摘要:基于风险的分析方法可以定量地评估灾害条件下电网的短期安全稳定水平，并为电网的安全预警提供支持。提出了一种台风天气条件下的电网暂态稳定风险评估方法。该方法考虑了台风天气条件对输电线路运行可靠性的影响，并根据故障概率建立电网风险评估的预想故障集。对于预想故障集中不满足暂态稳定或静态安全的故障，建立了该故障下的最优紧急控制模型，并以紧急控制代价来衡量各预想故障的后果。最后通过新英格兰测试系统初步验证了所提出方法的有效性。

摘要:为促进国网省整定计算一体化工作开展，解决由于各地整定计算工作独立开展造成的“信息孤岛”问题，给出一种基于图模拼接搭建整定计算数据中心的方法。通过对继电保护整定计算一次、二次设备信息交互进行建模分析，采用基于CIM标准的模型拼接方法、SVG格式的图形交互方法和运行方式拼接搭建整定计算数据中心，并对整定计算数据中心的维护和未来的功能应用进行了介绍和探索。整定计算数据中心的建设应用最大化地实现各级各单位整定计算工作之间的模型图形信息整合和共享，提高继电保护整定计算、定值管理以及运行管理水平，为大规模互联电网的一体化整定计算工作提供了思路和解决方案。

摘要:在日前市场和实时市场两市场交易结构下，风电出力的波动性增加了风力发电商的市场交易风险。如何根据出力特性，合理制定日前市场投标策略，以在一定风险程度下实现收益最大化，是风力发电商面临的重要问题。分析了实时市场中风力发电商与火力发电商的交易行为，建立了实时市场均衡模型，明确了实时市场均衡条件；以风力发电商收益的CVaR值最大化为目标，在考虑实时市场均衡条件的前提下，基于报童理论建立了风力发电商日前市场投标决策模型，求解此模型是典型的均衡约束的均衡问题（EPEC）。以蒙特卡罗方法和非线性互补方法为基础，设计了相应的求解算法。通过仿真算例对所提出的模型和算法的有效性进行了验证。

摘要:针对双馈式变速变桨风力发电机组在运行中的不确定性、非线性、多变量、强耦合、时滞等特性，对其控制技术进行研究，建立起了变速变桨风力机组结构分散化模型，它由4个单元模型、2条因果链和2支链间关联的模型构成。在此模型的基础上，根据链系统的预估机制和控制方案，给出了以风力机转速和风轮输出转矩为受控量的关联系统的结构分散化控制算法。仿真结果表明，与传统的PI控制方法相比，该新型控制系统应用于双馈式变速变桨风力发电机组的过程控制，不需要进行繁琐的PI参数整定，稳定性、抗干扰和容错能力较好，具有重要的实际意义和应用价值。

摘要:大量非线性元件的应用导致电网谐波问题愈发严重，快速傅立叶变换（FFT）在非同步采样条件下难以实现谐波的精确检测，通过加窗插值可以改善FFT算法的准确度。根据信号加Hanning窗离散频谱的衰减特性，提出一种高精度改进算法。该算法通过对加窗信号的离散频谱序列进行特定的多项式变换，进一步减轻各次谐波频谱之间的互相干扰，继而应用插值运算推导出各次谐波频率、幅值和相位的高精度校正公式。对该算法与Hanning窗和Blackman-Harris窗插值FFT算法进行Matlab仿真对比，验证了该算法具有更高的分析精度。对电容器谐波电流的实验研究进一步证明了改进算法的有效性。

摘要:为分析线路差动保护对交直流混联电网的适应性，利用RTDS试验数据仿真了在直流系统换相失败、交流线路区外故障以及区内高阻接地故障时线路差动保护的动作特性，结果显示线路差动保护在上述情况下存在可靠性不高或灵敏度下降的问题。差动电流频谱分析表明，流过线路并联电抗器的非周期分量和低频分量是造成保护动作性能降低的原因。为此，采用参数识别的思想提出了一种基于并联电抗器的纵联保护原理，将内部和外部故障的模型统一简化为电感模型，通过比较模型中电感参数的符号和幅值来区分内部和外部故障。RTDS试验数据表明，该方法能可靠区分内部和外部故障，有效克服了电流中非周期分量和低频分量的影响，证明了新原理的正确性和有效性。

摘要:分布式电源（Distributed Generation, DG）接入配电网后，改变了配电网单端电源供电的网络结构，对原有保护带来很大影响。从分布式电源改变配电网潮流方向、影响短路电流、影响重合闸三个方面进行了详细分析。对含DG的配电网的保护方法，如减少DG对配电网影响、采用其他原理保护和依靠通信网络利用多点信息判断等方法进行研究。提出多代理保护方案，并详细介绍了设计框架、需要考虑的问题、设计评价标准。所提解决措施针对含DG的配电网的保护，通过将基础保护和基于通信机制的多点信息保护的结合，可以克服保护在局部信息不全后原理的缺陷，同时保证保护的可靠性。

摘要:有效地评估电力市场价格波动风险是电力市场风险管理的基础。在对电价的基本特征及其影响因素综合分析的基础上，建立了考虑电价多季节性、异方差性、波动集聚性、尖峰厚尾特征及其与负荷相关性的GARCH-VaR计算模型，分析了残差的分布形式设定及分布参数的时变性对VaR估计精度的影响。对PJM电力市场历史数据的分析表明：计及偏度和峰度时变特征的基于正态分布密度函数的Gram-Charlier展开的GARCH模型的VaR估计结果准确有效，而正态分布GARCH模型在高置信水平下低估了电力市场风险，t分布GARCH模型在低置信水平下高估了电力市场风险。该结果对于电力市场参与者准确地测度价格波动风险和制定有效的风险规避策略具有重要的指导意义。

摘要:目前对电子式互感器的在线监测和故障诊断还处于起步阶段，尤其对于渐变性故障诊断的研究较少。从系统元件物理电气特性出发，构建了输电线路和变压器的电流观测器模型，对观测器输出与电子式互感器输出值进行比较，将由此构成的残差故障信息来诊断互感器渐变性故障。在此基础上，进一步引入网络图论的诊断机制对故障源辨识定位。通过仿真验证了观测器模型的正确性和故障诊断方法的有效性。该方法不受网络运行方式变化的影响，可在无附加硬件设备、互感器不停电、不脱网的条件下，实现电子式互感器的在线监测和故障诊断。

摘要:由于风电的波动性和随机性，并网运行的风电场会对电力系统稳定性产生一定的影响。针对风电场输出功率的不确定性，构建了一种基于物理方法的空间相关模型来对短期风电功率进行预测。首先，该模型根据风电场风力机之间的空间位置及排布关系，计算风力机之间的尾流效应，导出了各风力机处的连续微分方程，然后使用有限体积法将网格点处的微分方程进行离散化，推导出风速空间相关矩阵，通过给定的边界条件求解上述微分方程，得出各个风力机的输入风速。最后将风速计算结果输入功率转化曲线得到各风力机的输出功率，从而预测风电场的输出功率。研究结果表明，空间相关模型可以较好地量化每台风力机的输出功率，将风电场输出功率的不确定性转化为相对量化的确定性关系，具有一定的实用价值。

摘要:结合免疫记忆学说和克隆选择原理，提出了一种解决多目标无功优化问题的免疫记忆克隆选择算法。该算法针对多目标无功优化问题的特点，采用以拥挤距离为适应度的自适应克隆方式，实现了种群的扩张，保证了所得解集的均匀性；引入非一致性变异算子，使该算法同时具备全局均匀搜索能力和局部精确寻优能力；采用交叉重组算子实现了抗体间的协作，促进不同抗体间信息的交流；通过抗体群更新操作，一方面保证了算法的收敛速度，另一方面确保了所得解集均匀分布；引入记忆单元概念，可以有效抑制寻优过程中出现的退化现象，确保了种群的多样性。以IEEE-14和IEEE-118节点测试系统为例进行仿真计算，结果表明该算法可以有效提高系统运行的安全性和经济性，是求解多目标无功优化问题的有效方法。

摘要:近年来我国输电线路冰灾日益严重，准确监测线路覆冰情况，进而采取防冰、除冰措施对系统安全运行具有重要作用。以国内已有的传统架空线路的覆冰力学模型为基础，提出基于不同杆塔结构力学测量元件的特点，分别建立适合耐张塔-耐张塔与直线塔-直线塔输电线覆冰监测模型。模型综合利用拉力、导线和绝缘子倾角等参数且考虑风偏影响，其中直线塔-直线塔覆冰模型通过风偏平面内竖直方向上的静力学受力平衡计算覆冰厚度。现场运行结果表明，两种模型均能准确监测输电线路的覆冰情况，并正确做出覆冰告警。

摘要:针对日益严重的风电系统电压无功问题，给出了多风电场接入地区无功控制的条件和基本思想，利用一个测量周期内的电压平均值作为判断无功控制是否动作的依据。从不同角度给出了较为简便的风电接入地区多个风电场间的无功协调分配方法，即系统自动化水平较低时，按风电场无功容量比例分配；系统自动化水平较高时，从系统网络约束和基本电气规律角度给出的线路潮流分布分配方法，及从接入地区网损角度给出的等网损微增率分配方法。三种分配方法只考虑风电接入局部的无功协调分配，以足量实现电网对风电场提出的无功调整量，计算简便。算例结果表明，所提方法正确可行，具有一定的实用性。

摘要:针对高阶非线性动态系统参数估计的非线性特征，介绍了无味卡尔曼滤波(UKF)算法。在给出了UKF的算法描述的基础上，从一般意义上讨论了无味变换(UF)仅用有限的参数来近似随机变量的概率统计特征，避免了传统的通过线性化来估计非线性系统而带来的误差，进而将该算法用于电力系统感应电动机动态负荷模型的参数估计。算例利用某电网同步相量测量(PMU)采集数据，利用所提算法实时跟踪模型参数，结果表明该算法能够实时有效地辨识出感应电动机负荷模型的参数，有望在实际工程中得到应用。

摘要:以PI调节下的电流控制型光伏逆变器为研究对象，采用频闪映射法推导了系统的离散模型，提出了一种能有效确定占空比的方法。将逆变器输入电压作为分岔参数，得到了系统的动态分岔图。运用折叠图的方法得到了不同分岔参数值下系统输出电流的数值仿真图，验证了所推导的离散模型的正确性。最后，通过RT-LAB半实物实验平台得到系统输出电流的实验波形，进一步验证了离散模型的正确性。将分岔与混沌研究从简单的比例调节下的逆变器推广到PI调节下的逆变器，更深入地分析了光伏逆变器中出现的非线性行为。

摘要:电力系统短期负荷数据具有明显的混沌特性。在讲述混沌中相空间重构的相关理论后，计算了算例中需要用到的延迟时间和嵌入维数。根据正交多项式优越的泛化和预测性能，在简单介绍Chebyshev正交基函数后，构建了单输入Chebyshev正交基神经网络预测模型。由于重构后的相空间中每个相点的分量个数不止一个，故所构建的单输入预测模型无法满足要求。为此，在单输入的基础上，设计了基于相空间重构的多输入Chebyshev正交基神经网络动态预测模型。将该模型运用到短期负荷预测中，取得了很高的精度和很好的预测效果。

摘要:研究了用于风力发电系统电网侧变流器并网同步技术，分析并比较了四种同步技术的工作原理及实现方法，即单同步坐标系软件锁相环（SSRF-SPLL）、增强型锁相环（EPLL）、双同步坐标系解耦软件锁相环（DDSRF-SPLL）以及基于双二阶广义积分器的锁频环（DSOGI-FLL）。基于Matlab/Simulink软件平台，分别搭建了这四种并网同步技术的仿真模型，并在理想电网电压和不平衡电网电压情况下，对不同方法运行性能进行了比较。结果表明，SSRF-SPLL控制算法实现最为简单，但其仅在电网电压理想工况下有效。而其他三种方案不仅适合于理想电压工况，而且在电网故障情况下也能对电网电压实现准确监测。而在动态性能方面，EPLL方法性能较差，DDSRF-SPLL较前者好，但是其控制算法复杂。DSOGI-FLL方法在电网频率和相位检测性能方面最好，而且控制算法简单。

摘要:风电功率预测的关键是预测模型的选择和模型性能的优化。选择最小二乘支持向量机(least squares support vector machine，LSSVM)作为风电功率预测模型，使用改进的粒子群算法（improved particle swarm optimization algorithm ，IPSO）对影响最小二乘支持向量机回归性能的参数进行优化。在建立了改进的粒子群算法优化最小二乘支持向量机（LSSVM）的风电功率预测模型后，运用该模型对广西某风电场进行了仿真研究。为了对比研究，同时使用前馈(back propagation，BP)神经网络模型和支持向量机（support vector machine，SVM）模型进行了预测。最后采用多种误差指标对三种模型的预测结果进行综合分析。结果表明，使用改进的粒子群算法优化最小二乘向量机（IPSO-LSSVM）的风电功率预测模型具有较高的预测精度。

摘要:针对基于模块化多电平换流器（MMC）结构的静止同步补偿器（STATCOM），详细分析了其电路拓扑和工作原理。研究了一种基于三角函数变换法则的动态无功电流检测方法，将其应用于MMC型STATCOM，取得了较好的动态检测效果。为保证MMC直流侧电容电压的稳定，采取了子模块电压均分和电压平衡的控制方法，并提出将误差调节信号叠加至CPS-SPWM的各子模块调制波上，在跟踪输出补偿电流的同时，提高了直流侧电容电压的抗干扰性。最后通过仿真分析和对比试验，说明了MMC型STATCOM在稳态和动态调节中均具有良好的补偿效果。

摘要:为抑制三相电压不平衡工况下模块化多电平换流器（MMC）内部三相环流，首先对不平衡工况下的MMC进行功率分析和网络分解；然后提出了通过控制换流器出口侧有功功率恒定将4个MMC序分量网络简化为正序网络和负序网络。接着对负序网络中三相环流的产生机理和动态特性展开分析，并提出了通过正序倍频旋转变换将负序网络三相环流转换为直流分量的方法。最后结合已有文献中关于正序环流特性和抑制控制方法的结论，得到了一种基于双同步旋转坐标变换的MMC不平衡环流抑制控制器设计方法。对61电平MMC的仿真分析，证明了提出的环流抑制控制策略在不平衡工况下既可保证MMC的正常运行，又可以在不增大桥臂限流电抗大小的前提下，有效地抑制内部环流。

摘要:介绍了光伏优化器系统的工作原理及最大功率点跟踪的本质。针对光伏优化器系统中每块光伏组件进行MPPT控制，造成传统MPPT方法由于负载阻抗扰动而引起误判断的问题，提出了一种基于等效负载阻抗扰动的分布式最大功率点跟踪方法。该方法综合考虑控制量扰动和负载阻抗扰动进行MPPT判断，避免光伏优化器系统中各个独立模块之间的相互影响。通过对比实验证明提出的基于等效负载阻抗扰动的最大功率点跟踪方法具有快速的响应能力及抗负载阻抗扰动能力，其稳定性优于传统的MPPT方法。

摘要:传统的单相级联H桥变换器不易直接应用于三相高压场合，为此提出了三相桥级联型PWM变换器的拓扑结构，其子模块为电压源型三相桥式变换器。分析了该新型拓扑的构成思想，推导了二级和三级级联拓扑的电流和功率表达式，其可做整流器也可做逆变器，分别采用单周控制和载波相移控制对其进行仿真研究。仿真结果验证了该新型拓扑的可行性，表明其能够提升电压等级，与传统的单相级联H桥变换器构成的三相变换器相比，能够节省开关管和直流侧电容（独立电源）个数，且直流侧电压纹波较小，在三相高压场合具有较好的应用前景。

摘要:GOOSE虚端子概念的提出有助于在传统变电站二次系统的基础上去理解智能变电站SCD（Substation Configuration Description）配置方法。针对智能变电站GOOSE虚端子技术的特点，提出并开发了在线协同检验与调试各种基于IEC61850智能继电保护装置的软件测试系统，本系统能够导入不同制造商IED的CID（Configured IED Description）文件模拟实际继电保护装置外部动作行为。详述了运用协同测试系统对GOOSE虚端子关联进行检测的方法，通过在220 kV泸定变智能站集成测试环节中的验证试验表明了本方案的可行性与有效性,具有广阔的应用前景。

摘要:分析了已有HVDC直流有源滤波器控制方法的优缺点，并在交流有源滤波器重复控制方法的基础上，将基于系统辨识的重复控制方法应用于HVDC直流有源滤波器。根据重复控制和系统辨识原理，结合Matlab/Simulink仿真结果对控制器结构进行优化，有效提高了系统控制性能。对比分析了不同控制对象扰动水平对辨识精度、控制器参数设置以及系统性能的影响，表明基于系统辨识的重复控制是HVDC直流有源滤波器抑制直流侧谐波电流的有效控制方法。

摘要:作为智能电网标准体系中的重要构成部分，IEC 61850与IEC 61970标准之间存在着不兼容、不和谐等问题，这阻碍了智能电网源端维护技术的实现。提出了基于本体映射与规则推理的智能电网信息集成技术。基于Protege分别构建了SCL与CIM的本体模型，并通过OWL语言实现了两个模型的形式化描述。然后利用SWRL语言表达语义模型之间的映射规则，解决了OWL语言推理能力不足的缺陷。将本体模型与SWRL规则转换为专家系统知识库，并利用CLIPS实现本体推理。算例中完成了从SCL到CIM/RDF的变换，所生成的文件符合IEC 61970标准，证明了方案的可行性。