《电工技术学报》优文推荐｜新型电力系统频率特性分析、控制与运行优化领域

《电工技术学报》是中国电工技术学会主办的电气工程领域综合性学术期刊，报道基础理论研究、工程应用等方面具有国际和国内领先水平的学术及科研成果。中国工程院院士马伟明任《学报》编委会主任，兼《学报》主编。

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作者：冀肖彤、柳丹、叶畅、杨荟憭、刘子文

摘要：为缓解高渗透率风电并网系统风功率波动给电网频率稳定性带来的问题,该文提出一种基于固定时间补偿的风电机组快速调频控制策略。首先,计及含高比例双馈风电机组的风电并网系统频率动态响应模型,基于分数幂次反馈设计固定时间观测器,能在可预设的时间内更快地“捕捉”风电并网系统未知扰动及真实频率偏差的变化,为调频的快速启动与精准补偿提供了确定性的观测保障;其次,结合频率偏差反馈,构建基于固定时间补偿的高比例风电并网调频策略,实现频率波动快速平抑,有效地减少风电并网系统的暂态频率波动,提高系统的调频动态性能;然后,通过李雅普诺夫稳定性理论分析所提快速调频控制器的收敛稳定性,并结合固定时间稳定性理论给出控制器参数整定规则;最后，为从多维度验证所提控制方法的有效性，构建了评价电网频率及风功率波动平抑的指标，基于Matlab/Simulink仿真平台，在不同风速和风电渗透率场景下验证所提控制方案的有效性与泛化性，同时也在含风电的IEEE 39节点系统进行验证。仿真结果表明,与采用的典型控制方法相比,所提方法显著改善了风电机组的频率响应特性,大幅减少了风功率波动对系统频率的影响。

引用本文：冀肖彤, 柳丹, 叶畅, 杨荟憭, 刘子文.基于固定时间补偿的风电并网电力系统频率波动快速平抑策略[J].电工技术学报, 2026, 41(19): 6518-6532. 季晓彤、刘丹、叶昌、杨慧辽、刘子文。基于固定时间补偿的风能综合电力系统的快速频率波动缓解策略。《中国电工学会会刊》，2026年，41（19）：6518-6532。

作者：曹徽、朱继忠、宋晓喆、潘建宏、赵连飞、刘云

摘要：随着电力系统新能源设备的不断增加,调频资源的空间分布差异特性变得越发明显,系统中不同区域的电气耦合强度逐渐减弱,导致电网不同区域之间的频率差异日趋显著。基于传统全局频率响应模型的系统频率支撑强度量化指标及评估方法误差显著增大。为此,该文提出一种考虑空间分布差异特性的多区域频率支撑强度量化评估方法。首先,基于频率响应统一表征方法,利用频率特征模态分解技术推导出多种频率支撑设备协同参与的区域频率响应解析模型;其次,基于区域频率响应解析模型推导出区域频率支撑强度量化指标频率最低点偏差（Δf最低点）和频率最大变化率（RoCoF马克斯）的解析模型;最后,在三区域新能源电力系统中对所提多区域频率支撑强度量化评估方法进行数值仿真分析,证实所提方法与传统系统频率支撑强度量化评估方法相比具有更高的分析精度,且在广泛运行工况下具备一定保守性,因而更具工程实用价值。

引用本文：曹徽, 朱继忠, 宋晓喆, 潘建宏, 赵连飞, 刘云.基于特征模态分解的多区域频率支撑强度量化评估[J].电工技术学报, 2026, 41(15): 5058-5071. 曹辉、朱继忠、宋小哲、潘建洪、赵莲飞、刘云。基于特征分解的多区域频率支持强度定量评估方法。《中国电工学会会刊》，2026年，41（15）：5058-5071。

作者：张超、文云峰、廖帮昆、王璐、禹海峰

摘要：随着风电比例的不断上升,电力系统频率支撑强度逐渐降低,对系统的频率安全构成严重威胁。为提升风电并网电力系统的频率支撑能力,该文基于频率安全约束对同步机、风电、独立储能电站与可中断负荷等资源共同参与频率支撑时的协调控制策略问题展开研究。首先,提出一种考虑抑制二次跌落的变参数虚拟同步机控制策略,根据风机运行状态动态调整控制参数来抑制转速恢复对系统频率的影响;其次,推导了考虑源荷储频率支撑特性的系统频率解析表达式,并分析了独立储能与可中断负荷对频率动态过程的影响;然后,基于考虑多资源主体的系统频率响应模型,对频率最低点约束进行了分段线性化处理,基于该线性频率安全约束提出了一种电力系统源荷储协调控制策略;最后,以改进的IEEE 39节点系统和省级电网案例验证了所提控制策略可在保证系统频率安全的前提下,合理协调源荷储等资源参与频率支撑。

引用本文：张超, 文云峰, 廖帮昆, 王璐, 禹海峰.考虑延时响应资源与变参数VSG的源荷储协调频率支撑控制策略[J]。电工技术学报, 2026, 41(11): 3676-3690. 张超、温云峰、廖邦昆、王璐、余海峰。一种针对源-负载-存储的协调频率支持控制策略，考虑延迟响应资源和可变参数虚拟同步机。《中国电工学会会刊》，2026年，41（11）：3676-3690。

作者：郑佳杰、郑乐、林家见、徐辉、刘崇茹

摘要：在含高比例逆变器资源（IBR）的新型电力系统中，构网型逆变器（GFM）和跟网型逆变器（GFL）共存。各种IBR之间不同时间尺度的控制器经过电网的闭环反馈作用相互影响，这使得IBR的同步动态（SD）特性变得越发复杂，对IBR的频率支撑强度分析提出了挑战。该文提出一种基于扩展阻抗模态分析（EMAI）的IBR频率支撑强度的量化评估方法。首先，证明了阻抗参与因子（IPF）和导纳参与因子（APF）的统一性，从而将能够分析IBR内部电磁动态（ED）和SD的EMAI方法的适用范围扩展到了含GFM和GFL的混合电源电力系统。其次，根据EMAI计算IBR中SD的主导模式扰动程度的最小允许放大倍数定义了频率支撑裕度（FSM），确定了IBR的频率支撑强度。在此基础上，通过FSM分析不同因素对IBR频率支撑强度的影响，为频率支撑强度的提升奠定了基础。最后，通过对单GFM/GFL无穷大系统和改造的IEEE 14母线系统进行仿真，结果验证了所提方法的有效性。根据信息的可获取性,所提方法可灵活地选择数据驱动或模型驱动的方式实现简便的计算,具有较好的工程应用价值。

引用本文：郑佳杰, 郑乐, 林家见, 徐辉, 刘崇茹.基于扩展阻抗模态分析的逆变器频率支撑强度量化评估[J].电工技术学报, 2026, 41(8): 2788-2804. 郑嘉杰、郑乐、林嘉坚、徐辉、刘崇如。基于扩展阻抗模态分析的逆变器频率支持强度定量评估。《中国电工学会会刊》，2026年，41（8）： 2788-2804。

作者：李寅生、王冰、陈玉全、王万成

摘要：柔性直流系统电压源换流器（VSC）具有快速功率调节能力，可为受端电网提供频率支撑。该文在构网型虚拟同步机控制框架的基础上,针对系统模型未知的场景,提出了一种基于积分强化学习和主动负荷扰动补偿的VSC综合频率控制方法。首先,推导虚拟同步机控制的VSC与目标电网的等效模型,并对系统的振荡模态进行分析,为了抑制反相频率振荡,引入基于二次型性能指标的最优频率控制方法;其次,设计了基于脉冲摄动激励的策略迭代型积分强化学习算法,用于实现无模型最优频率控制问题的在线高精度求解;然后,为了提高VSC对负荷扰动的主动响应能力,实现快速二次调频,设计了降阶的负荷扰动观测器和相应的补偿控制;最后,搭建了两个仿真测试系统,对综合频率控制方法的性能进行验证。仿真结果表明,所提方法能有效抑制负荷扰动引起的频率与功率振荡,提高系统的动、稳态性能。

引用本文：李寅生, 王冰, 陈玉全, 王万成.基于积分强化学习的构网型VSC综合频率控制[J]。电工技术学报, 2026, 41(7): 2368-2382. 李银生、王冰、陈玉泉、王万成。基于整体强化学习的网格形成VSC集成频率控制。《中国电工学会会刊》，2026年，41（7）：2368-2382。

作者：张超、文云峰、黎婧娴、廖帮昆、孙铭锐

摘要：风资源的起伏致使风电在不同场景下对系统的频率支撑能力有所差异,而风电的频率支撑能力、控制策略及控制参数的不匹配将严重影响系统频率的动态响应。为提升风电参与频率支撑时的稳定性与持续性,该文首先提出一种考虑转速平滑恢复的风机频率支撑控制策略,使风机在系统频率到达最低点之后自适应地减小有功功率输出,使其进入转速恢复状态,同时根据转速恢复情况自适应地减小频率支撑控制参数,抑制了转速恢复对系统频率的不利影响;其次,依据风机参与频率支撑期间的运行点偏移,求得不同转速下风机的最小动能损耗,进而求出风机的最大频率支撑能量;然后推导出了计及同步机与风电参与频率支撑的系统频率动态响应模型的时域表达式,统一了不同阻尼比下的频率极值点计算式;随后,基于系统频率安全约束与风机频率支撑能量约束,建立了分别以风机频率支撑量和风机偏移量最小为目标的优化模型,实现了故障场景下各风电场控制参数的整定;最后通过IEEE 30节点系统和实际电网的仿真算例验证了所提方法的有效性。

引用本文：张超, 文云峰, 黎婧娴, 廖帮昆, 孙铭锐.考虑抑制二次跌落的风电自适应频率支撑控制策略及其参数整定[J].电工技术学报, 2026, 41(5): 1510-1525. 张超、温云峰、李景贤、廖邦昆、孙明瑞。一种自适应频率支持控制策略及风能参数配置方法，考虑了缓解二次降级。《中国电工学会会刊》，2026年，41（5）：1510-1525。

作者：安军、李可心、周毅博、汤伟、石岩

摘要：传统火电调频无法快速跟踪响应新能源出力频繁变化导致的频率波动,从而造成频率越死区现象频发,一次调频设备需要频繁启动,系统的一次调频能力面临严峻挑战。为此,该文提出一种面向抑制频率波动的新型电力系统调频能力需求评估方法。首先,对比了新型电力系统相较于传统系统在频率越限事件中的差异性特征,构建覆盖“功率-能量-时间-速度”的多维度调频能力需求指标体系;其次,基于实测的日频率波动曲线,提取越限频率的“幅值-能积-时间-频次”等多维特征;然后,计及不同调节特性,建立频率波动指标与调频能力需求之间的数学模型,实现了仅由频率的波动曲线定量评估系统的日调频能力需求;最后,基于频率的实测数据及波形,量化了系统现有调频能力的缺口,提取不同时间尺度与调频能力需求之间的关系,揭示了不同调节特性对调频能力需求的影响,为调频资源配置提供指导。

引用本文：安军, 李可心, 周毅博, 汤伟, 石岩.面向抑制频率波动的新型电力系统调频能力需求评估[J].电工技术学报, 2026, 41(5): 1495-1509. 安君、李克欣、周一博、唐伟、石岩。以频率波动抑制为导向的新型电力系统频率调节能力需求评估。《中国电工学会会刊》，2026年，41（5）： 1495-1509。

作者：王翔宇、张庚午、陈武晖、郭小龙、刘德福

摘要：低惯量电力系统面临大量有功冲击时,虽备用容量充裕,但调节存在滞后性,而现有低频减载方案缺乏“预见性”,导致减载时刻较晚,存在过切负荷问题。该文提出一种模型-数据可信集成的低惯量电力系统暂态频率预测及主动减载方法。首先,构建集成系统频率响应模型和双注意力一维卷积神经网络（1DCNN-DA）的暂态频率可信预测框架,通过可信度评估输出现场运行人员可以信赖的最低点频率预测结果。然后,基于暂态频率预测结果,构建主动减载控制策略,通过提前减载降低减载成本,使用预先训练好的最优减载预测器在线预测满足频率安全约束的最小减载量。最后,在IEEE 10机39母线系统和某省大电网上验证了所提模型-数据可信集成的暂态频率预测和主动减载策略的性能。

引用本文：王翔宇, 张庚午, 陈武晖, 郭小龙, 刘德福.模型-数据可信集成的低惯量电力系统频率预测及主动减载方法[J].电工技术学报, 2026, 41(2): 541-557. 王向宇、张更武、陈五辉、郭晓龙、刘德福。基于置信驱动模型-数据整合的低惯性功率系统的频率预测和主动负载断电。《中国电工学会会刊》，2026年，41（2）：541-557。

作者：姜帅豪、宋蕙慧、朱恒霏、刘萌、董文杰、曲延滨

摘要：随着现代信息技术掀起数字革命浪潮,新型电力系统需求侧调节能力日益提升,动态可控负荷逐渐成为能够缓解系统频率波动的潜在调频资源。在此背景下,研究负荷动态调节特性并利用其参与电网调频的动态需求响应逐渐得到发展。该文系统地归纳并分析了不同类型动态可控负荷调频特性,对动态需求控制策略相关研究现状进行综述,并进一步厘清动态需求控制技术瓶颈与关键研究方向。首先,从工业负荷、商业负荷、居民负荷三个主要负荷类型入手分析典型动态可控负荷调频灵活性来源与特定功率控制方式下的调频特性。然后,结合动态需求响应过程,从规则控制、优化控制、智能控制三个方面深入分析动态需求控制实现方式。最后,梳理动态需求响应实际工程应用项目,分析动态需求控制技术瓶颈,并对未来的研究方向进行展望。

引用本文：姜帅豪, 宋蕙慧, 朱恒霏, 刘萌, 董文杰, 曲延滨.参与电网调频的动态可控负荷及其调频策略综述与展望[J].电工技术学报, 2026, 41(17): 5779-5803. 江帅浩、宋慧辉、朱恒飞、刘孟、董文洁、曲延斌。参与电力系统频率调节的动态可控负载控制策略综述与展望。《中国电工学会会刊》，2026年，41（17）：5779-5803。

作者：刘会强、任永峰、孟庆天、张岩、李树保

摘要：构网型风储系统的频率响应特性受运行状态与动态工况影响,需构建面向多目标、多约束的协同控制策略以提升其主动支撑能力。首先,构建考虑储能荷电状态（SOC）与转子动能约束的构网型风机自适应控制策略,基于电网运行需求动态调整功率,在降低弃风率的同时提升频率主动支撑能力。其次,兼顾储能系统的运行安全性和频率调节需求,提出考虑储能荷电状态和充放电深度的自适应调频控制策略,以实现储能系统的安全与高效运行。最后,面向构网型风储系统,考虑风电功率备用、风机转速稳定性及储能系统运行安全,设计多目标显式模型预测控制（MO-EMPC）策略,通过多目标优化实现风储功率的最优协同分配,并且通过仿真实验,验证了所提策略在典型工况下的有效性和优越性。

引用本文：刘会强, 任永峰, 孟庆天, 张岩, 李树保.基于多目标优化的构网型风储系统调频控制[J].电工技术学报, 2026, 41(19): 6548-6567. 刘惠强、任永峰、孟清天、张岩、李叔宝。基于网格形成风能储能系统的多目标优化频率调节控制。《中国电工学会汇报》，2026年，41（19）：6548-6567。

作者：黄子洋、田晓康、田光远、袁绍军、李庚银

摘要：为改善高比例新能源电力系统的暂态频率响应,需令非同步电源参与系统暂态调频。现有非同步电源的调频策略多基于电源自身视角实现,聚焦模拟同步机调频特性,未能充分协调其他电源以发挥其调频潜力。为此,该文从补偿其他电源的视角出发,提出一种适用于非同步电源的新型暂态调频策略。首先,构建包含能量转换环节的非同步电源简化模型,将异构动力学映射为统一形式能量转换环节;其次,以实现过阻尼暂态频率响应为目标,提出基于量测功率的无模型调频特性补偿策略,并设计参考功率生成环节实现运行状态切换;然后,针对被补偿电源的空间分布特性,进一步提出线损偏差修正策略以提升调频效果;最后,通过IEEE 9节点扩展系统在不同场景下的仿真分析,验证了所提策略在改善暂态频率响应方面的优越性能。

引用本文：黄子洋, 田晓康, 田光远, 袁绍军, 李庚银.基于量测功率的非同步电源调频特性补偿策略[J].电工技术学报, 2026, 41(13): 4660-4674. 黄紫阳、田晓康、田光源、袁少军、李更寅。基于测量功率的非同步源频率调节特性补偿策略。《中国电工学会会刊》，2026年，41（13）：4660-4674。