摘要:含风电场群的区域电网电压控制受风电功率随机性和波动性的影响，不同时间常数无功控制设备之间的协调问题变得更加突出，电压安全性和无功补偿设备的可控性难以兼顾。为此，提出了计及快速连续和慢速离散无功控制设备的多时间尺度无功协调控制方法，基于风电功率预测数据波动特征提取与时段划分，设计了两层多阶段风电场电压协调控制模型。第一层，依据风电功率预测，超前对慢速离散设备和快速连续设备在预测时间尺度内综合优化。该控制方案一方面可以减少离散设备的动作次数，另一方面通过引入连续无功设备的裕度指标，增大了应对风电不确定性所带来电压越限风险的能力。第二层，充分利用短时间尺度无功设备可以快速连续调节的特点制定其控制策略，对第一层控制效果进一步实施分阶段优化，量化短时间尺度无功设备的控制方式。含多风电场的区域电网典型算例的对比计算结果验证了该模型方法的实用性。

摘要:随着风电并网容量的增加，风电出力的不确定性已成为影响电力系统安全的重要因素，在进行系统潮流计算时，必须考虑风电出力的不确定性影响。以国内学者所提出的基于序列运算理论的随机潮流计算方法为基础，对含有风电场的电力系统的随机潮流计算方法进行改进，全面考虑风电场出力、常规机组停运、负荷需求及线路故障的不确定性，得出系统有功不平衡及各支路潮流的概率分布情况，准确反映电力系统的运行状态。计算结果表明，所提出的改进随机潮流算法和蒙特卡罗法计算结果是一致的，而在计算速度上则具有很大优势。

摘要:以确定性方式考虑电网N-0或N-1预想事故来制定调度计划，而忽略输电元件故障概率，难免得到保守或冒进方案，影响电网运行条件下的风电接纳。为此，考虑输电元件故障概率，构建了协调电网静态安全与接纳风电能力的概率优化调度模型。通过不同风况下的风电场预测申报功率场景分析，对比电网确定性与概率性安全下的风电最大容许上网功率，论证了该模型能够以风险均衡方式有效协调电网静态安全与接纳风电能力，从而提升电力系统调度计划制定的科学性。

摘要:将s级2s阶的辛Gauss方法用于电力系统暂态稳定性计算，提出了一种新的并行计算方法。该算法首先将微分—代数方程组经多级差分后转化为大规模非线性方程组，并利用牛顿法对其进行求解。在此基础上，利用矩阵分解方法将整体计算任务分解为两部分:一部分计算任务可按相应的级数或在不同的时间点上进行“解耦”，因而具有完全的时间并行性；对剩下的一部分计算任务，采用预处理GMRES方法对其进行空间并行求解，并为此提出了一种新的预处理方法。利用三个不同规模的算例系统，对所提算法的收敛性进行了测试，并在GPU上对算法进行了实际测试。测试结果表明，该算法可以获得很高的加速比，可以用于大规模电网暂态稳定性的实时分析计算。

摘要:多步高阶Taylor级数法是电力系统暂态稳定分析的有效工具，但其尚未实现灵活阶数控制和并行计算技术相结合，因此Taylor级数法有待于进一步改进。基于数值稳定域理论，构造了具有较好稳定域的多步变阶Taylor级数法，并结合电力系统暂态稳定仿真计算特点，根据计算精度要求实现Taylor级数阶数的灵活控制；同时提出了结合并行技术的高阶Taylor级数的空间并行暂态稳定分析方法。New England10机39节点算例验证了所提方法数值稳定性好，能消除固定阶数多步Taylor级数法计算冗余，和并行计算结合能有效提高暂态稳定分析效率。

摘要:针对水火电联合调度的特点，考虑梯级水电站之间的水量耦合和水流时滞、水轮机振动区间等复杂约束，建立含梯级水电站的水火电联合调度模型。模型采用抗体片段表示机组状态，并根据实际工程特点，对免疫算法提出了两点改进：1)针对水电机组的振动问题，通过引入虚拟整数变量，将机组出力离散为不连续的稳定出力区间，并调整水电机组抗体编码，利用免疫算法的记忆机制记录机组稳定运行区间，不仅减少了抗体编码长度，还提高了求解效率；2)考虑到实际电网中，不同类型机组承担不同负荷(基荷、峰荷和腰荷)的特性，提出一种综合考虑机组特性的抗体片段自适应变异方法，该方法结合了基于亲和度的抗体自适应变异技术，从而减小了算法搜索的盲目性，提高了寻优效率。基于修正的IEEE 118节点系统的算例分析验证了所提方法的有效性和合理性。

摘要:电动汽车充电负荷具有时间和空间不确定性，利用电动汽车充电行为的统计数据对充电负荷进行概率模拟，评估电动汽车接入配网的影响，是充电站规划和电动汽车充放电管理的基础。通过对不同类型电动汽车充电行为在时间和空间上的差异分析，应用层次分类法构建了反映电动汽车充电负荷特性的层次分类框架，利用层次分析法确定配网中各类电动汽车的比重，再结合电动汽车充电负荷的蒙特卡洛模拟，建立电动汽车对配网负荷影响的评估方法。最后通过某地的配网实测负荷数据和IEEE-34节点算例，应用所提出的方法评估分析了采用不同充电方式的电动汽车对配网的影响，结果表明合理配置不同充电方式的电动汽车比例，可有效减小电动汽车充电对配网负荷的冲击。

摘要:提出采用集中式模型预测控制（CMPC）代替传统PI环节构建互联电网新型AGC系统。该控制系统计及发电机功率变化率约束条件，以互联电网动态模型的状态方程作为CMPC的预测模型，调速器调节量作为输入，并将负荷变化量作为输入扰动量，各区域频率变化、联络线交换功率变化量及各区域控制偏差(ACE)作为预测输出量。在Matlab/Simulink中针对两区域互联电网AGC系统建立以联络线功率频率偏差为控制目标的CMPC控制系统，仿真对比结果证明采用该方法的AGC系统的动态响应控制性能得到显著改善，并且该系统具有更强的鲁棒性。

摘要:光伏并网逆变器是实现太阳能发电系统与电网并网的核心装置，准确的光伏逆变器模型对光伏接入电网的运行分析、故障保护等均具有重要的意义。针对目前逆变器模型研究较少，分析现有逆变器建模方法不足。结合7.68 kW光伏实验发电系统搭建了光伏逆变器的测试平台，采集了逆变器输入输出数据，建立了基于最小二乘系统辨识算法的逆变器模型和模型参数估计方法，形成了一种基于实验测试的光伏逆变器建模方法。实验验证了此测试和建模方法的有效性。

摘要:为了提高负荷分类的精确性和有效性，提出了将基于模拟退火遗传算法的模糊C均值(Simulated Annealing Genetic Algorithm Based Fuzzy C-Means, SAGA-FCM)算法用于电力系统负荷特性分类。SAGA-FCM算法以模糊C均值(Fuzzy C-Means, FCM)算法为基础，融合了模拟退火算法较强的局部搜索能力和遗传算法较强的全局搜索能力，克服了传统FCM算法对初始聚类中心敏感和容易陷入局部最优的问题。将其与系统聚类法、K均值(K-Means)算法和传统FCM算法分别用于电力系统负荷特性分类实验，对比分析表明了SAGA-FCM算法用于负荷特性分类的有效性和优越性。

摘要:电网规划是电网优化设计、运行、调度的先决条件，提出一种改进的遗传算法用于电网规划。在遗传算法父代群体中的精英个体进行选择过程中，运用模拟退火算法进行精英个体的选择，使选择的精英个体数量和参与变异的个体数量之间的比例为最优；在遗传算法寻找全局最优点过程中，运用禁忌搜索算法参与寻优过程，改善了遗传算法容易陷入局部最优解的缺点。把改进的遗传算法运用于18节点系统中，运算结果为最优解，寻优过程优于传统遗传算法。

摘要:直流输电工程交流滤波器参数设计时需要对换流站落点区域进行外网等值，通过建立正确的等值网络进行谐波潮流计算，以得到换流站网侧的背景谐波电压。针对网络结构复杂的系统采用何种方法进行外网等值这一问题，通过研究互阻抗支路对电压畸变率的影响规律，对等值阻抗进行简化处理，提出一种适用于背景谐波预估的电网等值方法。该方法简单方便、易于实现，有效解决了时域仿真时互阻抗支路较多、等值点接线复杂，并且可能出现负电阻引起仿真异常的问题，并以实际算例验证了该方法的有效性，具有重要的工程参考价值。

摘要:谐波电流检测方法是影响有源电力滤波器性能的关键之一。根据负载电流具有较强重复性和周期性的特点，提出一种应用于有源电力滤波器的改进的变步长最小均方误差（Least Mean Square，LMS）谐波电流检测算法。该算法以反馈误差信号与负载电流相邻的两基波周期的同一相位的采样值之差的和作为反馈量来调整步长，以误差信号与前一基波周期同一相位的误差信号的差值构造动态因子，作为相干平均估计权系数和动量因子，有效提高了初始收敛速度、动态响应速度和减小了稳态失调。仿真结果和实验结果证明了该算法的有效性和可行性。

摘要:随着新能源等可变因素的增多，现有的频率调节方法无法实现对频率的有效调节。在综合了系统频率空间差异以及不同发电机组对频率调节的出力不同的基础上，提出了一个改进型的频率调节模型。该模型为每个独立的汽轮发电机调速器动态建立了小干扰条件下的线性模型，并对互联电网的线性模型进行了改进；采用奇异摄动方法降低了线性系统的复杂性，简化了控制策略的设计和应用；基于系统降阶模型，利用线性最优控制的方法对反馈控制规则进行了优化设计。通过对一个3节点的测试系统进行仿真，验证了该方法的控制效果。

摘要:功率最大追踪一直作为直驱式永磁同步风力发电系统的核心控制技术。基于风力机功率输出特性曲线，分析了风力机的工作过程及在不同风速下对应的控制策略。在额定风速以下时设计了利用转速外环和电流内环相结合的双闭环控制，并结合空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术的风力机变速控制方案；在额定风速时设计了利用模糊-PID复合控制器控制的变桨距控制方案。基于Matlab软件对设计的系统进行理论仿真验证，仿真结果证明所设计功率最大追踪控制策略具有良好的稳态和动态性能。

摘要:针对目前国内智能电能表质量评价系统稀缺的实际情况，介绍了一种智能电能表全生命周期的质量评价模型，其中包含三角模糊层次分析法和缺陷扣分法。利用三角模糊层次分析法建立智能电能表全生命周期质量层次模型，并给出各层次评价指标，然后基于缺陷扣分法为各层次指标打分，利用三角模糊数层次分析法计算各指标权重，最后加权得到智能电能表质量综合评价。并以某厂商单相智能电能表为实例，验证了该模型的可靠性和合理性。

摘要:科学评估电网企业经济效益是分布式电力交易的基础，但其合理量化却难以实现。应用一般线损模型及机会成本理论，系统剖析了电网企业的系统网损、电网投资、售电损失、补贴支出等收益成本要素。以分布式发电运行经济可行性为约束条件，构建了电网企业的经济效益量化模型。在分布式发电出力、电价、补贴、成本等不确定因素变动下，运用博弈论思想推演了电网企业最优收益及实现条件。算例验证了模型的合理性，同时结果表明电网企业经济效益受电源出力状况和电价变动影响较大，经济效益实现是交易双方博弈均衡的结果。

摘要:局部阴影条件下，光伏阵列的最大输出功率将大大减小。为克服阴影的影响，根据光伏阵列工作状况的变化，实时优化光伏阵列的连接结构，即光伏阵列组态优化，将极大提高阵列的最大输出功率。在仿真分析了局部阴影对光伏阵列最大输出功率影响的基础上，详细解析了现有的各种组态优化控制策略，从阵列初始组态、控制算法、所需开关器件和传感器的类型和数量等方面分析比较了各种控制策略的异同和优缺点，并提出了在光伏阵列组态优化过程中应注意的问题。

摘要:状态维修技术包括状态评估和维修日程决策方法。当前已对状态评估方法进行了较深入的研究，但对维修日程决策的研究却不多。在计及不同季节气象因素及检修能力约束的前提下，提出了一种输电设备状态维修日程的可靠性决策方法。该方法通过定义可综合反映电网期望缺电时间和期望缺电量的系统风险综合指标，在分析气象特征对电力检修影响的基础上，建立了不同气象条件下的检修能力约束关系模型，并在该约束关系模型下搜寻对系统综合风险指标影响最小的时间段作为状态评估确定的待修设备的最佳维修日程。以一实际电网为例，证明了所提方法的可行性和实用性。

摘要:由于地区电网负荷受气象因素影响较大，提出了综合考虑气象因子的处理方法。该方法采用综合气象因子(人体舒适度和温湿指数)作为输入，克服了气象因子直接输入时输入量多、预测时间长的缺点。同时，针对BP神经网络动态性能的不足，建立基于Elman动态神经网络的短期负荷预测模型，并对该模型的激励函数和网络结构进行改进。改进后的模型考虑了电网的动态特性，减少了神经网络输入量，增强了负荷预测模型的适应性。采用杭州地区实际数据对提出的方法和模型进行验证，结果显示该方法和模型能明显提高负荷预测精度，表明该方法和模型是实用有效的。

摘要:面对从数量庞大且不断变更的电网项目中筛选出能够最大程度满足各方面要求的项目这一复杂且具有很高实用价值的问题，提出了能够适用于不同评价体系和评分方法的基于项目库的项目综合决策优化方法。建立了由具有多重属性标签标识的项目所组成的完备项目库。构建项目优选的两阶段决策优化方法即根据每个项目的属性标签与约束条件的匹配程度进行筛选以加快优化进程，再在同时可实施的项目中根据项目组合整体的计算数据进行二次筛选。通过各种优选算法的特点分析，结合电力项目自身特性确定采用混沌人工蜂群方法作为项目决策过程中适用的智能算法。通过算例分析，验证了该方法的实用性。

摘要:提出了智能变电站二次系统设计方法，该方法以电力设计单位的绘图软件为平台，以一次系统电网模型和二次装置ICD文件为初始设计信息。设计人员在一次系统模型上进行二次装置的配置，进行虚端子连接，生成可视化的虚拟二次回路、网络物理接线和功能互操作图，用来描述智能变电站二次系统的配置和结构，并自动生成SCD文件和CID描述文件。该方法提供了智能变电站二次系统设计的可视化手段，利于变电站二次系统集成工作的规范化和标准化，也利于智能变电站安装调试、扩建、改造以及设备的更新。

摘要:为解决无线传感器网络中节点能量过早耗尽问题，针对配电通信网，提出一种基于功率控制的路由优化算法P_AODV。算法在配电通信网络拓扑分析基础上，提出一种弱环状结构模型；在路由应答分组中添加上一跳位置信息、下一跳位置信息、路径节点剩余能量的数组信息、链路总能耗信息和链路权值信息，源节点根据链路性能函数对各条链路进行权值计算；通过节点能耗模型和最佳路径选择机制完成路由建立，当网络中出现失效节点时，下游采集节点借助中继节点来构建弱环状模型完成通信。仿真结果表明，该算法能够有效地实现节能，延长网络的生命周期，同时提高网络吞吐量，降低丢包率和路由开销，具有较优的网络性能。

摘要:为了解决地铁直流馈线保护仅仅利用单端数据，从而在远端故障时保护动作时间长、易发生拒动或误动问题，分析了馈电区段两侧电流与线路（负荷）电流的分布关系，提出了利用独立馈电区段双端电量数据的一种“区段域保护”方法，将独立馈电区段内两端的各种保护测量数据通过光纤等通信手段实现采集数据的同步共享、进行综合域处理（计算）后实现全新的保护判据。给出了独立馈电区段的构成原则，提出了利用两端电流之和的“和电流”保护原理、阻抗保护原理、双端联跳原理。最后，给出了具体实现方法。该方法可实现直流馈线全线速动，提高了地铁直流供电系统保护的快速性、灵敏性和可靠性。

摘要:针对配有大量配电变压器的配电网中涌流引起线路速断保护误动的问题，进行了仿真研究，分析了中低压线路单端量保护中涌流特性和中低压线路故障特征。借鉴变压器差动保护涌流识别技术，设计了采用涌流识别技术的中低压线路速断保护。改进后的保护能识别手合或重合线路时配电变压器引起的涌流，可靠闭锁速断保护，又考虑了故障时保护的快速动作，兼顾保护的灵敏性、可靠性及快速性。经数模及挂网运行验证，所采取改进措施有效可靠，具有实际应用价值。

摘要:通过分析智能电网新形势下继电保护应用软件面临的问题，提出继电保护一体化应用平台概念，并对该平台建设的数据管理机制与数据模型两大关键问题进行了详细论述。针对各项业务之间存在数据交互、依赖关系，且依赖数据的时效性不一致等情况，提出该分布式数据三维度管理机制。基于RDF扩展了继电保护各项应用的业务数据模型，并在此基础上建设了兼容IEC61970等智能电网国际标准的参数分布式维护、支持各类应用软件开发的分布式继电保护一体化应用平台。山东电网实际运行证明，该系统符合智能电网发展，具有较强的通用性和实用性，是提高劳动生产率、促进电网安全生产和管理现代化的有效手段。

摘要:为深入研究分布式电源的并网运行特性，需要建立多个不同电压等级和并网容量的分布式电源仿真模型来满足配电网的并网要求。针对含有分布式电源的配电网的仿真，提出了一种分布式电源仿真模型的功率变换方法。对具有标准输出电压和功率的分布式电源进行电压电流变换后再接入电网，以适应配电网对不同电压等级和容量的分布式电源的要求。建立了功率变换器的仿真模型，并将其应用于光伏发电系统并网仿真算例中。仿真结果表明，该功率变换方法是有效的和可行的，能提高分布式电源仿真模型的通用性和实用性。