特約主編寄語

“新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)：廣義負(fù)荷智能認(rèn)知與高效調(diào)控”專輯

“傳統(tǒng)負(fù)荷”是指電力系統(tǒng)中難以計數(shù)的用電設(shè)備的總和，純粹消耗功率而且不具備可控性。“廣義負(fù)荷”是指一個變電站供電范圍內(nèi)所有電氣設(shè)備的總和，包括傳統(tǒng)負(fù)荷、新型負(fù)荷、分布式電源和分布式儲能等，其功率由純粹被動消耗變?yōu)榫哂幸欢ǖ碾p向性和可控性。

2021 年10 月，國務(wù)院印發(fā)的《2030 年前碳達峰行動方案》提出“構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，推動清潔電力資源大范圍優(yōu)化配置”，拉開了建設(shè)新型電力系統(tǒng)的序幕。展望未來，新型電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)與機遇并存。一方面，受端城市電網(wǎng)空心化，輸電系統(tǒng)故障后出現(xiàn)大功率缺額，需要挖掘本地靈活性資源參與電網(wǎng)調(diào)控，否則將會嚴(yán)重威脅受端電網(wǎng)的運行安全；另一方面，分布式新能源發(fā)電、新型可控負(fù)荷、虛擬電廠等廣義負(fù)荷集群蓬勃發(fā)展，成為電網(wǎng)調(diào)控的潛在靈活性資源。為此，面向國家“雙碳”能源戰(zhàn)略和新型電力系統(tǒng)發(fā)展的需求，認(rèn)知、分析、調(diào)度和控制這些潛在資源，提高電網(wǎng)的運行效率和安全水平，是迫切需要研究的重要問題。

為了進一步對新型電力系統(tǒng)開展深入研究，尤其是針對新形勢下負(fù)荷的認(rèn)知與調(diào)控技術(shù)探討，《電力自動化設(shè)備》邀請我共同策劃組織了“新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)：廣義負(fù)荷智能認(rèn)知與高效調(diào)控”專輯。自專輯征稿啟事發(fā)布后，得到了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的積極響應(yīng)，共收到百余篇飽含真知灼見的稿件。經(jīng)編輯部組織專家進行嚴(yán)格評審，最終確定將34 篇論文收入本專輯，涵蓋了廣義負(fù)荷的等值建模與智能認(rèn)知、響應(yīng)特性與聚合運營、多元互動與優(yōu)化調(diào)控等方面的內(nèi)容。

◆廣義負(fù)荷等值建模與智能認(rèn)知

四川大學(xué)肖先勇教授等基于低頻采樣數(shù)據(jù)提出了一種基于模體挖掘與調(diào)和函數(shù)半監(jiān)督學(xué)習(xí)的非侵入式負(fù)荷監(jiān)測方法；云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院孟賢高工等提出了一種基于實測數(shù)據(jù)跳變及穩(wěn)態(tài)點的負(fù)荷模型參數(shù)辨識方法，通過直接計算跳變及穩(wěn)態(tài)點的功率值而避免了傳統(tǒng)方法所需的暫態(tài)過程；昆明理工大學(xué)沈賦講師等分別建立了考慮和忽略電壓相角變化的綜合負(fù)荷廣義離散等值模型，并分析了模型參數(shù)與電力系統(tǒng)各元件的內(nèi)在聯(lián)系以及各模型系數(shù)間的物理特性；河海大學(xué)潘學(xué)萍教授等針對雙饋風(fēng)電機組、直驅(qū)永磁風(fēng)電機組和光伏電源模型結(jié)構(gòu)的共性，構(gòu)建了可描述多類型分布式新能源機組動態(tài)特性的通用模型，并提出了多激勵影響下分布式新能源機組低電壓有功／無功管理以及電流限幅等非線性環(huán)節(jié)的非機理等值建模新方法；國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院吳晨高工、華北電力大學(xué)王劍曉講師等在考慮多元負(fù)荷相關(guān)性的基礎(chǔ)上，提出了一種基于多任務(wù)學(xué)習(xí)和長短時記憶網(wǎng)絡(luò)的多元負(fù)荷預(yù)測方法，通過利用多個專家子網(wǎng)和門控單元實現(xiàn)了共享信息的合理分配；上海電力大學(xué)崔昊楊教授、江友華教授等提出了一種將電流序列編碼為圖像的二維可視化方法，通過計算機視覺技術(shù)實現(xiàn)了負(fù)荷的分類識別；華北電力大學(xué)宋亞奇講師等通過對經(jīng)典滑動窗方法進行改進，提出了一種投票方差方法，可用于非侵入式負(fù)荷監(jiān)測場景下的事件檢測；浙江大學(xué)吳浩副教授等綜合考慮了負(fù)荷的波動特性和時間滯后特性，提出了一種快速動態(tài)時間彎曲和最小覆蓋球相結(jié)合的多日負(fù)荷曲線聚類方法；四川大學(xué)汪穎教授、胡文曦助理研究員等從兼顧準(zhǔn)確性與計算效率的角度出發(fā)，提出了一種考慮信息動態(tài)表達的異常用電模式識別云邊協(xié)同方法；浙江大學(xué)李知藝研究員等針對云計算中潛藏的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)泄露問題，提出了一種基于時序生成對抗網(wǎng)絡(luò)的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)脫敏方法，通過使用滿足差分隱私的合成數(shù)據(jù)替代原始敏感數(shù)據(jù)，能有效阻止攻擊者通過竊取訓(xùn)練數(shù)據(jù)推斷敏感負(fù)荷信息。

◆廣義負(fù)荷響應(yīng)特性與聚合運營

武漢大學(xué)徐箭教授、孫元章教授等在計及分布式發(fā)用電單元功率預(yù)測不確定性和激勵型需求響應(yīng)資源功率調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)上，提出了一種廣義負(fù)荷參與日前電力現(xiàn)貨市場競價的方法，并構(gòu)建了相應(yīng)的市場出清模型；東南大學(xué)李揚教授等采用隨機參數(shù)刻畫了用戶響應(yīng)行為的差異性，并提出了一種計及用戶需求響應(yīng)不確定性的虛擬電廠分布魯棒優(yōu)化模型；浙江大學(xué)林振智教授、楊莉副教授等針對用電容量大且負(fù)荷規(guī)律性強的工業(yè)用戶，提出了一種基于高斯過程回歸的需求響應(yīng)潛力評估方法，并以實際需求響應(yīng)數(shù)據(jù)為例驗證了其有效性；新疆大學(xué)樊艷芳教授等通過考慮外部環(huán)境因素及可再生能源自身潛力，提出了一種考慮可再生能源可靠性的虛擬電廠動態(tài)聚合方法；東北電力大學(xué)崔楊教授等分析了當(dāng)前出清方式與補償機制下電動汽車參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場的市場競爭力，并提出了一種考慮替代效應(yīng)的調(diào)頻資源報價修正方式；中國電力科學(xué)研究院有限公司周競高工等從交易規(guī)則編制的關(guān)鍵要素出發(fā)，探討了大規(guī)?？烧{(diào)節(jié)負(fù)荷參與電力輔助服務(wù)市場面臨的挑戰(zhàn)和關(guān)鍵技術(shù)；長安大學(xué)代亮副教授、秦雯講師等針對自供給模式下電動汽車換電站的供需平衡問題，提出了一種動態(tài)定價策略，旨在滿足換電站服務(wù)質(zhì)量水平約束的前提下最大化換電站的運營效益；東北電力大學(xué)曲朝陽教授等針對電動汽車用戶響應(yīng)充放電電價時存在的不確定行為，提出了一種計及用戶響應(yīng)電價關(guān)聯(lián)與多主體共贏的電動汽車充放電定價優(yōu)化方法；國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院李志浩博士等采用基于力學(xué)映射模型的多階段彈性評估模型量化了需求響應(yīng)的優(yōu)化配置對配電網(wǎng)彈性的提升效果，并通過遺傳算法求解了該非線性優(yōu)化問題；上海交通大學(xué)顧潔副教授等提出了一種考慮負(fù)荷裕度的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)儲能雙層優(yōu)化配置方法，可實現(xiàn)綜合能源系統(tǒng)中負(fù)荷裕度的有效均衡。

◆廣義負(fù)荷多元互動與優(yōu)化調(diào)控

西安交通大學(xué)陳晨教授、別朝紅教授等結(jié)合新興的動態(tài)微電網(wǎng)技術(shù)，提出了一種考慮分布式新能源動態(tài)不確定性的配電網(wǎng)災(zāi)后時序負(fù)荷恢復(fù)方法；東北電力大學(xué)嚴(yán)干貴教授、楊玉龍副教授等針對風(fēng)電功率預(yù)測偏差消納問題，構(gòu)建了一種電采暖負(fù)荷群響應(yīng)風(fēng)電預(yù)測偏差功率的輪流調(diào)控響應(yīng)策略；中國電力科學(xué)研究院有限公司李亞平高工、楊勝春高工等引入新一代人工智能中的群體智能思想，融合多類型、分布式、柔性資源的不同運行特征，提出了一種分布式柔性資源有功平衡調(diào)度架構(gòu)；天津大學(xué)王守相教授等采用區(qū)間數(shù)學(xué)和仿射數(shù)學(xué)量化了多元不確定性因素與電壓靈敏度間的映射關(guān)系，并結(jié)合隨機場景模擬法提出了一種針對配電網(wǎng)分布式電源接納能力的不確定性分析方法；天津大學(xué)張芳副研究員等將風(fēng)電的非參數(shù)概率預(yù)測結(jié)果應(yīng)用于電力系統(tǒng)日前調(diào)度中，構(gòu)建了基于概率優(yōu)化方法的電力系統(tǒng)源荷儲日前概率優(yōu)化調(diào)度模型；中國石油大學(xué)王艷松教授等針對大規(guī)模光伏發(fā)電的調(diào)峰問題，探討了油田綜合能源系統(tǒng)中含光伏的熱電廠和需求響應(yīng)協(xié)同調(diào)峰的能力；華中科技大學(xué)莫莉副教授、周建中教授等針對新能源預(yù)測偏差導(dǎo)致水電頻繁調(diào)整出力的情況，提出了一種考慮負(fù)荷頻繁波動的梯級水電站實時調(diào)度策略；智能電網(wǎng)保護和運行控制國家重點實驗室宋曉芳教授級高工、河海大學(xué)周海強教授等在考慮源荷預(yù)測誤差區(qū)間不確定性的基礎(chǔ)上，建立了一種計及頻率安全約束的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型；浙江大學(xué)／河海大學(xué)鞠平教授等提出了一種考慮天然氣供氣約束和凈負(fù)荷預(yù)測誤差的電-氣綜合能源系統(tǒng)調(diào)度策略，旨在解決凈負(fù)荷預(yù)測誤差下供氣流量頻繁變動、難以進行運營管理的問題；東北電力大學(xué)劉鋮副教授、蔡國偉教授等針對系統(tǒng)在振蕩過程中出現(xiàn)的小干擾穩(wěn)定問題，提出了一種基于負(fù)荷模式能量的電力系統(tǒng)低頻振蕩調(diào)控策略；華北電力大學(xué)周一辰講師、李永剛教授等建立了基于事件觸發(fā)控制的時滯電力系統(tǒng)負(fù)荷頻率控制動態(tài)模型，并提出了一種基于事件觸發(fā)通信和輸出反饋的負(fù)荷頻率控制器協(xié)同設(shè)計方案；南京郵電大學(xué)徐俊俊講師等在考慮需求側(cè)用戶響應(yīng)成本與滿意度的基礎(chǔ)上，利用事件觸發(fā)機制驅(qū)動的分層分區(qū)協(xié)調(diào)思想提出了一種有源配電網(wǎng)精準(zhǔn)切負(fù)荷方法；國網(wǎng)河北省電力有限公司王光華高工等提出了一種基于深度強化學(xué)習(xí)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供控制方法，能自適應(yīng)配電網(wǎng)拓?fù)渥兓牟淮_定性；河海大學(xué)秦川副教授等在頻率安全分段控制框架下，分別提出了毫秒級負(fù)荷控制和秒級／分鐘級負(fù)荷控制的用戶側(cè)輪次切負(fù)荷協(xié)調(diào)優(yōu)化策略。

由于篇幅、主題以及稿件處理周期等限制，本專輯收入的論文只是廣義負(fù)荷智能認(rèn)知與高效調(diào)控等領(lǐng)域的一個縮影。期望廣大讀者能夠從中獲得啟發(fā)，推動廣義負(fù)荷研究的發(fā)展。部分高水平稿件未能收入本專輯中，希望能夠得到所有為本專輯撰稿的作者和廣大讀者的理解。

衷心感謝各位專家學(xué)者對本專輯的大力支持；感謝《電力自動化設(shè)備》編輯部為本專輯的選題、策劃、組織和出版所做的大量工作；感謝本專輯的各位評審專家的客觀、公正評審。最后，衷心希望廣義負(fù)荷智能認(rèn)知與高效調(diào)控等領(lǐng)域的研究能引發(fā)學(xué)術(shù)界與工業(yè)界更廣泛的關(guān)注和討論。