摘要:在对含小水电机群的电网进行分析时，若要研究小水电机群整体的动态特性，采用包含每台小水电机组模型的详细模型并不方便。实用的方法是先对小水电机群进行等值建模，再在等值模型的基础上进行各种分析。提出了一种区域小水电机群动态等值建模方法，该方法以同调等值为基础，对参数聚合、网络化简等环节加以改进，可以快速得到区域小水电机群的动态等值模型。基于该方法对IEEE 10机39节点系统和湖北恩施地区小水电机群进行动态等值建模，仿真结果证明了所提等值建模方法的有效性。在此基础上，通过进一步仿真分析了等值负荷对于动态特性的影响，为区域发电机群在线动态等值建模奠定了基础。

摘要:在Δδ-Δω相平面上分析了利用储能抑制系统功率振荡的可行性及物理意义，证明了在单机无穷大系统中，储能按与转速差成反相相位或与发电机功角成-90°相位输出有功功率时，可以有效地为系统提供阻尼转矩。接着给出了用留数法设计阻尼功率振荡控制器参数的过程。以留数法为指导，分析了储能安装地点和反馈输入信号对抑制功率振荡效果的影响，得出了储能安装在联络线两端比安装在联络线中间具有更好的阻尼效果，以及采用相角差作为反馈输入的控制效果优于以线路功率作为输入信号的结论。由于实际电力系统中，系统相角差物理意义较模糊且不易测量，提出了一种以合成功角差作为反馈输入的控制方法，在潮流反转、发电机出力变化等多种工况下验证了所提出的控制方法的有效性。

摘要:电压暂降分类识别是合理选择电能质量治理方案的前提。提出一种基于改进S变换的电压暂降识别方法。首先根据电压暂降特征频率范围自适应确定改进S变换的调节因子，计算所得模时频矩阵作为电压暂降标准模板；再比较待测试暂降的改进S变换模矩阵特定频段与各标准模板之间的相似度，实现扰动分类。在比较相似度值的过程中，为凸显不同暂降类型的相似性及差异性，采用分频逐行计算相似度值，从而实现异类模板差异最大化。该方法充分挖掘各类暂降的特征差异，通过简单的相似度计算对扰动进行分类，无需添加辅助分类器。仿真和大量实测数据研究表明，该方法分类过程简单，抗干扰能力强。

摘要:由于风电具有随机性和波动性的特点，常规电力系统分析、调度及控制方式受到了新的挑战。深入研究了含风电场的电力系统优化调度问题，建立了基于多目标粒子群算法的调度模型，在该模型中考虑发电成本、污染气体排放量及风电场输出功率短期波动引起的系统运行风险，在约束条件中加入了正负旋转备用容量，从而减小了风电波动和预测误差对系统的影响程度。算法设计上，通过引入遗传算子对多目标粒子群算法搜索机组组合的能力进行改进，提高了该模型的全局寻优能力。10机系统算例结果分析表明，所提方法正确有效，且能够减少寻优过程中不可行解、解决各优化目标之间的冲突性，使所有目标函数尽可能达到最优。

摘要:电力系统的脆弱环节与连锁故障有着密切的联系，同时也是动态监测和控制的重要依据。为了有效地辨识出系统的脆弱环节，提出了基于不确定多属性决策理论的连锁故障搜索及电网脆弱性评估的新方法。首先，根据支路与支路保护之间的故障关系，建立了初始故障事件集，并计及各种引发连锁故障的因素形成实时条件下的决策矩阵，运用基于信息熵的多属性决策方法对初始故障事件进行排序，通过与设定的门槛值进行比较筛选出合适的初始故障事件；其次，基于改进的支路运行可靠性模型对后续故障进行搜索；最后，利用脆弱度函数对故障序列、节点及整个系统进行脆弱性评估。算例结果分析表明该方法具有良好的应用前景。

摘要:以系统有功网损最小为目标，建立了一种电力系统无功优化数学模型，并提出了一种基于量子差分进化算法的电力系统无功优化方法。该算法采用量子计算中的并行、坍缩等特性，增强了对解空间的遍历能力；同时在传统选择策略的基础上加入了量子计算的概率表达特性，有效地避免了算法的早熟现象。对IEEE-30节点测试系统进行仿真分析，并将优化结果与传统差分进化算法和粒子群优化算法进行对比分析，结果表明量子差分进化算法在解决系统无功优化问题上更科学、更有效。

摘要:通常的谐波检测方案是对各次谐波（如1～50次）使用快速傅里叶变换（FFT）进行检测，然而用电单位往往并不关心所有次数谐波的具体数值，而仅关心关键次数的谐波或几个总体指标。为此，设计了一套新的谐波检测方案，以BP神经网络作为实现算法，不需要计算各次谐波即可实现对用户所关心的个别指标或总体指标的检测，而且要实现上述检测目标，通过对BP算法、DFT算法、FFT算法进行计算量分析，证明了该方案在计算量方面的优越性。使用一组实测谐波数据对方案进行仿真验证，结果表明该方案简单可行，可达到与FFT相近的检测精度。

摘要:为研究永磁直驱风电系统（PMSG）并网后自身的稳定性问题，进行了并网风电系统的模态分析。建立了适用于系统小扰动稳定分析的PMSG风电系统模型，研究了并网风机无穷大系统的模式特性。采用特征值法分析了轴系模型、轴系刚性参数、运行点、并网距离对并网风电系统模式的影响。并在PSCAD/EMTDC上建立了相应的非线性模型，利用Prony方法对输出功率曲线进行模式识别，验证了模态分析结论。研究从模态分析的角度说明了轴系双质块建模的重要性，以及上述参数对并网PMSG稳定性影响的相关结论，结果有助于了解并网PMSG风电系统稳定性问题的本质。

摘要:为了对在数字化变电站中的人员进行精确、低成本的定位，将ZigBee无线传感器网络引入到变电站，并对其目前用于变电站中人员定位的直接测距算法进行了改进，提出了模糊推理算法。该算法将每个参考节点接收的信号强度和参考节点间的相对距离作为输入，经模糊化、模糊推理、去模糊化后得到每个参考节点接收信号强度的可信度，然后取三个可信度高的参考节点进行三边定位计算。仿真结果表明，所提出的算法可在使用较少节点且不添加任何硬件的条件下明显提高变电站中人员的定位精度。

摘要:大规模不确定性电源接入电网给电力系统带来了随机性、波动性和间歇性等不确定性因素，现有的随机生产模拟理论不能很好地解决上述形势下的电源规划和评估。鉴于此，提出了“电力系统柔性生产模拟”的概念并研究了其一般方法和流程。该方法不仅能得到传统随机生产模拟的可靠性和经济性指标，还给出了考虑不确定性电源和储能接入下的不确定性电源发电的容量可信度以及可避免费用等。所提方法还从电网调峰和调频两个层面和时间尺度评估了系统的弃能电量。在调峰层面，基于电网调峰需求和调峰能力加以分析给出了该层面的弃能电量；在调频层面，采用多场景分析理论给出了调频层面弃能电量的评估方法。电力系统柔性生产模拟能为含不确定性电源的电源规划及评估提供理论依据，并能全面评估不确定性电源的接入对电网造成的影响。对2020年西北规划电网的仿真计算验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要:针对配电网特点，采取分层分区的馈线自动化配置方案，提高馈线自动化的实用性。将馈线自动化自下而上分为馈线层、馈线岛层和系统层三个层次。在馈线层和馈线岛层上，根据区域的不同特点提出不同的馈线自动化方案。在单电源线路上，采用简单可靠的无通信就地式FA。在馈线分支线的故障隔离上，提出了出线开关两次重合与支线负荷开关故障过流断开相结合的方法。还提出了一种基于故障信号数量求和的智能分布式FA方法。该方法简便直观，联络开关与分段开关判断逻辑可自动切换，能灵活适应运行方式的调整。在系统层的FA方面，通过网络拓扑与优化运行，在主网故障造成大范围停电时通过配电线路转供电来提高供电可靠性，并具有优化网络运行方式，减少停电的作用。

摘要:把风电场功率圆的稳定性作为评估配电网稳定性的依据之一，计算功率圆的电压稳定性、电网架构安全性和用户用电的可靠性等指标，最后提出配电网的安全性综合指标。分三种情况对电压稳定性进行评估：风电场并入网络时，计算流进负荷点的冲击电流，得到电压波动情况，评估网络电压稳定性；风电场切出网络时，计算负荷点失去电压支撑的大小得到电压跌落情况，评估网络电压稳定性；风电场间歇输出功率时，考虑风电场改变配电网的功率潮流，重新构造电网电压稳定指标，根据风电场的有功和无功判断系统电压稳定性。最后以IEEE123节点系统为例，验证了所提计及风力发电的配电网电压稳定评估框架的有效性。

摘要:基于机理建模的双馈风电机组模型复杂，且未考虑电压跌落期间变流器控制策略的改变，难以分析双馈机组电压跌落对系统暂态稳定的影响。双馈风电机组机端电压跌落过程持续时间较短，机组的输出主要受变流器控制策略的影响，不同双馈机组的外特性存在较大差异。由于变流器在电压跌落期间的控制策略为企业机密，一般难以获取，给机理建模带来较大的障碍。非机理建模根据输出的外特性构建简化双馈机组的暂态模型，避免了双馈机组建模的复杂性。对比两种1.5 MW双馈机组电压跌落的实测数据，分析机组的输出特性，并据此构建了双馈机组在电压跌落和恢复过程的简化等值模型。在PSASP软件中利用自定义建模，构建简化模型，进行仿真对比，和测试机组的实际输出具有较高的符合度。基于风电机组外特性的简化模型降低了模型的复杂度，适用于分析双馈风电机组电压跌落对系统暂态稳定的影响。

摘要:为了突破风电预测精度进一步提高的瓶颈，提出了一种利用智能停车场的集约化控制来平抑风电预测误差的方法。建立了智能停车场仿真模型，分析了充放电单元的端口功率特性，得到了电池储能与荷电状态之间的关系。基于一个实际风电场的出力及其预测数据，详细分析了智能停车场电动汽车规模、初始荷电状态分布、风电场装机容量和风电预测技术水平等因素与最终的风电预测误差平抑目标之间的关系。研究表明，将风电场与智能停车场联合协调运行，可以在很大程度上平抑风电预测误差，将不可调度的风电场变成可预测可调度的风电场，是一条经济可行的途径。

摘要:提出了基于单周控制逆变算法的动态电压恢复器(DVR)设计方案。针对DVR逆变输出受到非线性和冲击性负载扰动的问题，将单周控制结合PI环节，建立了DVR三相H桥逆变单元的单周控制模型。硬件以32位浮点DSP芯片TMS320F28335为核心，采用IPM模块作为逆变单元的功率开关模块，在耦合变压器的副边并联固态继电器，灵活地将DVR和电网进行隔离。PWM中断服务程序根据DVR的单周控制逆变算法实时地调整PWM输出信号的脉冲宽度，以控制逆变输出电压。采用开环控制和闭环控制相结合的控制方式，开环控制在第一时间依据所建立的数学模型表实现快速补偿。在补偿误差较小时采用闭环控制，以提高控制精度及稳定性。实验分析表明，该动态电压恢复器具有响应速度快，补偿效果好，可靠性高，性能稳定等优点。

摘要:暂态电压稳定与负荷动态特性之间关系紧密，而感应电动机负荷特性是引起暂态电压稳定的重要原因。利用极限切除时间来评估负荷节点暂态电压稳定状况已有研究，但相关研究都忽略了故障中感应电动机电磁转矩的变化对极限切除时间的影响。为进一步准确求得极限切除时间，对计及故障中感应电动机电磁转矩的变化的极限切除时间进行了研究，建立了感应电动机电磁转矩的数学模型，求得了极限切除时间。极限切除时间反映了负荷节点暂态电压稳定状况，在综合程序(PSASP)中对EPRI36节点系统进行了仿真和对比，仿真结果验证了所述方法的有效性。

摘要:针对以往静止同步补偿器（STATCOM）数学模型具有较多约束条件的问题，以STATCOM内部并联电容的直流电压Udc为切入点，采用STATCOM的脉冲控制角 和STATCOM超前系统电压角 为控制量，提出一种新型的STATCOM数学模型。借助非线性多目标控制设计理念,选取6个跟踪状态目标；基于目标全息反馈控制原理，将非线性系统的多目标控制问题转换到线性系统中，得到包含全部控制目标反馈信息的非线性控制律 ，完成了凸极式发电机励磁与STATCOM协调控制策略的设计，并通过单机无穷大系统对其进行暂态仿真。仿真结果表明：利用目标全息反馈非线性控制设计方法设计的协调控制律能较好地改善发电机的输出特性，有效地抑制系统电压的静态偏移，改善电力系统的暂态稳定性，提升系统协调控制的动、静态性能。

摘要:同步采样测试包含了数据同步测试与采样值精确度测试两个方面，是合并单元最重要的指标之一。在分析了合并单元同步采样测试的现状与存在的技术难点的基础上，介绍了一种基于实时Linux系统结合FPGA实时子系统、接口信号可扩展的合并单元同步采样测试装置的具体实现方法。该方法将FPGA的普通I/O管脚构成一个信号接口总线，通过读取信号接口板的I2C总线EEPROM保存的信息，来分配FPGA管脚的功能，从而实现接口信号的可扩展性，满足合并单元输入输出信号灵活多变的需求。同时，FPGA实现了采样值报文的接收，记录报文接收时标，采样值报文的生成与发送以及模拟MII接口直接与PHY通信等功能。结果表明，本测试装置能准确反映合并单元的数据同步精度、采样值精度，具有较强的实用价值。

摘要:根据分布式电源并网的控制特性，将分布式电源设计为电压控制型和无功补偿型，考虑其与地区电网的电压无功控制手段相结合，参与地区电网动态无功优化调度。建立以降低地区电网网损、抑制电压波动为综合目标的地区电网模糊动态无功优化调度模型。在该模型中，通过构造模糊评价函数，将目标函数转化为对优化结果的满意度，并利用自适应权重法将综合目标进行归一化处理。最后采用改进遗传算法有效求解含分布式电源的地区电网动态无功优化调度策略。算例表明，提出的模型和方法是合理的，具有一定参考价值。

摘要:利用储能缓冲系统补偿电动汽车快速充电的脉冲功率，能够减小快速充电站接入对配电网的不利影响。研究含储能缓冲系统的快速充电站结构、不同类型蓄电池的快速充电功率特性，提出计及配电网有功变化率限值的储能缓冲系统运行方式和电流控制策略。结合快速充电站配置，推导储能缓冲系统的运行参数，进而设计储能系统元件参数。利用Matlab/Simulink搭建含储能缓冲系统的快速充电站模型，分析不同电动汽车脉冲充电功率下储能缓冲系统动态特性，验证了所提出控制策略的正确性和有效性。

摘要:智能配电网除传统的树状拓扑结构外，还将出现环网、格状网等结构。建立具有这些特殊拓扑配电网的电力线信道模型并进行信道特性影响因素的分析是在智能配电网中应用电力线载波通信技术的必要前提和重要依据。首先提出了对不同网络拓扑具有通用性的基于信息节点的信道建模方法，在此基础上通过仿真分析了主干长度、分支长度、负载阻抗和分支个数等因素对环网拓扑下信道传输特性的影响规律，重点分析了这些影响因素对信号衰减的影响。通过实验验证了所得结果的正确性和有效性。所提出的分析方法和所得结论为设计智能配电网电力线载波通信的调制方法提供了必要的理论基础和技术手段。

摘要:同步相量测量单元（Phasor Measurement Unit, PMU）是大规模区域电网和智能电网动态安全监控的数据来源之一，其相量量测的准确度对电网的运行可靠性至关重要。为了统一标准，正确、合理地检测和评估PMU的性能，国内外先后发布了较完整的PMU静动态测试标准。详细讨论了国内PMU标准中静态及动态测试方法与精度要求，进一步给出了测试信号数学模型、相量理论值计算方法，为PMU测试提供了基础。并对比分析了国内外PMU标准的异同点，进一步揭示了国内外标准中相量误差评价方法的不同与相互联系。

摘要:风电场建模是研究风电场接入电网运行和控制的基础。随着我国千万千瓦级风电场陆续投入电网运行，建立描述大型风电场的稳态和动态行为的数学模型是一个关键课题。对现有风电场建模研究成果从风速—功率关系模型、稳态潮流计算模型、动态模型和暂态模型四方面进行分析和总结；并针对近期出现的大型风电场连锁切机事故，提出了风电场连锁动态过程建模的概念和必要性。通过对现有风电场建模方法的综述，旨在指出目前大规模风电场建模存在的问题和需要进一步研究的方向。