Smart Home Energy Management System for Power System Resiliency
由于飓风等自然灾害的发生频率越来越高，破坏了电网的供应，因此对电力供应弹性的需求也越来越大。屋顶太阳能光伏（PV）板与电池一起可以在许多情况下提供弹性。如果没有智能和自动化的决策来权衡相互冲突的要求，就需要大型光伏系统和大型电池来提供有意义的弹性。通过使用太阳能发电和家庭需求的预测，智能决策者可以操作设备（电池和关键负载），以确保关键负载在可能的最大持续时间内得到服务。借助于这样的智能控制系统，较小的（因而较低成本的）系统可以在与需要大得多的系统来服务的相同的持续时间内服务于主负载。在本文中，我们提出这样一个智能控制系统。使用模型预测控制（MPC）架构，该架构使用可用的测量和预测来实时地为电池和关键负载做出最佳决策。由于负载的开/关决策，优化问题被配制为MILP（混合整数线性规划）。性能比较与非智能基线控制器，仔细选择在佛罗里达州的一个家庭的房子的光伏电池系统。在2017年飓风伊尔玛期间进行了为期一周的模拟。仿真结果表明，光伏+电池系统的成本，以提供一定的弹性性能，持续时间的主要负载可以成功地服务，可以减半所提出的控制系统。
2020-03-12 cs.SY eess.SY math.OC
RL for Mitigating Cascading Failures: Targeted Exploration via Sensitivity Factors
Rensselaer Polytechnic Institute（伦斯勒理工学院）；GE Vernova Advanced Research（GE Vernova先进研究院）
本文针对电网弹性与气候变化的相互影响问题，提出物理引导强化学习（PG-RL）框架，通过利用潮流敏感度因子引导探索，确定实时补救线路切换动作，提升电网资源利用率并优化停电缓解策略，增强电网弹性。
2024-11-27 cs.AI cs.LG cs.SY
Resilient Transmission Grid Design: AC Relaxation vs. DC approximation
Center for Nonlinear Studies, Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室非线性研究中心）；Department of Industrial Operations Engineering, University of Michigan（密歇根大学工业运营工程系）
本文提出了一种优化输电系统升级的方法，结合增强现有组件、增加冗余线路和设备，评估交流功率流松弛与直流近似在提高系统韧性中的适用性。
2017-03-17 cs.SY eess.SY math.OC
Proactive Islanding of the Power Grid to Mitigate High-Impact Low-Frequency Events
本文提出了一种增强电力系统弹性的方法，通过主动分裂成小的自我维持的岛屿在极端事件的准备互联电网。这个想法是调整系统，使级联停电可以限制在受影响的地区，防止干扰传播到系统的其余部分。当可以预先通知威胁，但对其性质不甚了解时，这一缓解战略将证明特别有用。在我们的方法中，岛屿确定使用约束层次谱聚类技术。我们进一步检查的可行性所产生的岛屿使用稳态交流功率流。该方法的性能示出使用详细的PSS/E模型的重网状传输网络PJM互连在美国东部。不同季节的典型算例表明，电力潮流模式的变化会影响孤岛的配置。
2019-11-11 cs.SY eess.SY
A Game-Theoretic Framework for Resilient and Distributed Generation Control of Renewable Energies in Microgrids
Department of Electrical and Computer Engineering, Tandon School of Engineering, New York University（纽约大学坦顿工程学院电气与计算机工程系）
本文提出非合作博弈框架，研究微电网在可再生能源发电中的战略行为，通过纳什均衡概念确定发电解决方案，结合经济性、稳定性和效率，设计两种去中心化更新方案和新型全分布式PMU算法，通过IEEE 14节点系统验证算法的有效性和鲁棒性。
2016-09-27 cs.SY eess.SY
Operational Risks in Grid Integration of Large Data Center Loads: Characteristics, Stability Assessments, and Sensitivity Studies
本文针对AI驱动下大型数据中心负荷波动加剧电网承压的问题，提出基于类能流的暂态稳定性评估和基于状态矩阵的小信号稳定性评估方法，经IEEE 68节点模型验证可提升并网风险感知能力。
2025-10-28 cs.SY eess.SY
Efficient Topology Assessment for Integrated Transmission and Distribution Network with 10,000+ Inverter-based Resources
可再生能源的激增要求电网运营商和规划者系统地评估分布式能源（DER）的潜在影响。考虑到各种基于逆变器的资源（IBR）之间的显着差异，特别是并网逆变器和并网逆变器之间的不同能力，除了具有高计算负担的现有联合仿真框架之外，开发高效和有效的评估程序是至关重要的。提出了一种基于图的电力系统输配电一体化网络拓扑评估方法。基于改进的miniWECC网格模型和IEEE 8500节点测试馈线模型的集成图进行了图形分析，利用40节点、2400 CPU的高性能计算平台处理了10万多节点、1万多IBR的集成图。节点排序结果不仅验证了所提出方法的适用性，而且还揭示了分布式并网逆变器（GFM）和并网跟随逆变器（GFL）与集中式发电厂交互的潜力。
2022-03-10 cs.SY eess.SY
Data-Driven Assessment of Vehicle-to-Grid Capabilities in Supporting Grid During Emergencies: Case Study of Travis County, TX
本研究利用真实数据构建特拉维斯县电网应急场景，评估V2G技术支撑电网的能力，发现随EV保有量上升及双向充电普及，V2G可有效减少应急事件导致的非自愿甩负荷。
2025-01-13 cs.SY eess.SY
Optimization-based framework for low-voltage grid reinforcement assessment under various levels of flexibility and coordination
本文提出一个面向低压配电层级多模态能源系统的多层优化框架，用于评估电网强化需求以及灵活性与协调的技术经济效益，并通过德国农村电网案例表明灵活运行与协调结合可显著降低峰值甚至完全避免电网强化。
2023-04-19 cs.SY eess.SY
A Gronwall Inequality Based Approach to Transient Stability Assessment for Power Grids
针对电力系统暂态稳定评估中微分不等式构造与非线性处理难题，提出基于Gronwall不等式的方法，通过偏导建立转子角差模型、分段线性化解决非线性，解析得到角差上界以估计临界切除时间，经IEEE 9节点系统验证了预警准确性。
2023-11-03 cs.SY eess.SY
Chance-constrained Solar PV Hosting Capacity Assessment for Distribution Grids Using Gaussian Process and Logit Learning
本文提出一种基于高斯过程和Logit学习的机会约束框架，用于评估配电网光伏接纳能力，在IEEE测试案例上预测过电压准确率达93%，且计算成本低。
2025-05-26 cs.SY eess.SY
A Practical Assessment of the Power Grid Inertia Constant Using PMUs
在电网中的许多变电站中安装相量测量单元（PMU）可以帮助评估其值和参数的集合，特别是当系统中发生扰动时与动态相关的那些。电网的惯性常数是与系统稳定性相关的参数之一，对于系统旋转备用规划是必不可少的。电网惯性常数的估算需要扰动时系统频率的精确信息。本文提出了一种改进的方法，这种方法是基于从PMU获得的频率变化的衍生数据的估计。此外，还讨论了如何获得最小误差估计的适当区间。该方法已被应用于评估的惯性常数的伊朗电网，通过获得的频率变化率后，在定义的时间间隔内的干扰，和指定的电力输入和输出之间的功率不平衡率。
2021-04-16 cs.SY eess.SY
Performance assessment of Synchronous Condensers vs Voltage Source Converters providing grid-forming functions
在逆变器发电占很大比重的电力系统中，具有足够的并网电源是保证系统稳定的必要条件之一。电网形成功能在历史上一直由同步电机实现。然而，通过适当的控制，它也可以由电压源转换器（VSC）提供。这项工作提出了两种技术与电网形成能力：VSC与电网形成控制加上足够的能量存储系统，和同步电容器（SC）之间的比较。这两种设备的惯性响应进行比较，以及他们的贡献，系统的强度和短路电流的等效容量表示的视在功率和惯性储备。他们的行为电网干扰评估通过时域模拟的基础上详细的电磁暂态（EMT）模型。结果表明，这两种设备在秒的时间尺度上实现了相似的性能。然而，对于较短的时间窗口，它们呈现出不同的行为：SC确保在扰动后的前几十ms内具有更好的刚度，而VSC提供更快的刚度。
2021-06-07 cs.SY eess.SY
Electromagnetic Transient Model of Cryptocurrency Mining Loads for Low-Voltage Ride Through Assessment in Transmission Grids
本文开发了面向大型加密货币挖矿负荷的电磁暂态模型，通过EMTP软件构建并与商用ASIC矿机交叉验证，测试了多种故障场景下的低电压穿越能力，模型可扩展且易于集成到电网中。
2023-12-22 cs.SY eess.SY
Comparative assessment of typical controlrealizations of grid forming converters based ontheir voltage source behaviour
提供类似于同步发电机的能力的转换器控制功能被称为电网形成转换器（GFC）。与同步电机相同，电网形成转换器被期望在超出控制带宽的阻抗之后表现为电压源。然而，GFC的实现是不同的，有些使用内部电流和电压控制器，而另一些则不使用。本文研究了内回路对电网形成转换器作为阻抗后的电压源的能力的影响。选择了三种最流行的GFC结构，1）级联电压和电流控制的GFC，2）内部电流控制的GFC，3）没有内环，进行比较。分析表明，MW级GFC在弱电力系统下可能发生失稳。此外，级联控制的GFC只能在很窄的网络阻抗范围内稳定运行。此外，它还表明，基于级联内环的慢响应行为会影响动态无功和有功功率共享。
2021-06-18 cs.SY eess.SY
Limitations of RMS-based Stability Assessment of Converter-based Grids: A Case Study
Corporate Research Center ABB（ABB企业研究中心）；Mining / Automation ABB（ABB矿业/自动化部门）；Energy Industries ABB（ABB能源工业部门）
本文通过案例研究揭示了基于RMS的换流器型电网稳定性评估的局限性，提出了dq坐标系下保留电磁动态的建模方法，可准确识别不稳定模式，为相关小信号分析提供可行路径。
2026-08-20 cs.SY eess.SY
Generalized Short Circuit Ratio for Grid Strength Assessment in Inhomogeneous Multi-infeed LCC-HVDC Systems
广义短路比（gSCR）是对传统短路比（SCR）的严格理论扩展，可以将SCR的大量经验推广到多馈入高压直流（MIDC）系统中。然而，gSCR最初是基于同构MIDC系统的假设导出的，其中所有HVDC换流器具有相同的控制配置，这对gSCR在非同构MIDC系统中的应用提出了挑战。为了削弱这一假设，这封信应用模态摄动理论，探讨在非均匀MIDC系统中应用gSCR的可能性。数值实验结果表明，在非均匀MIDC系统中，GSCR仍然可以使用，但临界GSCR（CgSCR）需要根据HVDC换流器控制结构的特点重新定义。因此，gSCR和重新定义的CgSCR之间的差异可以有效地量化静态电压稳定裕度方面的相关交流电网强度。在一个三馈入非均匀LCC-HVDC系统中验证了该方法的性能。
2020-12-18 cs.SY eess.SY
Real-time Assessment of Distribution Grid Security through Adaptive Smart Meter Measurements
University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
针对分布式能源扩张带来的配电网安全评估难题，本文提出基于智能电表数据的自适应迭代算法，可在负载变化时实时识别跟踪电压极值节点，实现配电网安全的有效评估。
2026-08-06 cs.SY eess.SY
Probabilistic Stability Assessment for Active Distribution Grids
本文论证了概率稳定性评估的概念，在大信号稳定的使用情况下，在一个积极的配电网短路。在这里，生存能力的概念，它扩展了经典的稳定性评估，通过评估的稳定性和操作限制在瞬态范围广泛的操作点和故障。为此，一个免费的，开源的，计算效率高的环境（朱莉娅）的动态模拟电网被用来证明其能力。该模型的实现验证了建立商业软件和偏差是最小的潮流和动态simulations.Results的大规模生存性分析揭示了i）广泛的应用领域的概率稳定分析和ii），新的非直观的稳定相关性可以得到。因此，所提出的方法显示出强大的潜力，有效地进行电力系统稳定性分析，在主动配电网。
2021-06-17 cs.SY eess.SY nlin.AO
Adaptive Spatial-Temporal Graph Learning-Enabled Short-Term Voltage Stability Assessment against Time-Varying Topological Conditions
College of Electrical and Information Engineering, Hunan University（湖南大学电气与信息工程学院）；State Key Laboratory of HVDC (China Southern Power Grid Electric Power Research Institute)（高压直流输电国家重点实验室（中国南方电网电力科学研究院））
本文提出一种自适应空间-时间图学习方法，用于在时间变化拓扑条件下评估短时电压稳定性。通过自适应图表示矩阵和空间注意力机制，有效捕捉电网中节点间的复杂空间关联，并利用优化的残差时空图卷积网络挖掘系统时空特征。
2026-04-25 cs.SY eess.SY
Nonlinear Stability Assessment Of Type-4 Wind Turbines During Unbalanced Grid Faults Based On Reduced-Order Model
针对电力系统稳定裕度下降及EMT模型建模困难的问题，提出一种改进的Type-4风电机组降阶模型，可系统性建模故障下耦合序分量，经PSCAD验证能准确跟踪不平衡故障后的功角和频率，适用于大信号稳定性评估。
2023-06-09 cs.SY eess.SY
Comparative Assessment of Frequency Scans using EMT and RMS Models
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文对比Simulink中EMT与RMS模型对含同步发电机及两类逆变器的电力系统的频率扫描结果，明确RMS模型适用频段，分析不同逆变器的RMS表征难度及改进方法，关联系统阻抗奇异值与振荡特性。
2026-08-28 cs.SY eess.SY
Vulnerability Assessment of Power Grids Based on Both Topological and Electrical Properties
在现代电网中，局部故障或攻击可能引发灾难性的连锁故障，这使得评估电网的攻击脆弱性具有挑战性。本文定义了$K$ -链路攻击问题，研究了电网在连锁故障下的攻击脆弱性。特别地，我们提出了一个基于拓扑和电力网络的电气特性的链路中心性度量。根据这种中心性，我们提出了一种贪婪攻击算法和一种最优攻击算法。在标准IEEE节点测试数据上的仿真结果表明，优化攻击在破坏电网方面优于贪婪攻击和传统的基于PSO的攻击。此外，贪婪攻击具有较小的计算复杂度比最优攻击和基于PSO的攻击具有足够的攻击效率。我们的工作有助于了解电网的脆弱性，并为确保电网安全提供了一些线索。
2019-09-03 cs.SY eess.SP eess.SY
Dynamic Stability Assessment of Grid-Connected Data Centers Powered by Small Modular Reactors
本文提出了一种集成小型模块反应堆和电池储能系统的电网连接综合能源系统，用于提升数据中心的电压和频率稳定性，通过动态建模和仿真验证其在多种故障场景下的优越性能。
2026-03-10 cs.SY eess.SY
Structural Vulnerability Assessment of Electric Power Grids
Faculty of Technology, Policy and Management, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学技术、政策与管理学院）；Faculty of Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学电气、数学与计算机科学学院）；TNO (Netherlands Organisation for Applied Scientific Research)（荷兰应用科学研究组织）
本文提出有效图电阻作为电网脆弱性度量，考虑电网电气特性，用于识别关键传输线路。
2013-12-19 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Frequency Response Assessment of U.S. Power Grids in High PV Penetration
非同步发电，如光伏发电（PV）预计会破坏大容量电力系统（BPS）的频率响应在高渗透水平。虽然基本的机制已经相对较好地理解，在超高光伏穿透条件下美国互连频率响应的准确评估和有效增强仍然是一个问题。本文通过同步相量频率测量进一步验证了行业提供的详细互连模型，并使用实际预测的光伏地理分布信息为美国三大互连（包括东部互连（EI），西部电力协调委员会（WECC）和德克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT））开发了超高光伏渗透率场景和动态模型。模拟了高达65%的瞬时PV和15%的风穿透，并检查了由于PV穿透水平的增加而导致的每个美国互连的频率响应变化趋势。最重要的是，讨论了解决频率响应下降的实际解决方案。本文不仅对美国，而且对世界其他国家的政策制定者、公用事业运营商和学术研究人员都具有重要的指导意义。
2021-03-02 cs.SY eess.SY
Stability Assessment for Multi-Infeed Grid-Connected VSCs Modeled in the Admittance Matrix Form
越来越多地使用电力电子转换器来集成可再生能源，这是由于它们与阻尼差的AC网络相互作用引起的谐振振荡现象而引起的。早期的研究集中于评估连接到简单网络的单个转换器的控制器影响，并且它们不再代表现有系统。近年来，多馈入并网变流器的研究引起了人们的特别兴趣，其主要目的是应用传统的稳定性判据，并找出其在稳定性评估中的困难。作为这些分析的结果，通常会提出传统标准的扩展，但对于大型复杂的电力系统来说，它们可能是繁重的。目前的工作解决了这个问题，提出了一个简单的标准来评估大电力系统的稳定性与高渗透的功率转换器。该判据起源于模态分析和正净阻尼稳定性判据，通过研究导纳矩阵形式的动力学模型的特征值、幅值和实分量来解决频域稳定性问题。它的有效性进行了测试，在Matlab/Simulink开发的两个案例研究，比较它与传统的标准，证明其简单性。
2021-10-30 cs.SY eess.SY
Voltage Regulation Algorithms for Multiphase Power Distribution Grids
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文提出了一种适用于多相电网的电压调节算法，通过分析线性化电网模型，改进了传统电压调节设备，并验证了其在不同电网拓扑下的收敛性和鲁棒性。
2015-08-26 cs.SY eess.SY math.OC
Impact Assessment of Heterogeneous Grid Support Functions in Smart Inverter Deployments
King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学）
本文研究智能逆变器在不同控制模式下的电网支持功能影响，通过动态相互作用分析提升配电网稳定性与效率。
2026-01-01 cs.SY eess.SY
Assessment of Quantitative Cyber-Physical Reliability of SCADA Systems in Autonomous Vehicle to Grid (V2G) Capable Smart Grids
本文针对具备V2G功能的智能电网中SCADA系统的安全漏洞问题，提出结合贝叶斯攻击图与概率容量停运建模的定量可靠性评估方法，通过蒙特卡洛模拟揭示AV2G攻击对系统性能的影响，为智能电网网络安全强化提供依据。
2025-07-24 cs.CR cs.SY eess.SY
Grid-Mind: An LLM-Orchestrated Multi-Fidelity Agent for Automated Connection Impact Assessment
Ain Shams University（艾因夏姆斯大学）
Grid-Mind是一种基于LLM的多保真度代理，通过自主协调电力系统模拟，实现自动化连接影响评估，具有高准确率和自我纠正能力。
2026-02-24 cs.SY eess.SY
Robust Partitioning and Operation for Maximal Uncertain-Load Delivery in Distribution Grids
针对极端天气下配电网停电与不确定负荷问题，提出两阶段混合整数鲁棒优化及带收敛保证的割平面算法，用于联网微电网的分区配置与运行，并在 IEEE 37 节点系统验证其经济效益。
2024-04-04 cs.SY eess.SY math.OC
Grid Demand Flexibility Assessment of AI Data Centers via Batch Workload Temporal Shifting
Villanova University（维拉诺瓦大学）；University of Arkansas at Little Rock（阿肯色大学小石城分校）
本文提出一种通过批量工作负载时间平移评估AI数据中心电网需求灵活性的框架，利用平均化资源处理和调度模型，实现短期峰值削减与持续降载，实验证明其有效且干扰小。
2026-09-30 cs.SY eess.SY
Quantum-Enhanced Reinforcement Learning for Power Grid Security Assessment
Department of Electrical Engineering and Computer Science（电气工程与计算机科学系）；University of Missouri（密苏里大学）
针对电网安全评估中强化学习扩展难题，提出量子增强混合智能体，利用量子计算提升训练与仿真效率，经N-k故障分析验证优于基准模型。
2025-06-21 cs.LG cs.SY eess.SY
Spatiotemporal Impact Assessment of Hurricanes on Electric Power Systems
美国近90%的主要停电是由飓风造成的。由于飓风在空间和时间维度上的高度不确定性，量化这种飓风对电网的影响至关重要。在本文中，我们提供了一个基于蒙特卡罗的框架，在其中几个飓风的情况下，他们对电网的影响进行了分析，在时空维度。飓风模拟使用的样本从以前发生的飓风在美国，而概率评估的输电线路是通过线路脆弱性模型。最后，计算每个时间步长的损失度量的基础上的负载断开由于飓风内陆旅行。仿真是在ACTIVSg2000：2000总线合成德克萨斯州电网上进行的，同时将测试用例的输电线路映射到德克萨斯州的地理足迹上。模拟结果表明，当飓风风场较强时，损失在几个时间步长内显著增加，当飓风强度衰减时，损失接近饱和。所提出的分析可以为提高电网弹性的主动规划策略提供一些见解。
2022-02-14 cs.SY eess.SY
A Modular Small-Signal Analysis Framework for Inverter Penetrated Power Grids: Measurement, Assembling, Aggregation, and Stability Assessment
由于基于逆变器的资源（IBR）的越来越高的渗透，在电网中可能出现前所未有的动态现象，例如，风能和太阳能光伏（PV）。动态建模和分析中的一个主要挑战是，与同步发电机不同，其分析模型已被系统规划人员充分研究和了解，逆变器模型是提供给公用事业的黑盒模型的专有信息。因此，基于测量的IBR表征是找到IBR的频域响应的流行方法。由此产生的导纳在频域中基本上是小信号电流/电压关系。集成导纳进行电网动态建模和分析需要一个新的框架，即模块化小信号分析框架。在这篇有远见的论文中，我们研究了当前最先进的动态建模和分析的电网与IBR，包括逆变器导纳特性，组件组装和聚合的过程，和稳定性评估。我们提出了一个计算高效的模块化建模和分析框架，通过四个愿景：（i）有效和准确的导纳模型表征通过模型构建和时域响应，（ii）准确组装组件，（iii）有效的聚合，（iv）稳定性评估依赖于网络导纳矩阵。在这篇有远见的论文中，使用例子和技术来解决这些挑战，证明了基于导纳的模块化分析的挑战。
2020-03-08 cs.SY eess.SY math.DS
North Sea Wind Power Hub: System Configurations, Grid Implementation and Techno-economic Assessment
2017年，丹麦和荷兰输电系统运营商Energinet和TenneT宣布了北海风电枢纽（NSWPH）项目。该项目旨在将北海海上风电容量增加36吉瓦，其中一个人工岛收集风力涡轮机产生的所有电力，几个高压直流输电线路将这些电力传输到陆上电网。该项目从技术和经济角度带来了新的机遇和新的挑战。在这方面，本文提出了三个分析，这种海上系统的设计和操作。首先，我们对不同的电网配置进行技术经济评估，以收集风电场产生的电力并将其传输到枢纽。在此分析中，两个频率和两个电压水平的海上电网的操作进行了调查。我们的研究结果表明，标称频率的高压选项是更合适的，因为低频没有带来任何优势，低电压会导致更高的成本。第二个分析是在低或零惯性操作系统的差异;不同的动态研究进行每一个配置，以确定适当的控制动作和它们的稳定性。比较模拟结果，我们观察到，电压和频率振荡在零惯性系统中得到更好的阻尼;然而，在连接的陆上电网中传播海上故障的风险随着同步电容器的加入而减轻。最后，电磁暂态（EMT）和相量模式（也称为RMS）模型的比较，以了解他们的适当性模拟低和零惯性系统。结果表明，只要对电网的本征频率进行良好的阻尼，相量近似建模是可行的。
2020-06-10 cs.SY eess.SY
Frequency Quality Assessment of GFM and GFL Converters and Synchronous Condensers
本文比较了GFM和GFL逆变器及同步电机对频率质量的影响，发现GFL IBRs与同步调相机结合可达到与GFM相似的频率质量标准，且在GFM主导电网中AGC需求降低。
2025-11-01 cs.SY eess.SY
Predictive Reliability Assessment of Distribution Grids with Residential Distributed Energy Resources
针对分布式能源普及带来的配电网规划挑战，提出自下而上的概率方法，结合联合概率分布与蒙特卡洛模拟，量化用户级可靠性指标变化，并在RBTS系统上验证。
2025-10-26 cs.SY eess.SY
Geometry-based Estimation of Stability Region for A Class of Structure Preserving Power Grids
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文提出一种基于几何的方法，用于估计电力系统的稳定性区域，相较于传统方法，能更广泛地认证初始条件的稳定性。
2015-02-10 cs.SY eess.SY
Hosting Capacity Approach
本章使用“可行区域”一词，提出了一个经过演变的“东道能力”概念。通过将电网模型转换为更紧凑的模型，“承载能力区域”不仅有利于进一步挖掘电网的输电潜力，而且可以用简洁的公式进行电网运行的可行性研究。并利用承载能力区域评估方案。面对导出的承载容量，原本复杂的储能优化问题可以用代数表示，这对计算机处理更有效和友好。基于荷兰10.5kV电网的案例研究已经实施，最终证实了相关评估和优化方法的有效性。
2022-07-25 cs.SY eess.SY
Just-In-Time Learning for Operational Risk Assessment in Power Grids
Vanderbilt University（范德堡大学）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
在可再生能源发电占很大比例的电网中，运营商将需要额外的工具来评估由于负荷和发电量波动性增加而导致的运营风险。前向不确定性传播问题的计算要求，必须解决许多安全约束的经济调度（SCED）优化，是这样的实时风险评估的主要障碍。本文提出了一个即时风险评估学习框架（JITRALF）作为替代。JITRALF使用机器学习（ML）来训练风险代理人，每天每小时一个，以预测估计风险所需的数量，而无需明确解决SCED问题。这大大减少了前向不确定性传播的计算负担，并允许快速、实时的风险估计。本文还提出了一种新的非对称损失函数，并表明使用非对称损失训练的模型比使用对称损失函数训练的模型表现更好。JITRALF在法国输电系统上进行评估，以评估运行储备不足的风险、甩负荷的风险和预期的运行成本。
2022-09-26 cs.LG cs.SY eess.SY
Analysis of Voltage Stability in Terms of Interactions of Q(U)-Characteristic Control in Distribution Grids
随着配电网中不稳定的可再生能源的数量不断增加，后者的稳定性是电网运营商的一个重要方面。在STABEEL项目中，作者制定了关于如何参数化分布式能源的无功功率控制的规则，以在保证稳定性的同时提高性能。这项工作的重点是配电网与分布式能源的高渗透率配备Q（U）特性。这一贡献是基于以前的工作的稳定性评估，并介绍了一种新的方法，利用圆准则。为了扩展现有的技术指南，稳定性评估方法被应用于各种配电网-包括SimBench项目中的配电网。在此，分布式能源可以被建模为详细的控制回路或近似值，从技术指南中导出。
2022-02-10 cs.SY eess.SY
Grid Inadequacy Assessment against Power Injection Diversity from Intermittent Generation, Dynamic Loads, and Energy Storage
University of Sydney（悉尼大学）；University of the Philippines（菲律宾大学）；The University of Hong Kong（香港大学）
本文提出了一种新的电网不足性度量标准，用于评估电网在面对间歇性发电、动态负荷和储能带来的多样化电力注入状态时的脆弱性，通过分析直流功率流不可行集与电力注入集的大小比例来量化电网的不足性。
2019-04-17 cs.SY eess.SY physics.app-ph
Comparative Assessment of Look-Ahead Economic Dispatch and Ramp Products for Grid Flexibility
Midcontinent ISO（中部电网独立系统运营商）
本文比较了前瞻性经济调度与爬坡产品在电网灵活性中的性能，发现两者在特定条件下存在差异，提出改进爬坡产品实现的建议。
2026-01-29 cs.SY eess.SY
Grid Frequency Stability Support Potential of Data Center: A Quantitative Assessment of Flexibility
本研究提出基于决策树约束学习的数据驱动线性化框架，将非线性频率最低点约束嵌入混合整数线性规划，量化评估数据中心参与电网频率响应的灵活性价值，验证其提升系统经济性与支撑新能源并网的作用及边际收益递减规律。
2025-10-01 cs.SY eess.SY
Revisiting Voltage and Synchronization Stability Analysis in Grid-Following Converter-Integrated Weak Grids: Insights from Non-Minimum-Phase Zeros
Electric Power Research Institute, China Southern Power Grid（中国南方电网电力科学研究院）；College of Electrical Engineering, Zhejiang University（浙江大学电气工程学院）；ABB Power Systems（ABB电力系统）
本文基于非最小相位零点理论，重新分析弱电网中电压和同步稳定性问题，提出NMP-Z因子作为新的稳定性度量，结合时域仿真验证了其有效性。
2026-08-04 cs.SY eess.SY
Impedance-Based Sensitivity Analysis for Stability Enhancement of LCC-HVDC Links Connected to Weak Grids Using Grid-Forming Converters
CITCEA-UPC Barcelona（巴塞罗那自治大学电力与电子工程研究中心）；L2EP - Centrale Lille（里尔中央理工学院电气工程和公共服务中心）；Red Eléctrica - Redeia（西班牙国家电网公司）
本文提出基于频域阻抗的灵敏度分析方法，结合广义奈奎斯特判据和模态分解，评估并增强弱电网下LCC-HVDC联络线稳定性，验证表明集成构网型变流器可显著提升稳定裕度。
2026-09-11 cs.SY eess.SY
Frequency stability assessment of modern power systems: models definition and parameters identification
现代电力系统运行中的基本问题之一是在由电力电子接口资源的大份额引起的惯性降低的情况下评估其频率稳定性。在此背景下，本文提出了一个框架，通过利用线性模型的频率响应的不同类型的发电厂，也包括电网形成和电网以下的转换器，能够推断出一个数值上易于处理的动态模型，用于频率稳定性评估。此外，所提出的框架利用模型定义的方式，使他们的参数可以推断出从实时测量喂养一个经典的最小二乘估计。本文验证了所提出的框架，使用一个完整的副本的IEEE 39总线系统的动态模型模拟在一个实时平台。
2021-04-15 cs.SY eess.SY
Graph neural networks for power grid operational risk assessment under evolving grid topology
Vanderbilt University（范德堡大学）
该研究提出用图神经网络在无未来电网拓扑与调度明确信息的情况下预测电网关注量，开展提前数小时的风险评估，验证了其精度与效率优势，可提升电网态势感知能力。
2024-05-12 cs.LG cs.SY eess.SY
Assessment of the N-1 voltage security of a future Nordic energy system
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本研究评估2050年脱碳北欧能源系统CE-ESM结果的N-1电压安全性，发现不满足安全要求，并指出电力园区模块电压控制与并联自动化能显著提升电压安全，低发电区域风险最高。
2026-09-22 cs.SY eess.SY
A review of data-driven short-term voltage stability assessment of power systems: Concept, principle, and challenges
随着电力市场化改革和电力需求的快速增长，电网的输电能力已接近极限，电力系统的安全稳定运行变得越来越重要。特别是在现代电网中，空调、冰箱、工业电机等具有快速恢复特性的动态负荷所占比例越来越大。以及不同形式的可再生能源在电力系统中所占的比例不断增加。因此，电力系统的短期电压稳定性（STVS）不容忽视。本文从数据驱动的角度对电力系统的STVS问题进行了全面梳理，并讨论了存在的挑战。
2021-12-22 cs.SY eess.SY
Frequency Measurement Practices for Inertia Assessment in Inverter Based Resources Dominated Power Systems
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；Massachusetts Institute of Technology (MIT)（麻省理工学院）
本文针对逆变器主导电力系统，定义窗口惯性估计量并推导精确恒等式与闭式预测，通过IEEE 9节点和希腊电网仿真证明快速频率响应会高估惯性，使运营商可理解测量结果。
2026-09-29 cs.SY eess.SY
Electrical Power Grid Reliability Assessment Exposed to Straight Line Winds
University of Wyoming（怀俄明大学）
本研究针对直线风对电网的影响，提出输电线路概率风险评估方法，采用IEEE 118节点系统验证，可分析失效概率、连锁效应并识别关键线路，为电网规划与运行提供支撑。
2026-10-16 cs.SY eess.SY
