摘要:电力电子装置和直流输电系统接入交流系统后，现有的故障分析计算方法鲜有考虑交直流的相互作用对交流故障特性的影响。针对这一问题，提出了适用于交流系统故障分析的直流系统等值模型。首先，基于交流系统不对称故障情况下换流器的特性，采用开关函数法和序分量法建立了换流器的等值模型，该模型能够充分考虑换流器的谐波特性对计算结果的影响，提高了计算精度，同时，与交流系统接口方便，计算简单；其次，分析了交流故障期间直流控制器的响应特性，建立了直流控制器的模型；最后，提出了交直流互联系统统一计算的故障计算方法。对比计算结果与EMTDC仿真结果，证明元件模型和算法是准确有效的。

摘要:与传统变电站继电保护相比，数字化变电站继电保护系统在结构和内涵上都发生了重大改变，其系统可靠性目前尚无标准的评价模型和方法。在分析数字化变电站继电保护系统构成基础上，把信息流划分成同步对时、SV和GOOSE三类，对每类信息流回路可能的拓扑结构进行了分析。然后用最小路集算法对三类信息流回路连通率进行计算，用串并联模型对继电保护系统的整体可靠性进行计算。最后讨论了建模算法的软件实现并进行了算例分析。研究表明，该建模方法为评价继电保护系统不同方案的可靠性提供了有效手段。

摘要:孤岛运行的微电网由于其容量小，并且大部分微电源通过电力电子装置并网惯性小，因此微电网的频率和电压受微电网中负荷变化影响较大。基于电力系统二次调频原理研究了一种微电网频率控制策略。传统的下垂控制策略属于有差调节，当系统负荷发生变化时，不能保证微电网频率稳定在额定值。提出的基于电力系统二次调频原理的微电源频率控制策略在下垂控制的基础上，引入了比例-积分（PI）控制环节实现了频率的无差调节，类似于电力系统的二次调频过程。为了克服微电网惯性低的缺点，模仿了同步发电机的转子运动方程为该频率控制策略增加了一阶惯性环节，更好地提高了微电网的频率稳定性。基于Matlab/Simulink仿真平台，仿真研究了采用上述控制策略时微电网在孤岛模式下负荷投切、负荷冲击、负荷随机波动、微电网运行模式切换等多种工况时的频率变化，仿真结果证明了该控制策略的正确性和有效性。

摘要:四川电网正在兴建多条高压直流（HVDC）输电工程，而HVDC可能引发送端交流系统次同步振荡（SSO），造成相关汽轮机组的轴系扭振，缩短大轴寿命。因而评估电网发生SSO的风险迫在眉睫，这对保障电网安全稳定运行意义重大。提出将机组作用系数法（UIF）、Prony辨识算法提取振荡特征和电磁暂态时域仿真相结合，对四川电网由HVDC引起的SSO进行了研究，并在时域和频域两方面互为验证。分析结果表明，个别运行方式下，向家坝——上海±800 kV特高压直流输电系统可能引发泸州火电机组比较严重的轴系扭振情况，应予重视。这一整套分析方法能够很好地评估系统发生SSO的风险，有很高的工程应用价值，值得推广。

摘要:平波电抗器、直流滤波器、PLC滤波器构成特高压直流输电线路现实边界。分析特高压直流输电线路边界以及特高压直流输电线路的频率特性，研究特高压直流输电线路以及边界对故障暂态电压信号高频量的衰减作用。分析现有特高压直流输电线路暂态保护原理的保护范围，指出现有利用保护元件区分本侧区内外故障的特高压直流输电线路暂态保护原理并不能实现特高压直流输电线路全线保护。综合考虑特高压直流输电线路边界和线路对故障暂态信号高频量的衰减作用，提出利用保护元件区分对侧区内外故障的特高压直流输电线路单端电压暂态保护原理。建立云广特高压直流输电系统实际参数仿真模型，对所提出的特高压直流输电线路单端电压暂态保护原理进行仿真验证。

摘要:研究了一种适用于单相、三相网络的重载潮流算法。首先，对单相、三相网络，分别构造重载节点电压方程。对单相系统，方程中的各个元素为单一复数元素；对三相系统，方程中的元素被重载为3×3阶元素。然后，对单相、三相网络，构造统一的重载潮流迭代方程。通过矩阵变化，分别构造PQ节点迭代方程和PV节点迭代方程。对PQ节点迭代方程，采用传统方法求解；对PV节点迭代方程，提出一种新型的迭代方法。最后，应用多个IEEE标准算例测试算法。算例结果表明，该算法具有计算速度快，收敛可靠，适用性强的优点，适合应用于电力系统单相、三相网络在线计算。

摘要:考虑到负荷变化对恢复决策的影响，提出了配电网故障恢复的区间数灰色关联决策方法。引入负荷恢复量、负荷容量裕度、开关操作次数、负荷转移量、负荷均衡率5个评价指标，给出了评价指标的区间数表示法。综合利用故障恢复的主、客观信息对评价指标进行组合赋权，采用层次分析法主观赋权、区间数熵权法客观赋权。在此基础上，利用区间数灰色关联决策方法对配电网故障恢复方案进行区间评价。算例测试表明：该方法能有效解决负荷变化情况下的恢复方案评估问题。

摘要:针对现有滤除衰减直流分量算法求得基频分量相量，无法满足快速保护算法要求这一问题，提出了基于三采样点的快速提取基频分量瞬时值的算法。分析了计算系数与衰减时间常数的关系，得出了衰减时间常数在较大范围内变化时计算系数几乎为一常数的结论。仿真和动模试验结果表明，该算法具有不需计算衰减时间常数真实值、计算速度快和计算精度高等优势，能够满足快速保护的要求，可应用于高压超高压线路保护。

摘要:针对输电线路存在的采样不同步问题，总结了现有处理方法的特点，提出了一种基于输电线路分布参数电路模型的采样同步校准方法。在系统正常运行时，线路基准端根据其电压电流采样序列，通过线路分布参数电路模型计算出线路同步端的电流，并将计算结果发送给同步端。线路同步端通过比较其采样电流序列与基准端传来的计算电流序列之间的相位，计算出同步端相对于基准端的采样偏差时间。此后同步端调整其采样脉冲输出，完成采样同步校准。仿真分析表明该方法能准确计算线路两端的采样偏差时间，验证了该方法的可行性。

摘要:面向低压电力线扩频通信，基于Tent混沌序列提出了一种全新的混沌扩频序列复合构建方法。该方法通过对两组独立混沌序列乘积实值序列进行量化，快速构建扩频序列；研究了电力线通信的信道频率响应和噪声特征，并建立了基于该信道特性的电力线扩频通信系统模型。通过将复合混沌扩频序列应用于所建立的电力线扩频通信系统模型，对其性能进行了仿真验证。仿真结果表明：采用复合混沌扩频序列的电力线扩频通信系统在信噪比低于传统扩频序列3 dB的情况下仍能保证相同误码率。

摘要:采用电子式互感器母线保护的可靠性依赖于采样值同步，论述了目前智能变电站中母线保护采用的采样值同步方案。在同步标异常时，研究了合并单元自由采样的非精确同步方法及母线保护可以实现的最大同步误差，针对电子式互感器的应用，提出了优化母线保护原理和调整采样值差动关键参数的思路，分析最大同步误差对采样值差动原理母线保护的影响。在同步标正常和异常之间自适应切换同步方法和调整采样值差动保护原理及关键参数，保证母线保护采样值差动的选择性和可靠性要求，通过仿真分析了非精确同步时的动作行为。采用浮动门槛的方法，避免最大同步误差引起的不平衡电流越限闭锁，最终达到在同步标异常时母线差动保护不退出运行，提高了母线保护在智能变电站中应用的适应能力。

摘要:多电平逆变系统由许多开关器件组成，具有非线性因素，很难建立数学模型来识别故障。针对多电平逆变系统故障的特点，为了实现级联H-桥多电平逆变系统的故障诊断，提高诊断的精确度和运算速度，提出了一种基于PCA-SVM模型的故障诊断策略。分析了故障信号，采用快速傅里叶变换（FFT）实现对故障信号的预处理，主元分析（PCA）提取起主要作用的特征向量，降低噪声，减少训练和测试时间，通过SVM进行训练和测试。实验结果表明，该方法具有很好的故障诊断能力、整体的诊断精度高达98%、计算效率高，满足了级联H-桥多电平系统诊断故障要求。

摘要:结合LCL滤波器与具有有源滤波功能的光伏并网系统，从有功基波注入、谐波电流变化率、开关次谐波及电流闭环控制器带宽等方面进行分析设计，提出了一种适用于具有有源滤波功能的光伏并网系统的LCL滤波器参数设计方法。该系统不仅改善了电网的电能质量、提高了设备的利用率，同时取得了更好的高频谐波及并网电流纹波抑制效果。最后通过实时仿真验证了设计方法的有效性与可行性。

摘要:针对传统变电站基于元件信息的后备保护动作时限和定值配合繁杂的弊端，提出基于本地信息的站域保护。该保护由电流元件和电压元件构成，原理简单可靠，在主保护及断路器拒动时具有后备保护和断路器失灵保护的功能，同时近后备和远后备的动作时限相同，能够快速切除故障。并提出基于多Agent技术的站域保护系统，运行方式改变时该系统能够自适应地调整保护定值，提高了保护灵敏度。

摘要:为解决补偿电网接地选线正确率不高，不能识别高阻接地和低阻接地故障的问题，提出了应用小世界网络理论进行单相接地故障识别和选线的新方法。研究了单相接地故障的四种类型，在实验室搭建了低压模拟补偿电网，并针对高阻和低阻接地建立了其故障前后的小世界网络模型，得出了各自的特征参数，以此可以区分不同的故障类型和接地线路。在此基础上，研制了相应的选线装置并进行了接地选线试验。试验结果表明，选线装置能够识别接地故障类型，正确选出接地故障线路，效果令人满意。

摘要:在并网点接入无功补偿器是提高电压稳定保证风电可靠运行的有效方法。设计一种带超导储能的静态无功补偿器，应用逆系统方法实现系统反馈线性化解耦，再采用RBF神经网络滑模控制对解耦逆系统进行控制。仿真结果表明：采用逆系统方法和RBF神经网络滑模控制对提高系统的动态响应速度和改善系统鲁棒性具有良好的效果，所得结果符合带超导储能的静态无功补偿器的动态响应特性。

摘要:根据电压型PWM整流器静止坐标系下的数学模型，提出了电压平方外环和电容功率与网侧无功功率内环的直接电容功率控制策略。针对目前预测直接功率控制的不足，分析了电压矢量对功率的作用机理，采用了划分动态扇区的方法。为提高动态性能，推导并设计了一种预测直接电容功率控制(P-DCPC)方法，并通过仿真和实验对其进行验证。通过对电容电压与负载功率的解耦，实现了电容功率的直接控制，提高了动态性能。仿真和实验结果验证了该方法的有效性和优越性。

摘要:配电网可靠性是衡量一个地区供电水平的重要指标。采用闭环运行方式可以有效提高配电网的供电可靠性。首先，从分布式电源的并网需求和日益提高的供电可靠性要求，阐述了配电网采用闭环运行的驱动力。然后，介绍了配电网闭环运行的关键支撑技术和主要优点，提出了一个具有三层结构的集中式差动保护控制概念和系统架构。最后，分析了配电网采用基于差动保护的闭环运行方式的应用前景。

摘要:分析了电弧性接地故障时零序电压和零序电流暂态分量的特征，以及现有基于零序暂态分量分析的接地选线方法应用在馈电开关单相电弧性接地保护中存在的问题。提出了一种基于稳态零序电压和暂态零序电流首半波积分的馈电开关用电弧性接地保护新方法。该方法只需测量本馈电开关所载线路零序电压和零序电流，且不需计算暂态零序电流频率。经6 kV实验电网多次模拟实验证明，该方法具有采样频率低、计算简单、判断准确的特点，可以有效解决现有馈电开关保护中电弧性接地故障动作不准确的问题。

摘要:基于目前普遍采用的电磁暂态仿真工具PSCAD/EMTDC，根据实际工程软件进行了直流控制保护系统仿真平台的二次开发。分析了直流控制保护工程软件在工控机中的分时处理、中断计算过程及其在PSCAD/EMTDC中的等效实现方法，利用该仿真平台进行了灵宝扩建背靠背直流工程的控制系统建模。将基于本平台搭建的电磁暂态模型与实际工程系统调试时的电流阶跃响应结果进行了对比，证明该平台与工程实际控制保护系统功能等效。基于该平台进行直流工程控制系统仿真的结果可信，对于广泛开展跨区直流输电系统的电磁暂态仿真研究具有工程实际指导意义。

摘要:公共电网如何消纳大量电动汽车充电负荷的接入，为电动汽车提供便捷可靠的能源补给，是电动汽车电能供给面临的重要问题之一。由于电动汽车充电负荷具有一定的积聚效应，对电网特别是供电终端配电网的运行会带来多方面的影响。引导电动汽车用户有序充电，对充电负荷进行有效管理是趋利避害的必要措施。对电动汽车充电需求的构成要素，以及影响电动汽车充电需求的关键因素进行了分析。提出了一种从充电负荷配置和充电需求引导两方面展开的电动汽车有序充电实施方案。结合电动汽车充电基础设施的不同设置模式，引入虚拟充电单元作为电网侧负荷配置的基本单位，建立了从电网优化运行到电动汽车充电终端的分层分布实施架构。

摘要:为了实现无功优化与无功规划计算的统一管理，满足工程实际应用需求，设计实现了地区电网可视化实用无功优化与规划系统。由状态估计、无功优化、无功规划、图形平台四大功能模块及系统接口模块组成。状态估计完成量测数据的处理，优化电网潮流状态；无功优化以实用离散量子粒子群算法为基础，采用短期负荷预测、概率估计理论制定无功优化策略，辅助优化调度决策；无功规划基于负荷特性，采用聚类分层分析连续断面优化方案，结合灵敏度分析确定最优补偿点及补偿容量；图形平台实现人机交互，实时反映电网功率流动，显示更新无功优化策略；系统接口实现系统与OPEN2000的数据传输。系统已在某地区电网得以应用，效果良好。

摘要:为了更好地管理配电网的电能质量问题，研发了配电网电能质量监测与高级分析软件平台。构建了平台软件的总体框架结构，详细介绍了软件平台开发中使用的技术路线。结合配网的特点和现状，研发了适用于配电网的电能质量评估、谐波潮流算法、谐波源定位等核心算法，率先提出了“基于纵横向区域配电网电能质量智能评估算法”，“基于计量自动化系统的谐波潮流计算算法”和“基于负荷分类和负荷容量的下级谐波源查找技术”。本软件平台已经在东莞配网实际运行，运行效果良好，改善了东莞配网的电能质量问题。

摘要:为了实现电动汽车充电站监控系统的标准化管理，应用IEC61850建模技术和UML建模方法,在分析交流充电桩的监控功能及信息量基础上，在间隔层通信管理机中建立交流充电桩的逻辑设备、逻辑节点、数据的信息模型。讨论了通信管理机与站控层监控主机之间的报告和控制机制的信息交换模型，分别给出了实现交流充电桩信息交换的数据集/报告控制块实例、控制属性及服务流程。应用表明，该研究内容可提高电动汽车充电站监控系统设备间互操作性和运行管理效率。

摘要:随着大容量电池技术、电动汽车技术的发展和成本的降低，电动汽车的数量将急剧增长，其随机充放电行为将为城市电网的安全稳定运行带来新的挑战。从电动汽车充电设备及充放电特性出发，分析了电动汽车充电行为对电网负荷平衡、电源容量、电能质量、环境等方面的影响。探讨了电动汽车V2G模式在车网通信、削峰填谷、频率调节、新能源协调运行等领域的应用前景，并展望了含大规模电动汽车的城市电网动态运行机制、电动汽车与电网的协调优化经济运行、V2G多场景发展等相关领域的下一步研究工作。

摘要:紧急控制中的低频减载和低压减载策略作为第三道防线的重要内容,已经在电力系统中广泛加以采用，对防止系统稳定破坏具有重要意义。在分析和总结国内外低频减载和低压减载方面主要研究工作的基础上，归纳了目前切负荷方案的优缺点，着重指出系统受到大的扰动时，电压稳定和频率稳定均受到威胁，仅考虑频率或电压单一变量的切负荷策略是不可靠的。因此，新提出的紧急减负荷策略还需要考虑系统网络拓扑的变化，以及频率稳定和电压稳定的相互影响，以实现切负荷的动态自适应性。