Shortlisting Protection Configurations for HVDC Grids and Electrical Energy Hubs
本文提出基于图论评估直流故障影响的保护配置短名单筛选方法，通过多性能指标过滤减少大型 HVDC 开关站配置数量，并揭示所需断路器数量与设计原则。
2025-05-09 cs.SY eess.SY
Learning-Enabled Adaptive Voltage Protection Against Load Alteration Attacks On Smart Grids
本文提出基于深度强化学习的自适应电压保护系统，通过对抗训练学习识别隐蔽负荷篡改攻击并动态调整保护阈值，理论证明与硬件在环实验验证其能有效防止智能电网停电。
2024-11-21 cs.CR cs.GT cs.SY
A Protection-Interoperable Fault Ride-Through Control for Grid-Forming Inverters
针对构网型逆变器基资源（GFM-IBRs）故障期间输出阻抗快速变化导致保护元件可靠性下降的问题，提出一种保护兼容的故障穿越方法，通过动态调整功率控制确保过流限制和暂态稳定，实验验证其有效性。
2025-04-30 cs.SY eess.SY
Implementing Admittance Relaying for Microgrid Protection
分布式能源的快速增长导致了微电网的广泛部署。这些灵活高效的地方能源网能够以并网模式和孤岛模式运行;它们通过快速半导体开关与主电力系统连接，通常使用逆变器接口发电。本文重点介绍了逆变器接口的微电网，这对保护提出了挑战，因为它们不提供常规时间过流保护所需的高短路电流。作为一种潜在的解决方案，导纳继电器的逆变器接口的微电网的保护的应用进行了研究。四个实验的分析和仿真结果的比较证明了导纳继电器的微电网保护的适用性。
2022-12-27 cs.SY eess.SY
Bayesian adversarial multi-node bandit for optimal smart grid protection against cyber attacks
Xi'an Jiaotong-Liverpool University（西交利物浦大学）；University of Strathclyde（思克莱德大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
智能电网的网络安全已成为发展可靠的现代电力和能源系统的关键问题之一。本文介绍了一种非平稳的对抗成本与变化约束的智能电网，使我们能够在一个相对实际的情况下，研究最佳的智能电网保护免受网络攻击的问题。特别地，构造了一个具有对抗成本的贝叶斯多节点强盗（MNB）模型，并定义了一个新的后悔函数。提出了一种求解该问题的算法-通过算例验证了该算法在实际智能电网中的适用性和性能。
2021-02-20 cs.CR cs.LG cs.SY
A Local Measurement Based Comprehensive Protection Scheme for AC Microgrid
针对低压交流微电网保护难题，提出基于本地测量的综合保护方案，利用电流分解法识别故障，经 MATLAB/SIMULINK 验证其在并网与孤岛模式下能快速可靠地定位、识别并隔离各类故障。
2023-07-29 cs.SY eess.SY
Deep Reinforcement Learning for Smart Grid Protection Against Coordinated Multistage Transmission Line Attacks
随着电网连通性的提高，输电线路故障可能引发连锁故障，造成巨大的经济损失和严重的社会影响。因此，识别可能引发级联故障的各种类型攻击下的关键线路并部署防御资源来保护它们是非常重要的。与单阶段攻击或无协调的多阶段攻击相比，多阶段线路协同攻击可能导致更大的负面影响，因此本文旨在识别多阶段协同攻击下可能引发级联故障的关键线路，并优化部署有限的防御资源。为此，我们首先制定了一个总发电损失最大化的问题，考虑多个攻击者和多个阶段。由于解空间的大小，这是非常具有挑战性的解决制定的问题。为了克服这一挑战，我们将问题重新表述为马尔可夫博弈，并设计其组件，例如，状态、动作和奖励。接下来，我们提出了一种基于多智能体深度强化学习和优先经验重放的可扩展算法来解决马尔可夫博弈，该算法可以确定最佳攻击线序列。然后，我们设计了一个防御策略，以确定最佳的防线集。大量的仿真结果表明了所提出的算法和设计的防御策略的有效性。
2020-11-30 cs.SY eess.SY
Hybrid Analytical--EMT Method for HVDC Protection System Component-Level Design
Energy Transmission Competence Hub (Etch), EnergyVille（能源传输能力中心（Etch），EnergyVille）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）
本文提出混合分析-EMT方法用于高压直流输电保护系统组件级设计，结合分析和仿真方法提高设计效率和准确性。
2026-05-11 cs.SY eess.SY
Mitigating the Impact of Distributed Generations on Relay Coordination Using Fault Current Limiters
分布式发电资源的使用，除了带来可观的效益外，也给电力系统带来了一些问题。在中断的情况下，最关键的问题之一是增加电网中的短路电流水平，这导致改变下游和上游电网中的保护设备设置。通过使用故障限流器（FCL），分布式发电电网中的短路电流可以降低到可接受的水平，因此不需要改变下游电网（包括分布式发电）的保护继电器设置。然而，通过将FCL定位在联络馈线中，下游电网并不比上游电网更有效，因此其可靠性指标也将改变。因此，本文表明，通过定位单向故障限流器（UFCL）在联络馈线，改变上游电网的继电保护设置的必要性是防止。在本文中，所提出的方法实施，并报告其效率在六个场景。
2021-06-23 cs.DC cs.SY eess.SY
Privacy Protection via Joint Real and Reactive Load Shaping in Smart Grids
在智能电网中，频繁的用电计量是需求侧管理的关键。然而，计量数据可以相当容易地处理，通过采用成熟的非侵入式设备负载监测技术来推断设备使用情况，从而揭示消费者的私人生活信息。现有的隐私负载整形技术主要集中在改变计量的有功功率，而智能电表收集无功功率消耗数据以及用于各种目的。本研究通过在需求响应方案中进行负荷整形来解决消费者隐私保护问题，同时考虑有功功率和无功功率。我们建立了一个多目标优化框架，使我们能够描述隐私最大化，用户成本最小化，用户不适最小化目标之间的相互作用。我们的研究结果表明，最大限度地减少信息泄漏，由于一个单一的组成部分，实际功率将遭受由于其它组件而导致的忽略信息泄漏，例如，无功功率，导致次优决策。实际上，有功和无功功率分量的联合整形导致最佳的隐私保护性能，这导致在互信息方面隐私增加两倍以上。
2021-04-07 cs.SY eess.SY math.OC
An Adaptive Overcurrent Protection for Solar-based DC Microgrids Using IEC 61850
针对太阳能直流微电网过流保护中接地方式与故障电流上升时间带来的挑战，本文提出一种基于IEC 61850通信协议的自适应过流保护方案，通过为继电器定义多定值组并按电网与故障条件动态选择，实现高选择性与快速动作，并通过MATLAB仿真和OPAL-RT实时仿真实验验证其有效性。
2023-07-04 cs.SY eess.SY
EvEMTBench: An Open Benchmark for Machine Learning in Power System Protection
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学）；Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden（东巴伐利亚安贝格-魏登应用技术大学）
EvEMTBench提出一个开放、可执行的基准，统一电力系统保护中机器学习任务的评估条件，通过多电网和迁移测试揭示泛化挑战。
2026-09-24 cs.LG cs.SY eess.SY
Design and Implementation of an Automatic Synchronizing and Protection Relay through Power-Hardware-in-the-Loop (PHIL) Simulation
本文重点介绍了一种自动同步和保护继电器的设计和实现，以自动化的分布式能源（DER）的同步过程中的主电网。所提出的设计利用一个具有成本效益的数据采集，使用Arduino结合LabVIEW软件来实现多用途同步继电器。建议的同步继电器是能够同步的分布式发电机（DG）从黑启动到电网，并满足所施加的实用程序的要求。同步继电器是通过实际的实验室规模的同步发电机的电压和频率控制来实现的。在同步过程中，通过功率硬件在环（PHIL）仿真，利用步进电机作为原动机的速度控制实现频率同步，利用励磁控制模块实现电压同步。在并网模式下，同步发电机的有功和无功功率控制和保护方案也已实施。所提出的多功能继电器已部署和实验室规模的测试台上进行测试，以验证所提出的设计和功能。
2019-06-30 cs.SY eess.SP eess.SY
Adaptive Zone-2 Distance Protection Scheme for Multi-Terminal Line Connecting Wind Farm
Lulea University of Technology（吕勒奥理工大学）；University of Science and Technology of Mazandaran（马赞达兰科技大学）；Qazvin Azad University（加兹温自由大学）
本文研究了风电场连接线路Zone-2距离继电器中风速变化的影响，提出基于神经网络的自适应技术，以协调Zone-2操作并防止过/欠reach，提升系统稳定性。
2018-06-25 cs.SY eess.SY
Offline Reinforcement Learning for Distribution-Grid Protection
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen–Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学）；Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden（东巴伐利亚安贝格-魏登应用技术大学）
本研究利用离线强化学习（CQL）基于CIGRE中压网络静态轨迹实现配电网线路选择性跳闸，在225个保留情节中达到F1分数0.9738，并发现密集预测性能与终端保护行为可能导致不同模型排名。
2026-09-22 cs.LG cs.SY eess.SY
Aggregating Privacy-Conscious Distributed Energy Resources for Grid Service Provision
高级计量基础设施的日益普及导致人们越来越担心高分辨率测量带来的隐私风险。这已经引起了隐私保护技术，其物理地改变消费者的能量负载简档，通过使用本地化设备（例如电池或柔性负载）来掩盖私人信息。与此同时，人们对聚集住宅消费者的分布式能源（DER）以向电网提供服务的兴趣也越来越大。在本文中，我们提出了一个在线分布式算法聚合DER的隐私意识的消费者提供服务的网格，同时保护他们的隐私。结果表明，从分布式方法的优化解决方案收敛到一个接近使用理想的集中式解决方案的方法，网格服务提供，消费者偏好和隐私保护之间的平衡计算的最佳。更重要的是，分布式方法保护了消费者的隐私，并且不需要高带宽的双向通信基础设施。
2020-10-26 cs.SY eess.SY math.OC
Design and Evaluation of A Cyber-Physical Resilient Power System Testbed
电力系统是一个复杂的信息物理系统，其安全性对其功能至关重要。一个主要的挑战是建模和分析其通信路径与网络威胁。为了实现这一目标，设计和评估的网络物理电力系统（CPPS）测试平台称为弹性能源系统实验室（RESLab），捕捉现实的网络，物理和保护系统功能。RESLab旨在成为研究和提高复杂CPPS对网络威胁的弹性的基本工具。网络使用通用开放研究仿真器（CORE）进行仿真，CORE充当物理和保护设备进行通信的网关。使用PowerWorld Dynamic Studio（PWDS）在动态时间帧中模拟物理网格。保护组件采用PWDS和包括SEL实时自动化控制器（RTAC）在内的物理设备进行建模。分布式网络协议3（DNP3）用于监测和控制电网。然后，举例说明这些工具的设计和验证，本文提出了四个案例研究的网络攻击和防御使用RESLab，在那里我们演示了虚假数据和命令注入使用中间人和拒绝服务攻击，并验证他们在一个大规模的合成电网。
2020-11-27 cs.SY eess.SY
Cascading Failures in Power Grids
本文研究了人为攻击对国家电力系统造成的后果。我们考虑两种类型的攻击：（$i$）攻击对手使用战术武器，并摧毁了大部分的网格，物理上针对一个大的地理区域;（$ii$）有针对性的攻击对手，采取了少量的关键组件在网络中的同时。我们的分析使用（$i$）的基础电网，包括拓扑结构，控制和保护组件的现实表示，（$ii$）的有针对性的攻击场景的现实表示，和（$iii$）的动态稳定性分析，这超出了传统的工作，包括结构和线性流分析。这种现实的分析是昂贵的，但至关重要的，因为它可以捕捉级联故障，由于攻击引起的瞬态不稳定性的结果。我们的模型承认在保护系统中存在隐藏的故障，导致继电器误操作。我们分析了不同级别的隐藏故障的连锁停电的程度。我们的研究结果表明：（$i$）战术攻击具有显著的社会、经济和健康损害，但不一定导致区域级联;相反，有针对性的攻击可导致显著级联并导致大区域上的断电。我们的工作表明，有必要加强电网，不仅要防止网络攻击，还要防止物理攻击。此外，我们表明，现实的表示和分析可以导致从根本上新的见解，简化模型是不可能捕捉。最后，这些方法和结果帮助我们识别网格中的关键元素;然后可以以更精确的方式加固系统以减少漏洞。
2022-09-26 cs.SY eess.SY
Vulnerability-Based Optimal Grid Defense Strategies for Enhancing Cyber-Physical Energy System Resilience
University of Kassel（卡塞尔大学）；Fraunhofer IEE（弗劳恩霍夫电气信息系统研究所）
本文提出基于脆弱性评估的电网防御策略，通过关键组件方法提高网络能源系统在不同拓扑和运行条件下的韧性。
2025-10-01 cs.SY eess.SY math.OC
Latent Neural ODE for Integrating Multi-timescale measurements in Smart Distribution Grids
在智能电网范例下，传感器装置增加以增强态势感知。这些传感器的测量结果可用于实时监测、控制和保护。然而，这些测量通常是不规则采样的。由于通信带宽限制，这些测量也可能是间歇性的。为了解决这个问题，本文提出了一种新的潜在神经常微分方程（LODE）的方法来聚合非均匀采样的多变量时间序列测量。所提出的方法是灵活的，在执行插补和预测，同时计算效率。IEEE 37节点测试系统的仿真结果表明了该方法的有效性。
2022-11-07 cs.SY eess.SY
Topology Optimization for DC Circuit Breaker Placement in HVDC Switching Stations
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Etch-EnergyVille（埃特奇-能源谷）；Elia Transmission（Elia输电公司）
提出一种混合整数线性优化方法，用于高压直流换流站中直流断路器的最优配置，以最小化直流故障风险，并基于故障率和成本计算最优断路器数量及边际效益。
2026-06-15 cs.SY eess.SY
Quantifying the Unintentional Islanding Risk: A Comparative Study on Active Distribution Network
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）
本研究通过电磁暂态仿真比较了主动配电网中逆变器与同步发电机在不同调节模式下孤岛持续风险，发现固定功率设定值下孤岛短暂，而启用SG频率电压调节可无限期维持非故意孤岛。
2026-09-11 cs.SY eess.SY
Real-Time Simulations To Validate The Impact Of M-SSSC Devices On Protection Coordination In Power Systems
本研究采用硬件在环实时仿真，分析M-SSSC装置对电力系统保护配合的影响，验证其可通过内置过流逻辑快速切停电压注入，实现与保护方案协调并缓解线路过载。
2023-08-25 cs.SY eess.SY
MaDEVIoT: Cyberattacks on EV Charging Can Disrupt Power Grid Operation
本文研究通过互联网连接的大功率电动汽车充电站对电网发起需求侧网络攻击的可行性，以纽约曼哈顿为例，揭示到2030年此类攻击将可行，可导致电网停电，为规划部门提供警示。
2023-11-10 cs.SY eess.SY
Potentials and Limitations on Different Busbar Protections in Industrial Applications
The University of Hong Kong（香港大学）；CLP Power Hong Kong（中华电力香港）
本文评估工业应用中5种母线保护方案，综述其原理、局限及NBBP的优化措施，为提升电力系统可靠性提供参考。
2026-08-04 cs.SY eess.SY
Impact of High Penetration of Inverter-based Generation on Electromechanical Wave Propagation in Power Grids
电力系统机电波从扰动点传播到系统的其它部分，影响各种类型的保护。此外，由于越来越多的电力电子接口发电和能量存储设备被集成到电力系统中，因此未来电力系统中的机电波传播速度可能会相应地改变。本文利用广域同步相量测量系统FNET/GridEye的GPS同步测量数据，分析了美国东部互联（EI）系统的机电波传播特性。之后，高水平的光伏（PV）渗透建模的EI调查的影响，一个典型的电力电子接口的资源上的机电波传播速度。结果表明，基于逆变器的发电的局部穿透水平和机电波传播速度之间的直接相关性。
2021-03-16 cs.SY eess.SY
Resilient Grid Hardening against Multiple Hazards: An Adaptive Two-Stage Stochastic Optimization Approach
University of California, Santa Cruz（加利福尼亚大学圣克鲁兹分校）
本文提出一种自适应两阶段随机优化方法，用于在多重灾害下动态决策电网加固，通过整合长期和短期措施降低系统成本并提升电网韧性。
2026-01-29 cs.SY eess.SY
Nordic perspective on System Integrity Protection Schemes in relation to capacity allocation
本文通过北欧案例研究，比较了系统完整性保护方案（SIPS）在容量分配中的应用，统一了相关术语，并分析了欧盟两种容量计算方法中补救措施的作用，估算其经济价值下限为1150万欧元。
2025-03-25 cs.SY eess.SY
Design-Oriented Transient Stability Analysis of Grid-Connected Converters with Power Synchronization Control
Aalborg Universitet（奥尔堡大学）
本文通过相平面分析电网连接逆变器功率同步控制系统的暂态稳定性，揭示了在暂态扰动后存在平衡点时系统能维持与电网同步，而在电网故障无平衡点时确定了临界解列角，该角度等于故障后运行中不稳定平衡点的功率角，为电力系统保护设计提供了依据，同时发现即使故障解列角超过临界角，系统仍可在约一个振荡周期内重新同步，从而降低延迟故障解列导致系统崩溃的风险。
2018-10-28 cs.SY eess.SY
Geometry of Distance Protection
本文提出利用闵可夫斯基和聚合距离继电器的不确定性，并基于Farkas引理优化逆变器辅助信号，以提升故障检测性能。
2025-10-10 cs.IT cs.SY eess.SY
A Decoupled Approach for Modeling N-k Interdiction with Induced Failures in Electric Power Grids
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
针对传统N-k阻断模型缺失电网过渡阶段连锁故障行为的问题，提出广义诱导故障N-k问题，采用解耦的不相交优化方法，实验验证了其有效性与可扩展性。
2026-10-15 cs.SY eess.SY
Latency-Aware Deep Learning Benchmark for Real-Time Cyber-Physical Attack and Fault Classification in Inverter-Dominated Power Grids
Emad Abukhousa（埃马德·阿布库霍萨）；Saman Zonouz（萨曼·宗努兹）
本文提出了一种延迟感知的深度学习基准测试框架，用于评估在逆变器主导电网中使用高保真时域信号进行电力系统异常检测的深度学习模型。通过系统评估从物理故障和网络攻击中生成的流数据集，评估了八种神经网络架构，包括MLP到Transformer。所有模型都能在亚周期响应时间低于15毫秒的情况下实时分类两种代表性多事件序列，但端到端推理延迟始终超过三个周期，范围从50到90毫秒。这些结果突显了算法能力与保护级部署之间的关键差距，指出了进一步优化和硬件加速的必要性。研究结果建立了可重复的亚周期异常检测基准，并为将机器学习方法从研究原型过渡到实际保护应用提供了指导。
2026-05-17 cs.AI cs.LG cs.SY
The Iberian Blackout: A Black Swan or a Gray Rhino? A Protection-Aware Dynamic Voltage Security Assessment
Vanderbilt University（范德堡大学）
针对2025年伊比利亚大停电事件，提出一种保护感知的动态电压安全评估方法，通过模式有限窗电压映射和单调拾取级联筛选，预测保护电压越限风险并优化最小快速无功动作。
2026-11-03 cs.SY eess.SY
Robust Fault Detection and Classification in Power Systems via Physics-Informed and Data-Driven Learning
Lane Department of Computer Science and Electrical Engineering, West Virginia University（西弗吉尼亚大学兰恩计算机科学与工程电气系）
本文提出结合物理信息与数据驱动学习的智能框架，基于SMOTE平衡数据集训练PINN等模型，实现电力系统故障的鲁棒检测与分类，在噪声及训练数据占比波动下仍保持高准确率，可用于电网实时保护与广域监测控制。
2026-08-11 cs.SY eess.SY
Structural Vulnerability of Power Grids to Disasters: Bounds, Adversarial Attacks and Reinforcement
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文研究电力电网在自然灾害下的结构性脆弱性，提出直观的图形指标量化损害程度，并通过仿真分析改进的图特征值界限及对抗攻击方案，以降低电网韧性。
2015-09-24 cs.SY eess.SY math.OC
An Open Source Representation for the NYS Electric Grid to Support Power Grid and Market Transition Studies
本文面向纽约州能源转型需求，利用公开数据构建并开源 NYgrid 电网基线模型，经潮流与 LMP 真实验证，可支持未来情景分析及算法测试。
2021-12-13 cs.SY eess.SY
Impact of Grid-Forming Inverters on Protective Relays: A Perspective for Current Limiting Control Design
本文分析了构网型逆变器与保护继电器的交互，发现基于电流参考的限流控制会影响负序元件，而引入负序虚拟阻抗可提升可靠性，为限流控制设计提供了保护视角的指导。
2025-05-07 cs.SY eess.SY
Transformer is All You Need: Attention-Based Anomaly Detection and Classification in Inverter-Rich Power Systems
School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院电气与计算机工程学院）
研究逆变器密集型电力系统新保护挑战下的异常检测与分类，核心方法是用DL-Xformer与DSE-EBP对比，贡献为给出二者在多类故障和攻击诊断中的表现，推动了智能电网分层保护架构发展。
2026-07-16 cs.SY eess.SY
A Novel Real-Time Energy Management Strategy for Grid-Supporting Microgrid: Enabling Flexible Trading Power
近年来，分布式能源（DER）在电网中的渗透率显著增长。屋顶光伏发电（PV）等可变DER的随机性和间歇性特征在用户端给电网带来了很大的不确定性，削弱了电网的可靠性。此外，网格中分布着大量的DER，这使得对DER的监控和管理变得困难。针对这一问题，提出了一种新的支持电网的微电网实时能量管理策略。该策略不仅可以有效地管理网格中的DER，而且可以使DER提供网格服务，从而使网格能够通过灵活的交易能力来支持网格。建议的GSEM策略是基于一个2步优化，其中包括一个例行的经济调度（ED）的步骤和可接受的交易功率范围确定步骤。数值仿真结果表明，所提出的GSEM策略的性能，使电网运营商有一个调度选择的交易电力与MG和提高主电网的可靠性和弹性。
2021-04-29 cs.SY eess.SY
Grid Services by Behind-the-Meter Distributed Energy Resources: NY State Grid Case Study
本文介绍了一个案例研究，利用后表（BTM）分布式能源（DER）提供电网服务时，由DER管理系统（DERMS）控制。该试验台包括一个5,000总线的暂态稳定（TS）的实时（RT）模型，两个9,500总线的配电馈线从本地公用事业建模的配电系统模拟器（DSS），和数百个DER。采用MQTT通信协议实现模型在RT中的接口。在第一，它被发现，DER与频率-瓦特下垂响应可以帮助保持稳定的未来纽约州电网中，热同步发电机已被可再生能源取代。在第二，结果表明，BTM DER可以提供类似的水平的频率调节服务，预计从大型公用事业规模的发电。
2023-02-02 cs.SY eess.SY
Extended Mathematical Derivations: Decentralized Model-free Loss Minimization in Distribution Grids with the Use of Inverters
本文档包含无通信和无模型算法的扩展数学推导，这些算法可以主动控制转换器连接的设备，并且可以独立运行或与集中式优化算法组合运行。我们解决配电网中的损耗最小化的问题，我们分析证明，我们提出的算法减少总电网损耗没有任何先验信息的网络，不需要通信，仅基于本地测量。
2022-08-29 cs.SY eess.SY
Multilayer control of synchronization and cascading failures in power grids
本文提出一种多层网络控制方案，结合比例与积分控制律，并考虑过载条件，以应对电网大扰动导致的失同步和级联故障，并在意大利高压电网上验证。
2023-12-27 cs.SY eess.SY math.DS
Cyber-Physical Co-Simulation of Load Frequency Control under Load-Altering Attacks
针对负荷改变攻击尤其是动态负荷改变攻击对电网稳定性的威胁，本文提出一种开源的电网与通信网络信息物理联合仿真环境，可实现电网保护机制建模并支撑具体场景下的攻击全面分析。
2025-08-01 cs.CR cs.SY eess.SY
Analysis and Design of Desaturation Short-Circuit Protection for SiC MOSFET Under High Switching Voltage Transients
本文针对SiC MOSFET短路耐受时间短的问题，分析并设计了三种DESAT保护电路架构，建立了定量噪声评估框架，提出平衡dv/dt噪声裕度与检测速度的设计方法，并通过实验验证。
2026-09-22 cs.SY eess.SY
Mitigation of Active Power Oscillation in Multi-VSG Grids: An Impedance-Based Perspective
本文提出基于阻抗视角的RLC等效电路模型，解释多VSG电网有功功率振荡机理，并针对独立与并网模式分别设计图论阻抗控制和自适应惯量阻尼控制，经仿真与硬件在环实验验证有效抑制振荡。
2025-09-25 cs.SY eess.SY
Real-time Grid and DER Co-simulation Platform for Validating Large-scale DER Control Schemes
分布式能源（DER），如响应负载和能量存储系统，是电网运营商可用于通过负载协调平衡供需不匹配的宝贵资源。然而，消费者接受的负载协调方案取决于确保服务质量（QoS），这体现了设备级的约束。由于每个设备都有自己的内部能量状态，因此QoS对机群的影响可以被视为机群范围内的能量限制，在这些能量限制内，必须主动维持聚合的“充电状态”（SoC）。这需要协调认识SoC的DER，响应电网条件，并依赖于快速通信网络。为此，本文提出了一种新的实时网格和DER协同仿真平台，用于验证先进的DER协调方案和表征这样的DER舰队的能力。特别是，我们提出了如何协同仿真平台是合适的：i）测试实时性能的一个大型车队的DER提供先进的网格服务，包括频率调节; ii）在线状态估计，以表征相应的SoC的一个大型车队的DER;和iii）将实际限制的DER和通信，并分析对车队范围内的性能的影响。为了说明所提出的电网DER协同仿真平台的这些好处，我们采用了先进的DER协调方案，称为分组能量管理（PEM），这是一种新的设备驱动的，异步的，和随机化的控制范例DER。然后，将数千个启用PEM的DER添加到佛蒙特州传输系统的真实动态模型中，以完成联合仿真平台的验证。
2021-06-03 cs.SY eess.SY
ETMA: A New Software for Event Tree Analysis with Application to Power Protection
事件树（ET）分析是一种广泛使用的前向演绎安全分析技术，用于系统设计阶段的决策。现有的ET工具通常提供图形用户界面（GUI），供用户手动绘制系统级ET图，其中包括节点和分支，描述所有可能的成功和失败的情况。然而，这些工具不包括一些重要的ET分析步骤，例如，一个完整的系统ET图的自动生成和简化。在本文中，我们提出了一个新的事件树建模和分析（ETMA）工具，以方便用户进行一个完整的ET分析一个给定的系统。ETMA的一些关键特征包括：（i）自动构建真实世界系统的完整ET模型;（ii）删除/减少不必要的ET节点和分支;（iii）划分ET路径;以及（iv）对某个事件的发生进行概率分析。为了说明的目的，我们利用我们的ETMA工具进行电网输电线路中的保护故障跳闸电路的ET分析。我们还将ETMA结果与Isograph进行了比较，Isograph是一种众所周知的ET分析商业工具。
2020-06-18 cs.SY eess.SP eess.SY
Grid-Forming and Spatially Distributed Control Design of Dynamic Virtual Power Plants
本文提出一种动态虚拟电厂的构网型控制设计方法，通过自适应分而治之策略分解控制规格，实现异构分布式能源的快速频率和电压辅助服务，并扩展至混合及空间分布式场景，在IEEE九节点系统中验证了性能。
2023-12-29 cs.SY eess.SY
Optimal Planning for Enhancing the Resilience of Modern Distribution Systems Against Cyberattacks
针对智能电网配电层面因物联网设备集成产生的网络攻击脆弱性，本文分析高功率设备相关攻击的可行性与影响，提出基于分布式发电的预防性韧性策略，强调配电层面网络韧性规划的迫切性。
2025-08-26 cs.CR cs.SY eess.SY
Distributed Optimization in Distribution Systems with Grid-Forming and Grid-Supporting Inverters
随着有源边缘技术的广泛应用，分布式计算和优化方法在求解分布式最优潮流问题中得到了广泛的关注。然而，通用的分布式优化技术的OPF问题的应用程序会导致大量的宏迭代或通信轮之间的分布式计算代理延迟决策过程或导致次优的解决方案。此外，现有的分布级OPF问题通常将逆变器接口的分布式能源（DER）建模为电网跟随逆变器;没有明确考虑电网支持和电网形成功能。由不同的逆变器模型引入的增加的复杂性需要进一步关注开发用于基于逆变器的新型DER和计算易处理的OPF算法的适当模型。在本文中，我们扩展了分布级的OPF模型，包括一个组合的网格形成，网格支持，网格跟随逆变器为基础的DER，也提出了一个特定领域的问题分解和分布式算法的应用，拓扑径向配电系统，有效地解决分布级的OPF问题。
2022-05-20 cs.SY eess.SY
Review, Definition and Challenges of Electrical Energy Hubs
本文提出电能枢纽（EEH）的技术定义，分析其控制、规划与保护三类电气挑战，并评估在建及规划电网项目是否属于EEH类别，为多吉瓦级可再生能源汇集与并网提供指导。
2025-04-08 cs.SY eess.SY
Implementation of Resistive Type Superconducting Fault Current Limiters in Electrical Grids: Performance Analysis and Measuring of Optimal Locations
University of Cambridge（剑桥大学）；University of Leicester（莱斯特大学）
本文研究了电阻型超导故障电流限制器在电力网络中的性能及安装位置优化，通过比较不同模型的故障电流减少效果，分析其对电网性能的影响。
2016-02-25 cond-mat.supr-con cs.SY eess.SY
Counterfactual Action-Conditioned Graph Prediction for Cascading-Failure Mitigation in Power Systems
Nanjing Institute of Technology（南京工程学院）；Nanjing University of Science and Technology ZiJin College（南京理工大学紫金学院）
该研究针对电力系统级联故障，提出动作条件图预测器（ACGP），通过反事实分支过程实现多步预测，在Grid2Op实验中大幅降低了终端故障和级联率。
2026-10-14 cs.SY eess.SY
A Bi-Level Stochastic Game Model for PMU Placement in Power Grid with Cybersecurity Risks
本文针对存在数据完整性攻击风险的电网PMU布点问题，提出一种双层随机非合作博弈模型，在IEEE-9节点系统中实现降低9%部署成本的同时保持网络可观测性。
2023-04-15 cs.CR cs.SY eess.SY
