摘要:分析了基于箝位双子模块的MMC-HVDC正常自励起动过程，将起动过程分为两个基本阶段，即不控充电阶段和可控充电阶段。利用电路原理方法化简了不控充电阶段的系统等值电路，推导了最大充电电流与限流电阻之间的关系，并指出在该阶段由于二极管箝位作用电容无法充电至额定状态。设计了三种可控充电方法以对电容继续充电获取足够的能量，其中方法一利用直流电压控制器和调制均衡策略，而方法二和方法三则通过改变充电回路中等效内电势和等效电容实现电容完全充电。为充分发挥系统故障穿越能力，设计了直流侧暂时性和永久性故障后的系统自动再起动控制时序。在PSCAD/EMTDC中搭建两端有源的MMC-HVDC系统，仿真结果表明所提出的起动控制策略效果良好。

摘要:为了解决现阶段保护减载的潮流转移过负荷识别环节在系统振荡时发生误判的问题，详细研究了系统振荡对潮流转移过负荷识别的影响，分析了过负荷、系统振荡和故障的特点，根据三者之间测量阻抗角、测量阻抗变化率、电流序分量及保护动作情况的差异，提出了潮流转移过负荷识别新方案。即在后备保护启动后，先根据电流序分量的特征和保护II段动作情况区分出故障，再利用测量阻抗变化率的特征，区分过负荷和系统振荡；或者先根据测量阻抗变化率的特征区分出系统振荡，再利用测量阻抗角的特征，区分过负荷和故障。算例分析结果表明，潮流转移过负荷识别新方案能够有效识别出过负荷，并可以防止系统振荡时的误判，证明了该方案的正确性和有效性。

摘要:目前对电流差动保护性能的分析基于差动电流-制动电流平面或复平面，存在一定的局限性。提出了一种极坐标平面下的电流差动保护性能分析方法，给出了电流差动保护判据在极坐标平面下的表示方法。利用该分析方法在极坐标平面比较了突变量电流差动保护不同判据的动作特征，为突变量电流差动保护在工程实际中的应用提供了依据。该方法能直观看出差动保护的动作特性，且能够表示电流幅值、相位对电流差动保护判据的影响。引入灵敏度系数比较各判据在区内、外故障时的性能。利用PSASP对110 kV线路进行了仿真计算，仿真结果与理论分析一致。

摘要:首先从理论上分析了中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统（谐振接地系统）发生单相接地故障时，故障暂态持续时间内健康馈线和故障馈线的零序电荷与零序电压的关系特征。其次通过仿真分析了不同接地电阻、不同故障距离、混合线路和噪声干扰等各种工况对零序电荷-零序电压关系特征的影响。仿真结果表明，健康馈线零序电荷-零序电压呈直线关系，故障馈线则不满足直线关系。利用零序电荷-电压关系特征可以快速明显地区分健康馈线和故障馈线，为选线提供有效依据。

摘要:提出一种电网脆弱线路识别的静态模型，采用综合脆弱指标对电力系统中的线路作脆弱识别。该方法基于复杂网络理论，利用直流潮流算法识别出重要线路和非重要线路，克服了以往算法计算量庞大的缺点。提出综合脆弱指标对重要线路作脆弱重要性排序，该指标兼顾考虑了系统的网络结构和运行状态特性，真实反映出线路的功率传输对整个系统的影响情况。提出网络效率百分比指标，同已有模型相结合能够更全面反应系统的故障程度。新英格兰10机39节点系统和IEEE118节点系统算例的仿真计算，验证了该模型的有效性和合理性。

摘要:气象因素会导致输电线路故障，对电网可靠性有较大影响。对原有考虑气象因素的可靠性参数模型进行合理改进，提出不同地理位置输电线路的平均故障率不同，其对应的三态天气及三态天气下的故障次数百分比也存在差异。采用联系数方法处理可靠性原始数据和气象因素等的不确定性，应用状态枚举法对RBTS进行可靠性评估，得到联系数形式的可靠性指标。计算结果表明，元件所处地域不同导致的气象不均匀性对输电网可靠性评估影响不容忽视，联系数形式的可靠性指标亦呈现了不确定性部分的大小，证明所提出的方法更加符合实际。

摘要:目前的继电保护可靠性研究主要是评估继电保护系统本身的可靠性，基本上没有定量分析继电保护对一次设备可靠性影响，在大电网可靠性评估中有必要定量计算继电保护对一次设备可靠性影响。建立了一种评估继电保护系统对一次设备可靠性影响的马尔科夫模型，得到继电保护系统对一次设备的整体不可用度的贡献量，并对部分可靠性参数进行了灵敏度分析，为进一步准确评估大电网可靠性的影响提供了参考。以IEEE-RTS79为算例，计算结果验证了所提方法的正确性。

摘要:针对目前孤岛研究中采用并联RLC负载模型不能准确评估孤岛检测实际性能的问题，提出含有电压频率特性的综合负载模型进行孤岛检测性能的评估，更加符合电力系统实际运行情况。对Sandia Frequency Shift(SFS)孤岛检测方法的性能进行了详细分析。理论分析表明负载有功电压频率特性会导致检测盲区发生改变、无功电压频率特性对系统频率变化的作用可以忽略、品质因数与检测盲区大小成正比关系。通过研究综合负载中与电压和频率相关的各参数对SFS检测盲区(Nondetection Zone，NDZ)的影响，为孤岛检测方法的实际应用提供理论依据。仿真结果验证了理论分析的正确性。

摘要:IEC 61000-4-7:2002标准推荐的谐波间谐波测量新方法在同步采样下对非平稳信号具有良好的测量精度，但在非同步采样下测量精度较差，在各次谐波和间谐波相对相位变化下测量值会不同。为提高IEC新方法测量精度并保持测量值恒定，提出基于IEC新方法与全相位谱分析相结合的改进方法。该方法利用全相位谱分析具有优良的抑制频谱泄漏和相位不变性特点，实现在非同步采样下对多种典型非平稳信号谐波间谐波的精确测量，并与IEC新方法和传统加二阶余弦窗IEC新方法对比。仿真结果表明，所提出的改进方法非常适用于在非同步采样下谐波间谐波测量，即使各次谐波和间谐波相对相位出现变化，测量值仍然具有较高的精度并能保持恒定。

摘要:为了能够实时有效地测量出系统在各种状态下的基波电流相量的频率、幅值和相角，给出了一种基波电流瞬时值检测及同步电流相量测量算法。把系统的零序电压和电流瞬时值看作三相系统中的a相分量，按照正序对称原则无延迟地构造出b相和c相电流和电压。利用同步坐标变换的方法准确检测出零序、负序和正序基波电流瞬时值，给出了基波电流相量的频率、相角和幅值测量算法。该方法提高了多种动态条件下的测量精度和动态响应特性，仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。

摘要:故障后行波在故障点与线路终端间来回反射，形成的固有频率与故障距离有明确的数学关系。特高压直流(Ultra High Voltage Direct Current, UHVDC)输电线路的边界由平波电抗器和直流滤波器构成，与交流线路相比，线路故障后形成的行波固有频率更加清晰。基于此，提出了一种利用线路两端固有频率主成分特征的特高压直流输电线路纵联保护方案。根据电流变化率构造故障启动判据；用MUSIC方法对故障后的暂态电流数据进行频谱分析，利用区内外故障时线路两端固有频率特征差异构造保护判据；利用原始行波信号和解耦后行波信号提取的固有频率主成分构造选极判据，形成完整的基于行波固有频率的特高压直流输电线路纵联保护方案。在PSCAD/EMTDC中建立特高压直流输电系统模型，并在不同故障工况下对该保护方案的适应性进行仿真。大量仿真结果表明，该保护方法在不同故障工况下均能可靠、快速动作，具有较好的适应性和实用价值。

摘要:高压输电线路发生高阻接地故障时，由于受过渡电阻的影响，线路保护动作行为较为复杂，故障测距结果往往误差过大。针对以上问题，提出了一种高阻接地故障辨识和故障定位的方法。该方法的核心思想是基于故障录波数据，计算故障区域各条线路两侧电流矢量和及跳闸线路两侧零序电流比值，然后根据序网络故障分析和差动保护原理，利用电网分布式继电保护计算系统进行故障辨识和定位。计算和现场巡线结果表明该方法受过渡电阻和负荷电流的影响很小，故障定位精度较高，可满足现场的应用要求。

摘要:为了更加有效地满足IEC60700-1标准规定的特高压晶闸管阀的试验要求，保证晶闸管阀运行试验回路的可靠、稳定运行，设计了一套控制保护系统。该系统由控制/保护主机、人机接口、触发脉冲控制装置、模拟量测量等功能模块组成，系统内的PCI总线、CAN总线和TDM总线用于各功能部分之间的数据传输。系统对试验回路的电流源/电压源和辅助设备独立控制、触发脉冲参数灵活配置、试验项目自动切换，整个试验过程灵活、稳定；保护系统实时监视系统运行状态，对一次回路提供全面、有效的保护，保证一次设备的安全。运行试验系统的试验结果满足各项试验要求，证明了控制保护系统的可靠性和有效性，为我国特高压晶闸管阀以及相关领域的研究和开发提供了坚实的基础和平台。

摘要:利用可再生能源发电是海岛解决用电和吃水难问题的有效途径之一。对南海某海岛的风力资源和用电负荷分析后，提出采用风柴蓄复合发电蓄电为海岛提供电力，多余电力用于海水淡化的方案。在风柴蓄复合发电的功率设计中往往依靠经验，提出应用改进的粒子群优化方法对孤岛风柴蓄复合发电的风力发电机组台数、柴油机台数和蓄电池容量进行优化设计，优化中采用度电成本最小作为目标，最小失电率作为约束条件，能量调度按照首先应用可再生能源发电，其次是蓄电池电量，最后调用柴油机发电的策略。结果显示，改进优化方法的效率比基本的粒子群优化算法稍低，但是可以得到更加优化的结果。进一步分析了当柴油价格、负荷、蓄电池价格和风力发电机成本变化后，优化出新的风力发电机、柴油发电机和蓄电池配置，分析了优化配置变化的原因。研究可以为在孤立海岛采用风柴蓄复合发电蓄电的设计提供参考。

摘要:直流熔断器进行大短路电流分断试验的成本很高，制约了高分断能力直流熔断器的发展。根据直流熔断器的特性提出了保持试验一致性的三个等效条件：弧前时间一致、燃弧能量一致、恢复电压一致，据此提出了两种等效试验方法。方法一适当提高直接试验回路的电阻值，方法二采用电容器组作为电源，通过合理的参数设置可保证两种方法与直接试验具有较高的等效性，同时又降低了试验成本。讨论了两种方法的参数设置和等效性，最后以额定1 200 V,1 250 A及额定1 200 V,200 A两种直流熔断器进行110 kA短路分断试验为例，对比了两种等效试验方法和直接试验的结果，验证了所提方法的有效性。该方法可参考应用于直流限流断路器的短路分断试验。

摘要:vienna拓扑整流器具有低开关损耗、三电平电压波形等优点，适于提高系统功率密度。为进一步提高功率密度，将LCL滤波器引入到三相vienna拓扑整流器前端，分析了不同电流反馈下，系统控制系统数字延时对系统稳定性的影响。基于vienna整流器相比普通三相整流器能工作于更高的开关频率的特点，提出利用DSP固有的数字控制的延时特性，在保持一定开关纹波衰减的情况下，合理设计LCL滤波器谐振频率，达到保持系统稳定和减小滤波器体积的目的。最后通过仿真和实验验证了理论推导和分析的合理性。

摘要:以降低网络损耗为目标函数，采用微分进化（DE）算法求解配网重构问题。根据配电网的特点，采用基于独立环路的整数编码方法以降低变量维数。此外，针对进化中存在的无效解问题，以图论代数连通度结论为基础，提出一个能完全去除无效解的判据，进一步缩小了解空间，该方法适用于复杂的实际配电网络计算。在重构网络中引入分布式电源（DG），有效降低了网损，改善了电压质量。最后，对IEEE33节点配网测试系统进行了仿真计算，算例结果表明所提方法具有良好的收敛性和全局搜索能力。

摘要:面对配电网供电需求的增大、连接复杂度的增高以及可再生能源接入等问题，研究和发展智能配电网保护控制成为电力系统发展的必然选择和趋势。提出基于广义节点的配电网集中式差动保护方法，根据电网实时结构和测量可用性变化情况，应用广义节点的概念，确定差动保护的最小差动区间，即一个由保护终端构成的、封闭的合围若干电气元件的最小集合。基于广义基尔霍夫定律建立了数学模型，给出了计算方法，通过算例分析验证了该算法的可行性,可以解决分布式电源接入以及出现部分环网情况下配电网的保护问题。

摘要:电力市场体制中，分布式电源(DG)一般由用户所有，具有削峰、紧急功率支持等诸多作用。在电力市场的背景下，为了使得配电网在正常运行条件下最大程度的得到优化，将DG视为可调度设备，将DG注入功率作为优化变量，加入配电网重构综合优化的过程。提出把DG注入功率、网络损耗、效益分配按电价转换成综合费用，以综合费用最小为目标函数，采用提出的改进量子进化算法(IQEA)进行求解。该改进算法采用改良策略，提高了搜索效率，结合基于环路的量子坍塌策略避免了不可行解的产生，提高了重构效率。采用IEEE33节点测试系统进行仿真计算，结果表明了所提方法的正确性和有效性。

摘要:针对传统PI控制下的三相PWM整流器电压外环动态性能和抗负载扰动能力较差的缺点，利用根轨迹分析了三相PWM整流器在PI控制下的稳定条件和PI参数对系统性能的影响。基于以上分析，在电压外环控制器的设计过程中，引入了结合单神经元和专家系统的一种智能型PI控制方法，根据系统的运行状态对电压外环调节器的结构和参数进行实时调整，以提高PWM整流器的动态特性和抗扰性。仿真和实验结果表明：这种智能型PI控制下的PWM整流器，在相同负载变化时，响应速度快、超调量小，动态性能指标优越、鲁棒性强，而且算法设计简单、易于实现。

摘要:在电网一些供电薄弱的变电站，传统备自投功能难以实现。针对这一情况，介绍了一种广域变电站备用电源自投方案。该方案选择电网中有特定连接的三个弱联系变电站，在电网中建立一个备自投功能点，将远方的备用电源切换到失去主供电源的变电站，从而避免负荷损失造成的电网事故。它基于智能电网信息共享和远程光纤通道信息技术实现，可以解决常规备自投装置动作逻辑固定，适用范围受限等问题，从而拓展了备自投的功能。该功能的使用将解决一些电网架构薄弱地区的供电可靠性问题，也将体现智能电网的智能化特性。

摘要:为了进一步改善传统线性最优励磁控制中的动态性能和调节精度，基于同步发电机的派克模型推导出了供设计线性最优励磁控制规律用的单机无穷大系统的线性化状态空间方程。以该方程为基础，设计了一种同时以机端电压、有功功率、无功功率、角速度、功角作为反馈量的线性最优励磁控制器，将发电机功角、无功功率这两个与稳定性和品质密切相关的重要参量引入控制规律。同时，为了提高机端电压的调节精度，基于稳态调整与动态调节区分开来的思想，将积分调节引入励磁控制规律。通过Matlab进行算例仿真，结果表明所设计的励磁控制规律与传统规律相比，能够有效地提高电力系统在大、小扰动下的稳定性，同时在电压调节精度方面亦有所改善。

摘要:煤矿工业现场特殊的生产环境对电气设备的安全运行提出了更高的要求，尤其是以故障电弧为主的电气故障蕴含着巨大的安全隐患。传统的故障电弧监测和保护手段一般基于电流、电压、弧光等单一信号的提取和判断，虽然组合式监测方法已被提出，但往往实现复杂，成本较高。提出电流和弧光双判据的监测方法，通过光敏三极管阵列的传感措施，结合专家系统的评估方法，可以有效判断并定位高压开关柜中的故障电弧，及时切除故障，进而提高设备的工作寿命和安全可靠性，为煤矿电力系统的安全稳定运行提供保障。

摘要:错峰潜力估计是精细化有序用电管理的基础。基于用户电量峰谷特征，采用模糊C-均值聚类对同行业用户进行灵活分类，再从聚类结果中依据同类用户峰谷重心和电量水平特征，筛选出该行业各类典型用户，建立了一套可用于错峰潜力分析的典型用户筛选方法。经某地36个行业实例分析，共得出146个典型用户，因篇幅所限只给出了通用及专用设备制造业的3个典型用户的筛选过程以及该行业的错峰潜力分析，结果验证了所提筛选方法的可行性与有效性。

摘要:针对当今超临界大容量火力发电机组运行能耗水平持续增高的现状，以荥阳电厂2×600 MW发电机组为研究背景，以降低机组发电煤耗总量为目的，提出了一种基于等微增率法的负荷优化分配方案。通过对发电机组生产指标的归纳，分析了机组的实际煤耗特性，在考虑机组启停耗量、出力限制等约束条件的前提下，利用等微增率法求解得出具体优化方案，并结合逐点法对其进行修正。将该方案与现场运行记录进行对比，结果显示前者可有效降低全厂的发电煤耗总量，对提升发电厂运行的经济性和环保性有一定的指导意义。最后，对提升机组负荷调控的理念，也提出了一些建议和措施。