形，即可实现过渡电阻测量、故障程度跟踪与故障选线，具有瞬时性故障实时跟踪、故障检测与故障消弧同步进行的优势，操作简单、易于实现。仿真实验证实了方法的有效性，为配电网故障检测提供了新的理论依据。

    单相接地故障有源柔性接地衰减直流特征过渡电阻辨识故障选线

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    事件触发改进一致性算法的孤岛运行多逆变器微电网系统分布式二次调频方法

    董家伟龚春阳包俊朱国忠...
    476-488,中插4页
    查看更多>>摘要：一致性算法常用于孤岛运行多逆变器并联微电网系统分布式二次调频控制，对逆变器之间通信的实时性要求很高。对此，该文提出基于频率补偿信号的改进一致性算法，基于频率误差越限建立事件触发机制，维持逆变器之间已有的下垂关系不变，实现孤岛运行多逆变器微电网系统二次调频。同时，基于该事件触发机制和李雅普诺夫函数，获得最短触发时间下界，完全避免了在短时间内无限次事件触发现象的发生。最后，采用MATLAB/Simulink针对包含4台逆变器并联运行的孤岛微电网系统算例进行仿真，结果表明，提出的方法相比文献采用的基本一致性算法通信量减少 99%以上，最短触发时间间隔延长至数十 ms 量级;同时，由于该文方法不使用功率微分信号，微电网系统的动态性能更好。

    孤岛微电网系统分布式二次调频改进一致性算法事件触发李雅普诺夫函数

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    基于多项式混沌展开的电力系统概率可用输电能力评估

    姜涛李春晖张儒峰陈厚合...
    489-503,中插5页
    查看更多>>摘要：大规模开发和利用风能有利于实现电力系统清洁低碳转型，是实现国家"碳达峰、碳中和"战略目标的重要技术手段，但风电出力的强不确定性对电力系统区域间可用输电能力(available transfer capability，ATC)评估带来了全新的挑战，传统用于求解计及风电出力不确定性的概率ATC评估模型在计算效率和计算精度方面均存在一定的不足。为此，该文提出一种基于多项式混沌展开(polynomial chaos expansion，PCE)的电力系统概率ATC评估方法，该方法首先构建基于机会约束的电力系统概率ATC评估模型;然后，根据风电出力预测误差的概率分布特征，选择对应的正交多项式为基函数以近似风电出力预测误差及电力网络中与之相关联的其他随机变量;进一步，借助Galerkin投影和基于一阶矩、二阶矩的机会约束转化方法，将所构建的机会约束模型的概率约束转化为确定性约束，实现基于机会约束的概率ATC评估模型向易于求解的确定性优化模型的转化;进而，将概率ATC评估模型的求解问题转化为ATC的最优多项式逼近系数的求解问题，根据求得的最优多项式逼近系数和选取的基函数计算电力系统ATC的概率分布特征;最后，通过修改后的PJM-5 节点测试系统、IEEE-118 节点测试系统及吉林西部电网实际算例验证了所提基于多项式混沌展开的电力系统概率ATC评估方法的准确性和有效性。

    可用输电能力多项式混沌展开概率模型机会约束不确定性分析

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    新型电力系统主动构网机理与技术路径

    王祺张泽轲郭杰帅余鹏...
    504-516,中插6页
    查看更多>>摘要：随着新一代"双高"电力系统的发展，新能源并网变换系统逐渐由随网型向构网型演变，当新能源机组集群运行时，并网情况将更加复杂。变换器的构网能力需亟待研究，同时也是电力能源转型需承担的重要使命。该文立足并网系统内外形态的全局性和传统并网变换系统性能分析的局限性，对并网变换器的主动构网支撑机理进行再揭示。首先，对虚拟同步技术与构网机理进行简要评述;其次，就集群并网系统的建模问题、多机集群并网运行时的耦合交互问题、支撑构网能力的储能配置和运行边界等3 个关键技术问题，进行深入研究;最后，针对上述3个关键技术问题，进行技术路径探索和研判。该文的思路为形成适用于未来新能源集群并网运行的系统化理论和实用化方法奠定一定基础。

    新能源并网构网能力集群运行惯量支撑一次调频

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    并网型直流微电网的非线性降阶建模及其估计吸引域的优化计算

    孙圣欣汤晨煜解大古丽扎提·海拉提...
    517-534,中插7页
    查看更多>>摘要：面对"双高"电力系统的高维度、高随机性和强非线性，现有的建模和稳定性分析方法受限于维度、难以求解且准确度低。针对此问题，该文提出一个面向"双高"电力系统，包含非线性降阶建模和估计吸引域优化计算的稳定性分析框架。首先，考虑分布式光伏和恒功率负载的地理环境因素，应用Pioncáre规范理论，将并网型直流微电网的二次状态偏差模型依次进行分块降维、解耦和降阶变换，建立一阶二次微分方程形式的非线性降阶模型。然后，基于李雅普诺夫稳定判据，结合构造含辅助变量的最优化模型思想，并利用克罗内克积性质，提出估计吸引域的优化计算方法，构建优化的估计吸引域(optimal estimated region of attraction，OEROA)。最后，以分布式光伏云层遮蔽和恒功率负载扰动下的微电网系统作为算例，与基于LaSalle定理的李雅普诺夫法、Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型法对比，验证所提方法构建的估计吸引域具有更低的保守性，以及所提分析框架的有效性。

    并网型直流微电网非线性降阶建模优化的估计吸引域二次状态偏差模型分块解耦

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    考虑MAF延时和前馈补偿的高压直流快速锁相环

    汪娟娟余震霄吴秋媚傅闯...
    535-546,中插8页
    查看更多>>摘要：同步参考坐标系锁相环是高压直流(high voltage direct current，HVDC)同步触发控制系统中广泛应用的一种窄带宽锁相环，在交流系统故障引起相位跳变情况下，其动态响应缓慢。为增大锁相环的带宽，一种滑动平均滤波器(moving average filter，MAF)被前置于锁相环路，然而MAF本身存在响应延迟，制约了锁相环的同步速度。为了缓解响应延迟问题，文中提出一种考虑MAF延时和前馈补偿的HVDC快速锁相环。首先，利用MAF线性暂态特征预测相位变化，并分别针对故障接入和切除引起的相位跳变问题提出不同的补偿策略;接着，利用不变性原理对锁相环路进行前馈补偿，在负反馈控制和前馈补偿共同构成的复合校正控制系统的作用下，锁相环能够在较小PI参数下实现快速响应;最后，将所提快速锁相环在CIGRE HVDC标准模型和三峡—上海直流工程模型中进行仿真验证。结果表明，该快速锁相环能够有效缓解滤波器响应延迟的制约，缩短失锁时间，进而提高高压直流逆变侧抵御换相失败的能力。

    高压直流锁相环滤波器延时前馈补偿换相失败

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    基于数字孪生与元宇宙技术的能源互联网态势感知系统论方法研究(一):概念、挑战与研究框架

    贺兴陈旻昱唐跃中艾芊...
    547-560,中插9页
    查看更多>>摘要：态势感知是能源互联网的核心任务，为运管调控各项决策提供重要辅助信息。能源互联网的复杂定性对其态势感知任务提出严峻挑战——受其所辖单元日益增长的规模、种类、主动性、耦合性以及外界环境等不确定因素的影响，能源互联网其复杂性与日俱增。系统复杂性所衍生的一些问题超出经典简化论的讨论范畴，亟需一种新的认知手段。该文通过关联数据、数据科学、物理系统与具体应用，提出能源互联网数字孪生系统;进一步，延伸出一种新型数据驱动的态势感知方法论，即数字孪生态势感知(digital twin situation awareness，DT-SA)。其核心思想是将真实世界的固有难题转化到虚拟空间，继而借助复杂系统理论和大数据分析等工具予以解决，具体涉及孪生体建模、分析和认知等核心环节。此外，该文也讨论元宇宙技术对孪生体互联的增强作用，以及相关的科学问题。该系列研究有益于推进能源系统领域和数据科学领域的交叉融合，对于企业数字化转型、数字城市建设等具备参考价值。

    态势感知不确定性能源互联网复杂系统数字孪生大数据分析元宇宙

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    面向电网频率快速支撑的风电场自适应分布式协调控制

    姚雅涵熊永新姚伟林思齐...
    561-572,中插10页
    查看更多>>摘要：随着风电渗透率升高，系统惯量降低，许多国家在其电网导则中要求风电场需具备主动频率支撑能力。然而，风电场受到地理位置分布、风速风向、尾流效应等影响，风电场内风速分布不均，风机运行状态各异，所具备的调频能力不尽相同，且存在转子动能限制，风电场提供频率支撑过程中存在风机功率不合理的分配问题。因此，该文提出了一种适应于风电场的自适应分布式快速频率支撑协调控制，在兼顾安全性的同时充分利用风电场调频能力，提升频率调节效果。该控制主要包括以下3 部分:首先，提出考虑风机状态的一致性分布式协调控制，实现频率支撑功率的合理分配;在此基础上，加入考虑风电场状态和频率事件严重程度的自适应控制，保证风电场运行稳定性;随后，在风电场提供频率支撑后的转速恢复阶段采用了预设恢复控制，缓解二次频率跌落问题。最后，通过含风电的四机两区域系统验证所提自适应分布式控制策略相对于集中式控制及固定系数的分布式控制均有更好的调频表现。

    风电调频自适应控制分布式控制一致性算法二次频率跌落

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