A Novel Reduced Model for Electrical Networks with Constant Power Loads
University of Groningen（格罗宁根大学）
本文提出一种基于恒功率负载的电力网络降阶模型，通过引入投影 incidence 矩阵，提供了一种能够处理非线性功率流方程的替代方法。
2016-09-15 cs.SY eess.SY
On the Network Topology Dependent Solution Count of the Algebraic Load Flow Equations
Michigan State University（密歇根州立大学）；University of Notre Dame（圣母大学）；University of Adelaide（阿德莱德大学）
本文研究了电力系统中负荷流方程解数与网络拓扑的关系，提出基于拓扑结构的最优解上限，并开发了用于捕捉网络拓扑的几何构造。
2015-12-15 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic Resilience Assessment of Power Systems With Data Center Load Events Using Physics-Informed Neural Networks
Binghamton University, State University of New York（纽约州立大学宾汉姆顿分校）
提出基于物理信息神经网络（DAE-PINN）的电网侧动态韧性评估框架，通过隐式后向欧拉残差无监督学习动态与代数状态，实现扰动后轨迹快速评估，并利用多阶段韧性指标量化数据中心断开与重连的影响。
2026-06-23 cs.SY eess.SY
Impasse Surface of Differential-Algebraic Power System Models: An Interpretation Based on Admittance Matrices
绝境面是电力系统微分-代数方程（DAE）模型中的一个重要概念，与短期电压崩溃密切相关。本文建立了系统轨迹到达绝境面的必要条件。该条件是在关于电力网络，发电机和负载的导纳矩阵，它指定了这些系统组件之间的相互作用，可以引起电压崩溃的模式。它适用于具有高阶同步发电机、静态负载、感应电动机负载和有损电力网络的通用DAE模型。我们还确定了一类静态负载参数，防止电力系统从击中的僵局表面，这证明了一个猜想Hiskens，几十年来一直没有解决。此外，所得到的结果导致了电压崩溃的早期指标和一个新的观点，电力网络的电感补偿有积极的作用，防止短期电压崩溃，这是通过数值模拟验证。
2022-12-18 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Dynamic State Estimation of Multi-Machine Power Networks with Solar Farms and Dynamics Loads
电网的常规状态估计例程主要依赖于基于化石燃料的资源的动态模型。这些模型通常包含描述同步发电机模型的微分方程和建模潮流/平衡方程的代数方程。因此，由惯性较小的可再生能源驱动的无燃料电力系统将需要新的模型和升级的估计程序。为此，在本文中，我们提出了一个强大的估计互联模型的电力网络，包括一个全面的九阶同步发电机模型，先进的电力电子为基础的模型，光伏（PV）发电厂，恒定功率负载，恒定阻抗负载和电动机负载。基于非线性微分代数方程（DAE）模型的李雅普诺夫稳定性准则，将状态估计器设计问题转化为凸半定优化问题. IEEE-39总线测试系统上进行了全面的仿真研究，以展示所提出的估计器对来自负载需求和太阳辐照度的未知不确定性的鲁棒性。
2022-09-20 cs.SY eess.SY math.OC
Coupling Load-Following Control with OPF
本文将最优功率流问题与负荷跟踪控制成本结合，通过线性二次调节器建模，提出LQR-OPF方法，解决稳态操作约束，降低控制成本。
2018-01-17 cs.SY eess.SY math.OC
Analytical Study of the Impacts of Stochastic Load Fluctuation on the Dynamic Voltage Stability Margin Using Bifurcation Theory
研究了负荷随机波动对电力系统动态电压稳定性的影响，即波动强度和负荷功率变化速度。此外，这两个参数之间的权衡关系被揭示，这提供了重要的见解关于使用能量存储的潜力，以保持在高不确定性下的电压稳定性。为此，随机微分代数方程（SDAE）被用来模拟随机负荷变化的分岔分析进行解释的随机性的影响。IEEE 14节点系统的数值研究和Monte Carlo仿真表明，较大的波动强度或较慢的负荷功率变化速度可能导致较小的电压稳定裕度。据作者所知，这项工作揭示了驱动参数的时间演化特性的影响，即，负荷功率变化速度及其与波动强度的权衡对动态电压稳定裕度大小的影响。
2019-10-22 cs.SY eess.SY
Primary frequency regulation with load-side participation: stability and optimality
University of Cambridge（剑桥大学）
本文提出一种分布式发电与需求控制方案，用于电力网络的主要频率调节，确保渐近稳定性和分配公平性，通过被动条件和稳态条件提升系统性能。
2016-02-08 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Feedback Control of Power Systems with Solar Plants and Composite Loads
本文针对含光伏电站、复合负荷和高阶同步发电机的互联电力系统，设计基于控制理论的广域鲁棒反馈控制器，并通过仿真验证其作为二级控制层可显著提升暂态稳定性与抗扰鲁棒性。
2023-10-01 cs.SY eess.SY
Fundamentals of the Holomorphic Embedding Load-Flow Method
本文基于全纯嵌入负荷流方法的理论基础，通过全纯性保持嵌入将负荷流问题转化为代数曲线研究，并利用幂级数技术进行实际计算，最终通过Stahl定理确保方法的完整性。
2015-09-08 cs.SY eess.SY math.AG
The Effect of the Uncertainty of Load and Renewable Generation on the Dynamic Voltage Stability Margin
研究了随机负荷和可再生能源发电量不确定性对动态电压稳定裕度的影响。描述负荷、风能和太阳能发电的不确定性的随机轨迹已被纳入电力系统模型中，作为一组随机微分代数方程（SDAE）。系统地研究了IEEE 39节点系统的Monte Carlo动态仿真，计算了所有动态部件都激活的随机负荷裕度。数值结果表明，需求和发电量的不确定性会导致动态电压稳定裕度的减小，但可再生能源发电机组的变化性可能起更大的作用。鉴于可再生能源的整合将继续增长，它是至关重要的，应用随机和动态的方法在电压稳定性研究。
2019-06-19 cs.SY eess.SP eess.SY
A novel computational technique using coefficient diagram method for load frequency control in an interconnected power system
提出了一种基于系数图法优化结构的两区域火电电力系统负荷频率控制新方法。作为现实分析的一部分，已被认为是与调速器死区（GDB）和发电速率约束（GRC）的非线性。在这篇文章中，一个混合CDM方法相结合，其数学方程的优化，以实现创新的控制器。此外，一个新的元启发式优化技术称为水循环算法（WCA）被用来确定CDM控制器的最佳系数。为了验证该方法的有效性，对非线性电力系统的动态参数进行了大范围的不确定性试验。此外，从一个经典的积分，CDM单独，优化模糊，优化PID，和建议的控制器所获得的结果之间的比较研究。在这种改进控制的新方法中，代数支持提供了一种鲁棒和响应的控制器，该控制器可以提供快速和稳定的动态响应，并有效地克服电力系统的参数中的非线性和不确定性的不利影响。
2022-08-15 cs.SY eess.SY
Solving Power System Differential Algebraic Equations Using Differential Transformation
本文提出了一种新的非迭代方法来解决电力系统微分代数方程（DAE）的微分变换，一个数学工具，可以得到幂级数系数的转换规则，而不是计算高阶导数，并已被证明是有效的非线性微分方程的状态变量的求解在我们以前的研究。本文进一步解决了非状态变量，如电流注入和母线电压，直接与现实的DAE模型的电网。这些非状态变量在网络方程中非线性耦合，传统的求解方法是用数值方法进行迭代求解，但本文证明了它们的微分变换满足形式线性方程。因此，非迭代算法被设计为解析地求解具有ZIP负荷的电力系统DAE模型的所有变量。从波兰2383总线系统的测试结果，所提出的方法表现出快速和可靠的时间性能相比，传统的数值方法。
2019-11-18 cs.SY eess.SY
Voltage Multistability and Pulse Emergency Control for Distribution System with Power Flow Reversal
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文研究了具有功率流反转的配电系统中多稳态现象，提出了一种脉冲紧急控制策略以恢复系统至正常状态，通过动态仿真验证了该方法的有效性。
2015-04-14 cs.SY eess.SY math.DS
Distributed Multiple Fault Detection and Estimation in DC Microgrids with Unknown Power Loads
Uppsala University（乌普萨拉大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）
本文提出了一种分布式诊断方案，用于检测和估计直流微电网中的执行器和电力线路故障，针对未知负载和随机噪声。通过优化滤波器设计方法，实现了故障估计和噪声鲁棒性，同时引入新的差分前估计策略以区分负载变化和线路故障。
2026-03-27 cs.SY eess.SY
General-Sum Linear Regulator Games for Positive Systems
Lund University（隆德大学）；Purdue University（普渡大学）
本文针对带线性代价、正系统动力学和输入约束的连续时间一般和非合作博弈，提出刻画有限与无限时间范围反馈纳什均衡的方法，给出迭代求解策略，并通过大规模污染博弈验证该方法。
2026-08-25 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic State Estimation of Nonlinear Differential Algebraic Equation Models of Power Networks
研究了不确定条件下非线性微分代数方程（NDAE）电网模型的代数变量（电压和相角）和发电机状态（转子角和频率）的动态状态估计联合问题。传统上，由于处理NDAE模型的复杂性，这两个问题已经被解耦。特别是，本文提供了第一次尝试，以解决上述问题的耦合方法，同时计算的代数和发电机状态估计。本文所提出的估计算法具有以下特性：（i）它是相当简单的实现和基于良好理解的李雅普诺夫理论;（ii）考虑来自发电机控制输入、负荷、可再生能源、过程和测量噪声的各种不确定性来源;（iii）对任意总线处的相量测量单元安装进行建模;以及（iv）比文献中的解耦方法在计算上更不密集。
2022-06-15 cs.SY eess.SY math.OC
PMU-Based Decentralized Mixed Algebraic and Dynamic State Observation in Multi-Machine Power Systems
针对具有未知输入的多机电力系统，提出了一种新的分散混合代数动态观测方法。更具体地说，我们证明了三阶磁通衰减模型的同步发电机，当地PMU测量提供足够的信息，代数重建的负载角和正交轴内部电压。由于代数结构，实现了高的数值效率，这使得该方法适用于大规模电力系统。此外，我们证明了相对轴速度可以在全球范围内估计结合经典的沉浸和不变性（I & I）观察员-最近推出的动态回归和混合（DREM）参数估计。这种自适应观测器在弱激励假设下保证了全局收敛性，并在实际应用中得到了验证。所提出的方法不需要测量外源输入信号，如磁场电压和机械扭矩，也不需要机械子系统参数的知识。
2020-11-10 cs.SY eess.SY math.DS
