摘要:灵活交流输电(Flexible AC Transmission System，FACTS)装置在电力系统中应用广泛，开展基于广域测量系统(Wide-area Measurement System，WAMS)的多FACTS协调控制研究是未来FACTS发展的主要方向之一。建立了广域集中协调控制架构，采用动态输出反馈控制结构，利用凸多面体的微分包含理论，提出了一种适用于多种工况的多FACTS协调控制算法；针对WAMS信号存在的固有时滞特性分析了算法的时滞裕度，使得算法在裕度范围内均可保证系统稳定运行。最后含SVC和TCSC的多机算例验证了所提算法，表明算法在多种工况中均表现出较好的控制效果，保证系统在强阻尼模式下运行。

摘要:同塔四回输电线路大量存在阻抗参数的不对称性。为了完全解耦参数不对称的阻抗矩阵，提高同塔四回输电线路的故障分析精度，需引入新型的相模变换方法。为此，参考已有相模变换的解耦思路，提出零序四分量法。该方法保持各回线的正、负序量不变，仅在零序中单独引入一个同向量和三个带修正系数的环流量，从而完成矩阵的完全解耦。零序四分量法可分别应用于同电压等级和跨电压等级的参数不对称同塔四回线系统的故障分析。由序分量定义与故障边界条件可得各故障复合序网。仿真结果证明了零序四分量法所得故障分析结果的正确性。

摘要:针对直驱永磁风力发电机组（D-PMSG）在不对称电网故障下，负序分量对直流母线电压会产生2倍频振荡的问题，提出利用单相电压延迟60°来构造三相对称电压，消除负序分量对直流母线电压的影响,对D-PMSG在不对称故障下电压跌落的控制策略展开了研究。网侧逆变器外环采用电压环稳定直流电压，控制变换器发出的有功功率，内环采用电流前馈控制，使电压矢量在dq轴间解耦，由外环控制得出的电流参考值来控制逆变器的电流，同时结合能量泄放回路解决D-PMSG在电网发生不对称故障下直流侧的功率拥堵。另外，对网侧动态电压恢复器DVR采用改进的最小能量法控制策略，为系统提供最大无功功率支持，有利于网侧电压恢复，从而保证系统的稳定运行。以河西电网的实时数据进行仿真，结果证明了所提控制策略的有效性。

摘要:短路电流计算是分布式发电接入配网规划和保护的基础。研究感应发电机(IG)的故障暂态特性，利用IG静态等值电路推导出配网三相短路时其定子短路电流的解析表达式，进而比较配网近端和远端短路情况下的IG三相短路电流，分析IG转子和定子磁链强制分量比例系数特性，研究IG转速变化对其短路电流直流分量和周期分量的影响。根据配网短路故障后IG转速的变化规律，提出IG接入配网的三相短路电流峰值评估方法。采用PSCAD/EMTDC仿真软件中IG的5阶动态模型仿真验证了该方法的正确性。

摘要:对于电力市场的买卖双方，成交电量及价格直接关系到厂网的经济效益。采用考虑机组调节容量和调节速度约束条件的机组数学模型，提出了一种解决电力系统AGC（自动发电控制）机组调配问题的改进免疫算法。采用启发式方法产生初始解，对参调机组与参调容量进行双层优化，使优化调度问题的收敛速度和效率有了显著的提高。通过实际系统的算例分析以及与常用算法的效果比较，验证了本算法在优化机组调配经济性方面应用的优越性及有效性。

摘要:微网运行中存在发电单元故障停运以及可再生能源发电单元出力和负荷的波动性，从而合理安排旋转备用容量是维持微网安全、经济运行的重要环节。基于风电出力、光伏出力和负荷日前预测误差模型，利用全概率公式分别构建了综合预测误差及故障停运的风电和光伏出力不确定性分布模型，通过离散化风光出力和负荷不确定性分布与可调度机组停运概率分布联合生成微网功率不确定性离散分布模型，进而提出了计及微网功率不确定性以微网运行成本最小化为目标函数的微网最优旋转备用计算模型并考虑了微网向主网提供旋转备用。最后通过一个微网系统算例，采用混合整数遗传算法优化求解微网最优旋转备用值，验证了所建模型的合理性。

摘要:电流均分是微电网逆变器并联运行的关键问题之一。提出一种零输出阻抗电流下垂控制方法。和传统下垂控制采用功率变量不同，该方法采用电流为下垂控制变量，无需有功功率和无功功率计算。采用比例谐振闭环控制确保逆变器输出阻抗为零，消除了输出阻抗对电流均分的影响。理论分析、仿真和实验结果验证了所提出方法的有效性。

摘要:对由同杆四回线与同杆双回线构成的T型同杆四回线的故障选线进行了研究，提出一种先判断故障侧并识别故障侧支路的故障选线方法。首先对同杆四回线电路部分进行解耦，分别得到两端的反序电流之间的关系。基于此电流关系判断出故障侧，从而可以迅速确定故障发生的区域。在此基础上，引入正序电压差参数，实现对故障线路的进一步的选线。理论分析及EMTP仿真验证了所提方法的正确性，且选线精度高。

摘要:为了提高微电网电能质量以及运行的可靠性，提出将微电网储能单元与有源电力滤波器进行组合。利用微电网储能单元与有源电力滤波器主电路结构相似、功能互补的特点，将二者组合，从而实现“一机多能”，节约投资成本。分析组合装置的结构特点，给出组合原理，建立组合系统的整体动态数学模型，应用空间矢量控制策略，有效提高控制精度和响应速度。仿真和实验结果表明，该装置能够达到调节微电网的有功和无功功率、抑制谐波的目的，验证了组合装置的合理性和有效性。

摘要:对主干线的分布式和集中型自愈控制方案，分别介绍了其处理逻辑流程，总结了各自的优点、缺点。针对主干线分布式和集中型自愈控制方案的优缺点，考虑IEC61850在自愈控制方案中的应用，提出了一种改进型自愈控制方案。该方案对于故障诊断、定位和隔离采用和分布式自愈控制相同的逻辑流程，对存在多恢复方案的故障下游失电负荷的供电恢复采用执行故障处理预案的方式。故障处理预案在主站事先定义好，并通过IEC61850通信规约下发到相应的智能配网终端，由智能配网终端在故障恢复时判断当前电网状态后执行相应的故障处理预案，实现故障下游负荷的供电恢复。该改进型自愈控制方案集中了分布式和集中型自愈控制方案的优点，同时避免了其缺点和不足之处。理论分析和工程应用表明，提出的改进型自愈控制方案具有较强的工程实用性。

摘要:为了消除智能变电站网络风暴对IED设备的影响，提出一种实时监测网络风暴并对风暴报文进行过滤的算法。分析了网络风暴监测和过滤算法的性能要求，通过对变电站网络通信报文的在线监视，利用报文的部分特征码作为第一重哈希对报文分类累积，再利用全部特征码作为第二重哈希判定并过滤风暴报文，同时计算风暴的强度、持续时间并告警。算例分析结果表明，该算法能够快速地检测出网络风暴，在网络风暴的情况下能保证正常报文100%通过，且过滤掉绝大多数风暴报文，证明了算法的正确性和有效性。

摘要:基于多模光纤构建的智能变电站通信网络缺乏一种冗余方法来保证通信的高可用性，提出一种基于自响应机制的环网冗余方法提高通信的可用性。该方法通过环网交换机自行判断响应并设置端口状态的方式来实现既定的冗余保护功能，通过构造交换芯片能够识别处理的数据帧作为测试帧的方式控制CPU端口的数据量，合理分配并有效利用CPU资源来缩短冗余恢复时间。通过实验室自有的环网交换机运行该冗余通信方法模拟智能变电站系统平台进行测试，结果表明该方法冗余恢复时间小于30 ms，相比MRP协议环网交换机运行该方法时CPU负荷降低近10%，有效保证了智能变电站中多模光纤网络通信的实时性和可靠性。

摘要:介绍了一种基于D型行波原理的T接线路故障测距方法，无需故障分支判断，计算简单。对T接线路故障时的行波过程进行了分析，直接利用故障时刻产生的初始波头到达T接线路三端的时刻，基于D型行波原理，进行两次双端故障测距，然后选择两次双端测距结果中的较大值作为最终故障测距结果。用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方法进行了仿真分析。仿真结果表明，在T接线路发生故障时，此方法能够利用故障初期很短时间内的行波信号实现快速、准确的故障测距。

摘要:在地区电网模型拼接过程中，由于边界联络线处的电量和内网并不匹配，各分块模型不能直接拼接。针对该问题，采用基于节点间电气距离的灵敏度校正方法进行边界潮流调整。该方法以有功潮流方程中有功功率相对电压相角变化率的倒数来度量节点间的电气距离，选取与边界节点电气距离较小的节点作为可调节节点,利用灵敏度校正方法交替进行迭代，可使偏差逐渐减小到要求的精度内。该方法仅选取部分对边界节点影响较大的节点作为可调节节点，并不会增加迭代计算的次数，还能够减小工作量。应用IEEE39节点系统验证了该算法的有效性。

摘要:强跟踪UKF算法是采用Unscented策略逼近非线性分布且强跟踪系统突变的状态估计算法，该算法兼具强跟踪算法鲁棒性强、Unscented变换精度高、实现简单的优点。针对光伏系统在部分遮蔽情况下最大功率点误判问题，结合恒压法与强跟踪UKF算法，提出了一种新的光伏系统MPPT策略。采用恒压法快速定位最大功率点的电压范围；在该电压范围用尽量小步长的控制电压，以相应瞬时功率作为被估量,采用STUKF算法精确估算最大功率点，确定相应控制电压；保证光伏系统MPPT跟踪速度基础上，提高跟踪精度，通过状态跟踪判断状态突变，避免了误判问题。仿真和实验验证了所提策略的正确性、有效性。

摘要:分布式发电系统孤岛检测中，被动检测法存在较大盲区，主动移频法可以减小盲区，但影响电能质量。针对上述问题，提出一种基于盲区估计的孤岛检测方法。以负载等效电阻值是否处于有功功率盲区范围作为引入主动移频法的依据，将被动式和主动式结合来进行孤岛判断。该方法能实现无盲区检测，同时降低主动移频法的谐波注入频率，减少对分布式发电系统输出电能质量的影响。通过Matlab建模仿真验证了方法的可靠性，并网逆变器能迅速、有效地检测到孤岛现象。

摘要:有效滤除噪声，提高信噪比（SNR）和测量精度是光学电流互感器(OCT)信号处理的重要环节。介绍了基于法拉第效应的光学电流互感器的基本原理和信噪特性。针对光学电流互感器低信噪比的特性，提出了采用粒子滤波的方法来从时域的角度提高输出信噪比。在被测电流为直流和交流两种情况下，分别建立合适的滤波动态空间模型，选择合适的参数后采用裂变自举粒子滤波算法（FBPF）在Matlab上进行两种情况下的仿真验证，结果表明粒子滤波算法能够有效地提高输出信噪比和测量精度。

摘要:在线路走廊特别紧张的地区，部分线路可能没有条件采用完全换位的方式架设，而同塔多回线路采用不换位架设将导致电气三相参数不对称。针对这个问题，对同塔双回不换位线路不平衡度计算进行了推导，并应用PSCAD/EMTDC软件从杆塔类型、相序排列方式、回间距离、线路长度几个方面对750 kV同塔双回不换位线路进行了仿真分析。仿真结果表明，输电线路较短时采用同塔同窗逆相序方式架设并适当调整回间距离，电流不平衡度能控制在一定的范围之内。输电线路较长时则需进行换位，避免对系统造成不良影响。

摘要:舟山多端柔性直流输电工程建成后将成为世界上第一个基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)的五端柔性直流输电工程。为研究各换流站的过电压水平，依托舟山多端柔性直流输电示范工程，详细分析了换流站交直流侧的过电压机理，建立了基于详细控制保护策略的五端柔性直流输电系统过电压仿真模型，计算了换流站联结变压器阀侧单相接地、桥臂电抗器阀侧单相接地、直流极线接地、直流平波电抗器阀侧直流母线接地和直流极间短路等故障在换流站关键设备上产生的过电压。结果表明：联结变压器阀侧交流母线上的最大过电压为360 kV；直流极线上的最大过电压为370 kV，直流平波电抗器阀侧直流母线的最大过电压为369 kV，避雷器CB和D承受的最大能量分别为1.258 MJ和1.655 MJ；星形电抗接地支路中性点上的最大过电压为188 kV；桥臂电抗器两端产生的最大过电压为235 kV。计算结果可为该工程换流站的绝缘配合研究以及相关设备的选型、试验等提供重要依据。

摘要:目前模型预测控制广泛地应用于并网逆变器的电流控制中，然而模型不准确是影响预测控制器性能的关键因素。为了避免复杂的建模过程，结合子空间方法和线性二次高斯(Linear Quadratic Gaussian，LQG)控制，提出了基于子空间的LQG控制。利用过去的输入输出数据和未来的输入数据，寻找出未来时刻的输出预测值，从而直接应用到LQG控制器的设计中，并将该方法成功地应用到三相光伏并网逆变器控制中。通过Matlab仿真结果显示逆变器输出电流符合并网标准，证明了该方法的可行性，并且具有良好的动态响应性能和鲁棒性。

摘要:IEC 61850标准通过控制块实现对通信服务的配置，服务追踪是IEC 61850第2版新增的重要内容，可用于实现对智能变电站中通信服务配置的修改行为进行在线监视。探索了服务追踪在智能变电站的作用机理和应用价值，设计了服务追踪数据对象属性值的映射机制和流程，以及采用ACSI Reporting的服务追踪构造方法。最后，设计并实现了一种服务追踪的有效应用模式，即利用控制块服务追踪监视通信服务动态配置的行为，从而对电力系统通信配置进行同步管理，保证通信接收方与发送方之间配置信息的一致性。

摘要:关联虚端子是智能变电站二次设计的主要内容，在对虚端子的数据格式和命名规范进行分析的基础上，提出了基于关键字符匹配原理的虚端子自动关联方法。该方法首先设置关联好的虚端子模板文件，再通过关键字符匹配使待关联文件中的虚端子与模板文件中功能相同的虚端子位置一致，从而实现对不同厂家不同型号的大部分虚端子自动关联；对于少量不能自动关联的虚端子，可缩小选择范围后手动关联。该方法能有效减少设计工作量，提升设计效率和质量。

摘要:随着电力系统建设规模日趋壮大，变电站无人化已势在必行。厂站运行辅助设备、环境设备的数量和类型均相对较多，实现设备的高效、集中监控管理便成为了首当其冲的难题。基于自动控制和新型传感技术采集设备的相关开关量信息，设计并提出了一种新型的厂站运行辅助设备及环境设备的集中监测系统解决方案。该方案通过电力通信网和内部信息网络完成厂站运行辅助设备及环境设备运行状态数据的回传，从而实现了地调主站端对厂站运行的辅助设备和环境的集中实时监控和管理，极大地提高了设备运行维护的质量和效率。该研究为今后变电站通信网络的运行和维护提供了一种新的解决方案，使得变电站无人化的运行和开展可更有效地实现。

摘要:数字化变电站过程层存在多种形式的网络结构，研究不同网络结构下继电保护系统的可靠性对过程层网络结构的选择和工程应用具有重要意义。根据数字化变电站继电保护系统的构成特点，提出了一种保护系统可靠性分析方法。该方法将保护系统划分为采样子系统和跳闸子系统，分别建立其故障树模型。综合考虑设备故障和修复过程，利用故障树和蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真相结合的求解方法计算保护系统可靠性。最后应用所提出的分析方法，对不同网络结构下保护系统的可靠性进行了评估，通过对元件概率重要度分析，给出了影响保护系统可靠性的主要元件。

摘要:随着电子式互感器研究的日趋成熟及智能变电站的快速推进，智能变电站已广泛采用电子式互感器获取电流及电压信号。传统的变压器保护采用励磁涌流中的二次谐波含量区分励磁涌流和故障电流，从而对差动保护进行闭锁。但在空投或故障切除后恢复供电时，变压器内部发生轻微匝间故障，受非故障相励磁涌流的影响，差动保护可能延迟动作甚至拒动。针对上述原理的缺陷，提出了二次谐波“或”闭锁原理加故障开放的励磁涌流识别方法。试验结果表明，改进方案能明显提高变压器内部故障时差动保护的动作速度。