摘要:换流站的谐波通过交流网络相互作用使得送端多落点直流输电系统的谐波不稳定问题很复杂。在PSCAD/EMTDC中建立只含整流器的送端多直流系统模型的基础上，采用频率扫描和时域仿真相结合的方法，研究了送端多直流落点换流站谐波通过二次耦合阻抗相互作用引起换流变压器铁心饱和直流侧基频阻抗角差对系统的影响；并提出了二次耦合阻抗的阈值来评估送端多落点直流。结果表明：当耦合阻抗阻抗角一定时，阈值的幅值随交流侧二次频率阻抗幅值增大而增大，随直流侧基频阻抗幅值减小而增大，随变压器拐点降低而增大，随变压器磁化电流的降低而增大。

摘要:由于电力系统不仅包含非线性动态，还包含了离散事件以及一些离散的操纵变量，因此电力系统本质上是一个复杂的混杂系统。利用混合逻辑动态（MLD）模型和分段仿射模型（PWA）描述电力系统的非线性动态特性、离散事件和变量，建立电力系统的混杂系统模型。针对电力系统的混杂模型，将显式模型预测控制技术应用于电力系统，并对电力系统的电压进行稳定控制。数值仿真研究表明，所提方法能够预测和防止电压崩溃，并对于故障情况能够迅速地做出响应，表明该方法是有效的。

摘要:为了深入研究分布式潮流控制器对系统功率控制的特性，得出分布式潮流控制器的串并联等效模型，给出分布式潮流控制器的控制系统。采用分布式静止无功补偿器单相等效电压源建模的方法对分布式功率潮流控制器的基波和三次谐波分别建立了系统模型，并建立了串并联变流器交换的三次谐波有功功率与直流电容的数学模型。基于该等效模型，推导了分布式潮流控制器的最大功率调控范围，设计了以串联侧基波电压为控制变量、线路有功无功为控制目标的串联侧基波控制器，得出了以三次谐波电压为控制变量、直流电压为控制目标的控制器。静动态仿真研究表明，所提出的分布式潮流控制器的数学模型和控制系统是正确的，为分布式潮流控制器的进一步研究提供了理论依据。

摘要:针对中长期负荷预测的特点,提出了基于当年负荷总量、当年负荷增长量、前年负荷总量、前年负荷增长量和年国内生产总值等多个指标的启发式径向基函数神经网络中长期负荷预测模型。通过正交信号修正法处理原始数据，利用偏最小二乘法拟合出单位国内生产总值电耗。以单位国内生产总值电耗作为启发式算子，在当年历史负荷数据的基础上合理假设待预测年的负荷总量，利用启发式算子反推出该负荷值对应的年国内生产总值，结合其余指标量构建神经网络扩展训练样本训练神经网络，创造性地将神经网络外推预测转化为内插求值。利用粗糙集理论对启发式神经网络模型的预测值进行修正，使预测精度进一步提高。实际算例的结果表明，所提出的方法预测精度较高，具有较强的可行性和实用性。

摘要:针对低压电力线载波通信可靠性低的问题，提出了人工蛛网通信网络模型，并建立了相应的数学模型。将三相配电网的MAC层转化成由多个人工蛛网组成的逻辑拓扑。详细叙述了组网过程，提出了中心节点选取算法，制定了自动路由协议。以两状态马尔科夫模型表征用户终端的工作状态，模拟实际中由于信道变化产生的终端节点通信失效。针对数据冲突率、通信流量、链路利用率等方面进行建模仿真对比实验，仿真结果表明新的组网方式及路由协议在提高电力线载波通信可靠性方面具有较大优势。

摘要:风的随机性使得风电场内具有相近运行状态的风电机组的空间分布也具有随机性，因此在风电场聚合建模中将涉及任意位置上风电机组的聚合问题。针对辐射形结构的风电场，提出了一套集电网络处理方法。在拓扑及参数已知的情况下，以网络变换前后由电网电压产生的风电机组端口电压不变为原则，可以对集电网络进行并联化变换；而当已知条件不足以进行此项变换时，以风电场聚合前后功率相等为原则，可以对集电网络进行单阻抗等效。经过网络变换后，风电场内各台机组之间将成为纯并联结构，可以适应任意位置上风电机组的聚合。仿真结果表明，该变换方法对基于定速感应发电机和双馈感应发电机的风电场都适用，且得到的聚合模型具有很高的精度。

摘要:提出一种基于需求侧减排的节能调度方法，在此基础上，建立基于火电机组负荷分配和需求控制方案最优的双层优化模型，设计了迭代算法，并利用改进NSGA-II法对下层多目标模型进行求解。算例分析表明，该模型在保证电网运行经济性的前提下，能使发电和需求侧的污染物排放水平显著降低，并能提供各发电机组的调度方案及需求的控制方案，具有一定的实用性；所提出的改进NSGA-II法与一般NSGA-II法、多目标遗传算法相比，能改善帕雷托解集的空间分布，降低迭代次数，因此性能更优。

摘要:作为电力需求响应的重要措施之一，可中断负荷管理在电力市场中已得到广泛应用。为了研究可中断负荷管理对电力市场均衡结果的影响问题，首先，给出了一个计入可中断负荷合同的电力市场需求模型。然后，建立了考虑可中断负荷合同的电力批发市场古诺均衡模型，并针对计入可中断负荷合同后均衡模型的非光滑性，提出了一种求解方法。最后，给出的算例分析来验证了模型方法的合理性，其中考虑了需求不确定性。研究表明，可中断负荷合同可以有效降低均衡市场价格及其波动性，特别是当需求不确定性相对较大或市场需求弹性相对较小时，这种效果更明显。而且可中断负荷合同中的中断阈值价格需要合理选取，以达到降低市场价格及其波动性的目标。

摘要:针对静止同步补偿器STATCOM的双闭环控制系统设计了分数阶PIλ控制方案，以加快系统响应性能和提高系统鲁棒性。采用遗传算法对分数阶PIλ控制器参数进行优化整定，解决了分数阶PIλ控制器参数整定困难的问题，将该种控制方案应用于基于STATCOM的风电场无功补偿电压控制中，以改善风电场电压稳定性。仿真结果表明，STATCOM能够有效地为系统提供无功支撑，抑制由于风速的随机性和波动性导致的风电场电压波动，提高了风电场的安全稳定运行能力，STATCOM控制系统控制性能得到有效提高。

摘要:首先基于静态能量函数法，构建了一种改进后的支路无功势能数学模型。从支路能量信息出发，结合复杂网络理论，提出了量化无功势能的线路权重系数。其次，针对电压控制问题，建立了基于支路无功势能的电网加权拓扑模型。然后，利用社区网挖掘的分区理论，采用最大线路介数法对该加权拓扑网络进行电压区域划分。最后，通过IEEE30节点系统对此方法进行仿真，并将所得分区结果与其他方法进行分析比较，结果表明该方法有效、可行。

摘要:光伏发电预测对于减小并网光伏发电系统对电力系统的影响具有重要意义。针对光伏系统的发电特性，根据影响光伏发电出力的因素，提出选取相似日的方法，通过计算分析相似度筛选出与预测日特征相似的历史数据，与天气数据一同作为预测模型的训练样本。利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)进行光伏发电预测，并通过某微电网示范工程的光伏系统数据验证，计算分析了预测误差，结果表明该方法具有较高的预测精度，对光伏发电预测具有一定的参考价值。

摘要:在进行交直流互联系统电磁暂态仿真时，常需要对交流系统中220 kV及其以下电压等级的电网进行动态等效，以减小系统规模，提高仿真效率。提出一种针对交直流互联系统中低电压等级网络的动态等效方法，该方法基于等效前后系统主干网架潮流和动态特性不变的原理，构建了低电压等级网络等效后的主干网节点结构，并给出了等效结构中各元件参数的确定过程。采用该方法化简网络时计算量小，且不会产生负电阻支路，等效后的网络可直接用于电磁暂态仿真。应用该方法在机电暂态环境中对山东电网进行动态等效，通过对比等效前后系统潮流、主干网母线短路电流以及故障后系统暂态行为变化等情况，证明了所提动态等效方法的合理性和有效性。

摘要:电弧炉是电力系统中的一类典型的非线性负荷，给电网带来了严重的电能质量问题。提出了一种新的电弧炉建模方法，建立了电弧炉三相综合模型。该模型在电弧热学原理的基础上，叠加了负荷波动成分，能够同时反映电弧炉对电网的谐波、电压波动及三相不平衡等影响。在此基础上，将粒子群算法（PSO）应用于实测的电流、电压数据，对模型中参数进行了辨识，辨识结果与实测数据能较好地吻合。研究结果表明该建模方法能有效地反映电弧炉运行特性，同时也验证了该辨识算法的有效性。

摘要:提出了一种基于模块化多电平（MMC）技术的新型静止无功补偿器（STATCOM）的拓扑结构，指出该拓扑结构具有模块化程度高、可靠性好、便于维护及容量拓展等特点，是一种极具发展潜力的拓扑结构。考虑到模块化多电平换流器各桥臂由大量子模块级联而成，容易出现可靠性问题，在对已有级联H桥多电平换流器容错保护方案分析的基础上，提出了适合基于模块化多电平结构的静止无功补偿器的故障容错策略。该方法通过将冗余子模块设置在热备用状态，可以在子模块发生故障时迅速投入冗余模块，从而保证静止无功补偿器的正常工作。在此基础上，进一步根据发生故障模块数，采取多目标控制策略，最大化地提高了静止无功补偿器的工作范围。时域仿真的结果表明，所提出的故障容错控制策略可有效地提高了静止无功补偿器的运行可靠性，具有一定的工程意义。

摘要:大量分布式电源（DG）接入配电系统后，供电模式的灵活性和运行方式的复杂性将对配电系统可靠性评估提出新的要求。在馈线分区的基础上，引入基于成功概率的可靠性分析方法——GO法，建立了计及DG影响的配电系统可靠性评估模型，该模型量化分析了各馈线分区设备故障对含DG区域节点的可靠性影响。并通过算例验证了该模型的有效性和实用性，结果表明GO法适用于较大规模的含DG配电系统的可靠性评估，考虑设备检修状态能更真实地反映配电系统可靠性的实际状况。

摘要:为实现中小容量单相光伏发电系统灵活、可控运行，弥补现有控制方法在有功功率调度方面存在的灵活性差、误差较大的问题，提出了一种基于输出电流控制的新型双闭环控制策略。首先进行外环控制器的寻优，然后对采用不同调制方式的电流滞环控制与新型双环控制策略进行对比分析。利用Matlab/Simulink软件构建了基于各种方案的并网逆变系统模型并进行仿真分析。结果表明，所提出的控制策略在有功功率调度方面具备显著优势，输出电流总谐波畸变率小，功率可调度范围宽，具有广阔的工程应用前景。

摘要:在简要分析配电网现有单相接地故障选线方法的优缺点基础上，提出了一种新的选线方法。先利用配电网单相接地故障数据，根据故障前后线路电流电压变化量之间的关系来计算各馈线对地电容，在此基础上估算每条出线故障相的过渡电阻，最后通过比较过渡电阻进行选线。该选线方法不受中性点接地方式、过渡电阻和故障位置的影响，通过仿真分析验证了该方法的有效性。

摘要:分析了智能变电站中电子式互感器双A/D采样的理论偏差及采样数据异常造成差动保护误动作的临界条件，在此基础上提出了一种基于电子式互感器双A/D采样的差动保护可靠性方案。该方案基于采样值瞬时值判别，设置绝对偏差判据和相对误差判据，两个判据协同工作，当仅有一个采样点数据异常时，采用线性插值算法对修复，连续两个采样点异常时闭锁保护。通过理论分析和仿真验证可知，该方案可以有效保证差动保护在双A/D正常工作时不会误闭锁、任何时候一路A/D异常时能可靠闭锁、在双A/D偶尔异常时仍能可靠工作。该方案可靠性高、运算量小、易于实现、并具备一定的容错能力，有着广泛推广的现实意义。

摘要:为减小大型风机叶片疲劳载荷，针对某1.5 MW变速变桨风力发电机组模型进行研究。利用WRTS-800和PRDS-600仿真实验平台进行仿真，分析了叶片周期性及时变性载荷源的特性。建立了用于仿真叶片振动情况的柔性叶片模型，得到了基于减小叶片疲劳载荷的、在时间域和空间域实时优化控制的独立桨叶控制策略。仿真结果表明，该控制策略与传统集中变桨控制策略相比，可减小叶根面外等效疲劳载荷4.2%以上。

摘要:统一电能质量调节器（UPQC）是一种综合补偿装置，其电路及结构较为复杂，如何正常启动UPQC是其投入实际应用过程中必须要考虑的问题。启动UPQC涉及直流侧电容电压的建立，串、并联补偿器及负载的投入时机，即UPQC各部分的启动必须具有一定的时间先后顺序及逻辑控制策略。探讨了UPQC启动时作为直流电源的直流侧电容电压的三种建立方法，分析了其优缺点。在此基础上，探讨了UPQC启动时的控制逻辑，即在不同的直流侧电容电压建立方法基础上，电源、串、并联补偿器、负载的投切顺序，分析了采用这些投切顺序的原因，探讨了采用不同控制策略的情况下，UPQC的启动控制策略，画出了详细的启动逻辑框图。最后通过仿真验证了采用直接控制策略和间接控制策略时的启动策略，仿真结果表明这些启动方法是有效的。

摘要:传统电能质量检测装置大多采用DSP技术，开发周期长，功能单一。基于LabVIEW虚拟仪器开发平台，开发一种新型的电能质量分析软件，可利用FFT、STFT、WT、HHT等多种现代信号处理方法对电能质量信号进行分析，并利用状态机结构实现人机交互。检测结果表明，软件既能分析电能质量的稳态指标，又能检测电能质量的暂态扰动，操作简单，多种功能，界面友好，具有广泛的使用前景。

摘要:受技术条件限制，传统备用电源自动投入装置一直是分开实现和运行的，这增加了变电站运行的复杂性，降低了供电的安全可靠性。充分利用IEC 61850标准的特点，利用基于IEEE 1588对时的采样同步数据，采SV网、GOOSE网、IEEE1588对时网和MMS网共网传输的网络架构，利用虚端子的概念来完成系统配置，在一台装置内集中站内所需要的各类型备自投，并且全新的提出了负荷匹配后进行备用电源投入的逻辑实现模式。所研发装置已在现场试运行，证明了方案的有效性和可行性。

摘要:随着大规模风电集中接入电网，对电力系统的动态特性造成了大量不确定性的影响，传统离线计算和在线安全评估均基于确定性分析方法，考虑最严重、确切性的电网扰动，难以适应大幅度高频率随机波动的风电运行状况。将风险评估理论引入到在线评估技术中，结合动态安全评估系统，在整合多种数据源基础上，从多个角度对大规模风电接入电网的安全风险进行在线评估，给出电网运行风险和安全预警信息，自动进行电网薄弱环节分析。本系统在实际电网已投入运行，验证了系统开发的科学性与合理性。

摘要:分析了智能变电站中光纤差动保护相对传统采样保护的变化，介绍了采样值传输采用点对点连接方式的智能变电站中光纤差动保护的应用环境。阐述了智能变电站内部采样数据同步的过程，介绍了软件插值算法、重采样技术在智能变电站中的应用。提出了一种利用虚拟同步采样中断技术实现的光纤差动保护同步新方案，详细给出了这种同步方案的实现方法，对这种同步方案的误差进行了理论分析。本方案已成功应用于实际工程当中。

摘要:电气化铁路电能质量问题集中体现在负序、谐波、无功及电压偏差等方面，机车类型、线路条件和运行组织等因素直接影响了电能质量状况。在电气化铁路牵引供电系统综合测试的基础上，掌握了普速客货混跑线路、重载线路以及高速线路牵引负荷特性，定量评估了其对外部电力系统电能质量的影响，探讨了其共性和特殊性, 并分析了主要原因。针对一种新型电能质量控制方案，建立了主电路和牵引负荷模型，仿真验证了其可行性和技术优越性。

摘要:结合实际工程实践提出了一种基于IEC 61850标准实现数字化电厂电气监控管理系统的解决方案。详细阐明了该方案的相关特点和系统架构，尤其强调了其中数字化过程层技术的应用特点，并以电厂6 kV数字式母线差动保护的经济型解决方案为实例详细说明该解决方案的实现方法。该方案最终在华能海门电厂（6×1000 MW）机组的ECMS工程上的得到应用，证明了所提基于IEC 61850标准的数字化电厂电气监控管理系统解决方案的有效性和可行性。

摘要:为了解决国内现有的并网装置不能智能地面向多对象、使用不够方便，导致并网操作在人力、物力上成本很高的瓶颈，提出了研制一种智能、友好型并网装置解决问题。采用飞思卡尔公司基于CORTEX-M4核心的K60系列ARM处理器，利用MQX实时操作系统（RTOS）,并结合智能电网建设对并网装置提出的智能、友好的具体特性，通过双CPU设计方案,实现了智能友好型并网装置的研制。通过动模实验及现场试运行情况，证明该装置解决了现有并网操作的上述问题、适应了未来发展的方向。