摘要:灵活交流输电系统(FACTS)可以有效抑制连锁故障的传播，从而降低连锁故障的风险，其具体效果需要进行定量计算分析。给出了三种典型FACTS设备-晶闸管控制串联电容器(TCSC)，静止无功补偿器(SVC)，统一潮流控制器(UPFC)的注入潮流模型，基于简化潮流方程计算了发电机和线路故障引起的低电压和潮流过载风险，并给出了多阶故障风险的计算方法。最后给出了基于风险最小化选择典型FACTS设备最佳安装位置的方法。仿真结果表明，提出的风险计算模型和位置选择方法是有效的。

摘要:水电机组故障大多以振动的形式表现出来，其成因非常复杂，机组故障和振源缺乏非此即彼和一一对应的显明关系，故障样本存在交叠区域。常规水电机组故障诊断分类器没有考虑分类问题的交叠区域，而处在交叠区域的样本的分类难度大，且含有不确定信息。针对这一问题，提出一种新的粗糙集与一对一多类支持向量机结合的诊断方法，该方法利用粗糙集基本理论对支持向量机的分类结果进行描述，对于可能存在样本交叠的分类间隔区域进行进一步处理。诊断分两阶段进行，第一阶段采用粗糙集理论将故障样本划分为某类的上近似集、下近似集，属于下近似集的样本认为被确切分类。第二阶段，对于属于上近似集而不属于下近似集的样本，采用一种基于距离的可信度来判断其属于某一类的程度。此分类方法考虑了水电机组故障模式中可能存在样本交叠的间隔区域，经数值试验和工程应用检验，更符合实际情况，且对于其他电力设备的故障诊断具有借鉴意义。

摘要:针对变速变桨(Variable Speed Variable Pitch，VSVP)风力发电机组如何抑制反馈信号滞后引起的输出功率波动进行研究。在研究了传统PID反馈控制和基于测量风速前馈控制的基础上，提出了有效风速估计的前馈与传统PID反馈结合的变桨距控制策略，通过卡尔曼滤波与牛顿-拉夫逊算法进行有效风速估计，根据估计的有效风速给出合适的前馈桨距角，实现动态前馈补偿。以2 MW变速变桨风力发电机组为验证对象，基于Bladed软件平台对前馈控制策略与传统的变桨控制策略进行仿真比较。结果表明：相对传统的变桨距控制，提出的变桨距控制使风力发电机组能够在额定转速下保持稳定的电功率输出。

摘要:针对牵引供电系统接触线上无法安装可监测故障信息的接触式互感器的问题，以及在全并联AT供电方式下牵引网故障定位存在测距不准的难题，提出了一种牵引网故障定位的新方法。该方法依赖多个故障定位单元和远程终端计算机，各单元放置在沿途固定距离的杆塔上（一般为1 km），具有磁场信号测量与故障信号发射的功能，每个单元均由电磁感应线圈、智能故障指示箱、GSM同步信号发射模块、太阳能供电模块四部分组成。与现有技术相比，本方法具有简便、经济、抗干扰性强等优点，可实现对牵引网故障的精确定位，保障了列车运行的安全性。

摘要:介绍了一种基于故障分析法的T接线故障测距方法，可适应多种运行方式，计算简单。根据T接线路的三侧电压、电流和线路正序阻抗参数，在各侧分别计算T接点电压，根据计算所得的T接点电压幅值识别出故障支路，然后利用T接点和故障支路首端电气量实现双端故障测距。新方法可以适应不同的支路参数，自动适应于线路三端运行和两端运行方式。经过理论分析和仿真试验论证上述方法不受过渡电阻影响，且能实现弱电源侧准确测距。

摘要:针对光学电压互感器中常见的信号提取及双光路传输过程中存在的不平衡问题进行了研究。介绍了基于电光Pockels效应的光学电压互感器的基本原理，分析了系统中噪声的主要来源、微弱信号提取的难点以及双光路不平衡带来的系统误差。摒弃已经相对成熟的直流调制技术，改用交流调制来改善输出信噪比，给出了仿真框图，并将双光路不平衡差异考虑进去，提出了“低频处理，高频配平”的思想。仿真结果证明利用此方法可以适当地提高光学电压互感器的输出信噪比。

摘要:以提高广域保护应对系统故障时出现的通信误码、保护失灵和断路器失灵等复杂运行情况的能力为目的，结合故障识别算法，提出了广域保护多Agent系统的动态协作机制。基于分区域分布集中式多Agent广域保护系统结构，结合多信息融合的广域故障识别保护算法，研究广域保护主站和子站，子站与子站间的信息动态协作机制，详述了保护系统对故障识别、容错处理和执行处理等动态协作机制的处理过程，并利用状态机描述多Agent系统的整体协作机制。基于IEEE 39节点系统的算例分析描述了通信错误、保护失灵和断路器失灵等几种典型故障时多Agent间的协作过程。

摘要:将电能质量评价标准作为一个区间数概念处理，提出了基于区间数理论的电能质量综合评估模型。根据原始指标权重值范围，利用线性目标规划模型得出主观权重，利用改进拉开档次法得出客观权重，基于加法原理确定各指标的综合权重。引入多目标决策理想区间法计算待评样本各指标值与理想区间的距离。取各距离的倒数值且进行归一化处理后，作为样本与电能质量评价标准模式的贴近度，实现电能质量的综合评估。该方法既能够对电能质量进行整体评估又可以对同一等级的电能质量进行精细的评价。实际算例验证了该模型的有效性和可行性。

摘要:配电网发生单相接地故障，当故障时刻处在故障相的相电压过零点且大电阻接地故障时，基于小波分析选线会因故障线路与非故障线路暂态量差别不明显而发生误判。提出基于免疫RBF网络改进小波分析算法，通过免疫机制对不同故障类型故障线路与非故障线路的暂态零序电流小波模极大值进行聚类，确定RBF网络隐层中心。通过遗传算法训练RBF网络得到最优连接权值。将训练后的RBF网络用于的小电流接地故障选线，仿真结果表明，利用该算法选线具有较高的精确度。

摘要:提出了一种基于快速独立成分分析和支持向量回归的架空和电缆混合配电网的线损估算方法。这种方法以混合馈线所含架空线长度、电缆线长度、馈线首端的有功和无功为特征参数，估计配电网的线损值。采用快速独立成分分析提取特征参数的独立成分，以特征参数的独立成分和线损值为支持向量回归的输入和输出，建立混合馈线的线损估算关系。实测数据的仿真结果表明，所提出的架空和电缆混合馈线的线损估算方法准确、有效、可行。

摘要:提出了一种将模糊聚类技术与人工神经网络中的BP网络相结合的日负荷特性曲线分类与短期负荷预测的方法。通过模糊聚类技术将不同用户的负荷特性曲线进行分类，建立出不同的典型负荷曲线。然后利用同预测曲线相同类型的典型曲线，结合温度、日类型、湿度等对短期负荷预测影响较大的因素作为学习样本建立相应的BP网络模型。针对传统BP算法的不足，利用变学习速率和附加动量来改进BP算法并预测日负荷曲线。通过对实际日负荷曲线样本进行分类和对短期负荷进行预测证明该方法预测精度较高，在实际应用中具备可行性。

摘要:提出了一种适用于配电网的无功补偿容量匹配方法。该方法基于无功电压集中分布控制模式，以配电站为分析对象，以电容器组搭配小容量动态补偿装置作为补偿手段，以投资成本与运行成本之和最小化为目标函数，将补偿容量的确定、集中与分布控制的容量匹配、电容器的优化分组三个问题统一起来建模。在数学模型中，提出电容器的优化分组应采用等容与不等容相结合的分组方式，并考虑了分组对投资成本的影响。通过算例验证了所提方法，丰富了集中分布控制理论，具有一定的工程指导意义。

摘要:针对高压线路相间接地故障时两故障相对地电阻可能不均衡的现象，通过对典型相间接地故障模型进行分析，总结出故障电流特点，并分析了此类故障情况下两种典型选相元件的动作行为。在此基础上，提出了相电流突变量的附加选相判据结合序分量的选相判据的综合选相方法。PSCAD和RTDS仿真表明两故障相对地电阻不对称的相间接地故障时，可能导致距离保护常规单独基于相间电流突变量原理和序分量原理的选相元件不正确动作，并验证了提出的综合选相方法的有效性。

摘要:统一潮流控制器（UPFC）的容量和鲁棒性是其工程实用的难点。为提高容量，将模块化多电平变流器（MMC）引入到UPFC中以替代传统的三相全桥拓扑，其级联多电平特性适合高压大功率的发展方向。为增强鲁棒性，针对UPFC强耦合、非线性的特点，在交叉解耦控制策略基础上引入反馈线性化和变结构控制方法设计控制器。在Matlab/Simulink中进行数值仿真，仿真结果表明，UPFC在调节潮流时既保留了交叉解耦控制快速性和解耦性的特点，又提高了系统对于线路参数变化时的鲁棒性。

摘要:针对传统的PI控制的局限性，提出一种新的控制策略，利用基于神经网络的PI控制器与重复控制器并联构成的控制方法，大大提高了响应速度和补偿精度。该控制器利用BP神经网络技术，根据误差大小对PI控制器参数进行在线实时自适应整定，从而满足最优性的要求。利用重复控制的零稳态误差能力保证了装置的稳态精度。最后通过与传统PI控制器的仿真对比说明所提方法的可行性。

摘要:提出一种基于小波能量谱和灰色综合关联度的高压直流（HVDC）输电系统换相失败故障诊断新方法，采用小波能量谱量化故障特征，再根据灰色综合关联度分析来确定故障原因。根据熄弧角判断是否发生换相失败，对直流电流故障信号进行小波分析，获取各尺度下的小波变换系数，计算其小波能量谱；将得到的小波能量谱与故障参考序列进行灰色综合关联度分析，从而根据最大关联度原则确定故障原因。仿真表明，该方法能准确地诊断引发换相失败的故障原因。

摘要:针对燃料电池逆变发电系统，利用状态平均法建立整个供电系统的数学模型，导出输出变量与输入变量之间的传递函数。对所提出的控制措施和方案，在系统中的应用作了详细描述。在分析的基础之上，借助计算机仿真软件对所提出的控制方案进行了闭环条件下的仿真，得出仿真波形图，同时给出了实验波形。通过理论分析、仿真结果以及实验波形之间的比较，三者结论是完全一致的。可见所采用的分析方法、建立的数学模型和控制策略是完全正确的。

摘要:基于向家坝—上海±800 kV特高压直流输电工程，给出了两种直流滤波器暂态计算必须考虑的故障工况：直流极线接地和直流极线侵入操作波。介绍了这两种故障的模拟计算方法，给出了计算中采用的陡波模型。模型中需要考虑直流母线寄生电感、滤波器高压端电容器寄生电感和滤波器避雷器保护特性等因素。计算结果给出了电抗器和电阻器的最大暂态电流和冲击能量，根据计算得到的避雷器最大配合电流确定了避雷器的保护水平，进而依据绝缘裕度确定了该特高压直流工程直流滤波器各设备最终的绝缘水平。

摘要:利用PSCAD/EMTDC工具，搭建了完整的高压直流输电系统的电磁暂态模型，对直流输电系统的各种典型故障进行仿真。经小波变换后，提取了多种典型故障信息特征波形。分析了直流线路保护区内与区外故障的暂态电流信号极性和过渡电阻等因素对电流暂态信号极性识别的影响。研究了在双极系统中，故障时两极之间电压耦合关系状态下，由电压变化量来判定故障极。由此提出了一种基于暂态信息的直流输电线路保护判据。仿真结果表明，该保护判据能准确识别故障位置，具有较高的耐过渡电阻能力，并且对通信通道的可靠性要求较低。

摘要:随着IEC61850标准的实施和数字化变电站技术的逐步推广，数字化保护无论在硬件结构还是实现方式上都有明显的变化，这给传统继电保护测试技术带来了新的课题。研制的基于IEC61850标准的测试平台可实现对数字化继电保护装置的实时闭环测试。通过建立电力系统的一次模型，经过精密的暂态计算，将计算数据按IEC61850标准输出至实际的数字化保护装置，进行性能测试。试验结果表明，该平台可以提供满足数字化保护所需要的二次特征量和测试环境，具有重要的实用价值。

摘要:现有的配网结构自动分析功能大都是从局部角度，单独进行研究，为此提出了一种贯穿实现配网物理连接分析、拓扑分析和节点编号的新思路。基于C++标准模板库（Standard Template Library,STL），采用节点融合法从整体角度对配网结构自动分析功能进行设计和优化。针对开关变位导致的网络结构变异，提出一套实时修正方法，基于广度优先搜索和深度优先搜索算法，对开关变位后的节点编号给出了不同的修正方案。该方法避免开关信息变化后的重新搜索，提高了算法的效率。对33节点配电系统进行计算分析，结果表明，利用STL编写的配网结构自动分析算法是可行的和有效的，且所实现的节点编号功能具有很好的灵活性和扩展性，具有一定的工程应用意义。

摘要:针对传统Prony方法对噪声敏感和辨识精度不高的局限性，提出一种新的低频振荡模式辨识方法，实现了在有噪声干扰情况下低频振荡模式的准确辨识。该方法基于数学形态学设计出一种多结构元素的并行复合形态滤波器，可有效滤除多种噪声，保留更多的有用信息。对消噪后的信号采用基于总体最小二乘法-旋转不变技术的信号参数估计(TLS-ESPRIT)算法进行辨识，从而获取低频振荡各个模式参数。通过算例仿真，说明所提出的方法是可行和有效的。

摘要:由于传统比例积分（PI）控制无法实现零稳态误差控制，设计了一种基于比例复数积分控制的有源电力滤波器，该控制器在给定次谐波处具有无穷大增益，可以使某些特定次待补偿谐波实现零稳态误差控制，并且不需要解耦控制，简化了控制器的设计。结合带宽的定义，给出了控制器参数设计方法。通过理论分析和仿真研究对分别采用PI和比例复数积分控制的APF的补偿特性进行了比较研究，验证了通过并联比例复数积分控制器在APF应用上的有效性。

摘要:根据变压器工作原理，设计了一种直接安装在输电线路上，输出为12 V/20 W的取能电源。当输电线路流过电流，利用特制的取能线圈可以感应出电势，经过整流、滤波，输出功率供给负载。为了能有效抵抗感应电势的尖波浪涌，加装了前端抗冲击保护,为了充分利用取能线圈输出的能量，采用了电压反馈保护电路，配合储能保护处电路，很大程度提升了电源最大输出功率。在此基础上，搭建取能电源电路，并在物理平台下模拟输电线路长时间流过正常工作电流、短时间(0.5 s)流过故障大电流和遭受雷电冲击的情况，记录取能电源工作状态，数据结果表明电源在模拟平台下(线路电流70～2000 A)能长时间稳定运行，有效抵抗取能线圈铁芯磁通饱和影响，稳定输出12 V/20 W。该电源体积小、成本低廉、输出功率大、稳定性高，采用卡扣式结构便于安装，可很好满足高压线路在线实时监测设备对电源的要求。

摘要:吸收利用制动状态电机回馈再生电能已成为电机系统节能的重要途径。通过分析储能节能系统结构，得出储能系统等效电路；在此基础上建立了用于储能节能系统的双向DC-DC变换器切换系统模型，构造了系统的Lyapunov函数，通过Lyapunov函数推导出系统切换控制律。在储能和放电两种工况下的仿真结果表明，系统能够完全吸收并利用电机回馈电能，保持直流母线电压稳定，实现系统节能。

摘要:基于同步相量测量技术提出一种利用相量测量单元(PMU)采集的机组及其励磁系统动态电气数据量实现励磁系统动态调节性能分析和评估的方法。该方法通过检测与提取机组扰动及其励磁系统响应的过程，并结合相关励磁系统性能参数的工程化处理方法实现对励磁系统主要性能指标的计算与分析，同时基于WAMS系统结构还设计和实现了完整的软件系统功能。通过对该分析方法的阐述及实际工程应用的效果可以看出，与常规分析方法相比该方法具有在线分析、离线研究、简单实用、使用方便等优点，其计算结果可作为励磁系统动态调节性能评价的重要参考。

摘要:针对目前小水电励磁装置的情况，专门提出了一种可靠的经济型小水电励磁装置。这套装置采用双通道冗余结构,在以往小水电励磁装置智能化的基础上，更注重经济性、可靠性。在正常运行时，两个通道中有一个作为工作通道，另一个通道处于热备用状态，而且可以随时替代原工作通道长期工作。嵌入微控制器dsPIC30F6014作为该励磁调节器的核心，充分利用dsPIC30F系列自身提供的多种模块，大大减小了硬件开销。在软件方面，用C与汇编语言编写, 采用模块化设计方法，使程序更加灵活可靠。经过短路试验、空载试验和负载实验，以及目前在现场的反馈情况，可以证明这套励磁装置性能优越。

摘要:控制技术对提高三相电压源型PWM整流器性能非常重要。介绍了三相电压源型PWM 整流器的双闭环直接电流控制方式，全面地概述了三相电压源型PWM 整流器控制方法的发展历史与现状，按控制理论发展规律把这些方法进行了科学分类，这些控制方法可分为传统线性/非线性控制、现代非线性控制及智能控制等三个发展阶段，分析了这些方法的工作原理及优、缺点。展望了PWM 整流器控制策略的发展趋势。