摘要:光伏发电对其并入电网的调峰平衡带来的负面影响会反过来限制光伏发电的并网规模，研究计算光伏发电的穿透功率极限对其建设与规划具有重要意义。从电网的调峰平衡角度出发，提出了一种计算光伏发电穿透功率极限的方法。该方法利用bender’s解耦的思想将时间和发电机组合作为决策变量，以光伏发电的穿透功率极限为优化目标，提高了计算精度和效率。利用10机系统算例仿真，仿真结果表明，常规机组的出力特性、光伏发电的功率输出特性以及发电负荷特性是决定光伏发电穿透功率极限的重要因素。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。

摘要:对运行在最大风能捕获状态，风力机负载转矩采用转速离散惯性反馈控制的基于电磁耦合器调速的变速恒频风电机组的风力机转速特性进行理论分析和仿真计算。分析了单点扰动和持续扰动下风力机转速特性的稳定性，对单点扰动下惯性时间常数、扰动的大小、风速等对稳定性的影响，以及持续扰动下风速的频率和变化幅值对稳定性的影响进行了详细分析。提出了惯性时间常数的设计原则。

摘要:为满足对大规模互联电网进行快速暂态稳定仿真的需求，提出了一种基于图形处理器（Graphics Processing Unit， GPU）计算平台的暂态稳定并行算法。算法依据暂态稳定联立矩阵的双层对角加边结构，将整体计算分解为三部分：1）动态元件相关计算；2）分区系统计算；3）边界系统计算。第1）、2）部分被分配到计算平台中的多核CPU上进行处理。第3）部分则采用可完全并行化的稳定双共轭梯度法在GPU上计算，并且为了减少迭代次数使用了稀疏近似逆预处理技术。针对一个含12823节点、1431台发电机组的算例进行了仿真测试，验证了所提算法的有效性和实用性。结果显示，算法并行加速比可达到7.01倍，仿真速度快于实际暂态过程，为暂态稳定并行计算提供了新的解决思路。

摘要:动态相量已经被引入到HVDC建模中，其用开关函数来表示阀的开关状态，具有较好的精度。基于HVDC次同步振荡分析的需要，考虑晶闸管的死区特性和触发方式的影响，对HVDC的动态相量模型提出了改进，并在电磁暂态仿真平台上建立了改进后的HVDC动态相量模型。然后基于HVDC的基准系统，在统一的电磁暂态仿真平台下与HVDC的电磁暂态模型进行了仿真比较，对比不同频率扰动下交直流系统相关状态变量的时间响应曲线，较为严谨地验证了改进的HVDC动态相量模型在不同频段的适用性。

摘要:风电出力的随机性和不稳定性对系统安全带来巨大压力。针对由于风电出力的随机性可能导致系统在不合理机组检修计划下出现备用不足的情况，采用基于风电概率分布的机组检修计划最小失负荷期望模型。通过考虑发电机组随机停运下可能产生的失负荷期望值对机组检修计划进行合理优化，减小甚至消除产生失负荷的可能性，保障系统安全运行。针对所采用的机组检修计划模型，提出了新型高效0-1问题粒子群算法。在IEEE RTS-96系统中的验证结果表明该模型与新型粒子群算法可行有效。

摘要:配电网中引入分布式电源将导致传统的故障区段定位方法不再适用。通过构建新的开关函数，提出了基于二进制混合算法的配电网故障区段定位方法。该方法可动态适应分布式电源的投切，在进行多重故障定位时只需确定一次正方向,利用双种群进化策略和信息交换机制实现了粒子群和差分进化算法的混合。算例分析结果表明该方法能够对含分布式电源的配电网中的单一和多重故障进行准确定位，并且具有一定的容错性和高效性。

摘要:为有效降低独立风光发电系统中混合储能系统的费用成本，需要合理的优化配置储能系统容量。通过分析超级电容器和蓄电池的储能特性，提出一种基于该类混合储能系统的能量管理策略，并分析了此能量管理策略下的系统负荷缺电率（LPSP）的计算流程。建立了以全生命周期费用（LCC）理论为基础的储能装置年均费用为目标函数，以独立风光发电系统LPSP等可靠性指标为约束条件的储能容量优化模型，并运用改进粒子群算法对优化问题进行求解。通过算例结果分析，表明所提出的能量管理策略能够更加充分地发挥两种储能元件的互补优势，有效降低储能系统成本。

摘要:针对传统GM(1,1)模型对呈“S型”规律增长的负荷序列建模预测时误差大的缺点，提出了灰色离散Verhulst模型。该模型借鉴了非齐次指数的离散灰色模型的建模机理，避免了经典灰色Verhulst预测模型由于参数估计采用离散方程而模拟和预测采用连续方程所带来的系统误差。给出了所提出的灰色离散Verhulst模型的递推解的形式。根据灰色预测理论的预测特点，采用等维灰数递补预测法对灰色离散Verhulst模型进行改进。通过实例证明，所提出的方法是正确和有效的。

摘要:为了解决风电功率神经网络预测输入变量多、计算效率低、泛化能力较差的缺点，采用主成分分析法(PCA)减少变量数。用神经网络动态集成的方法构建出较强泛化能力的BP网络集成。采用南方某风电场的数据进行了预测，比较了选取全部气象参数、部分气象参数和基于PCA处理后的数据作为神经网络输入对预测精度和计算效率的影响，结果表明采用PCA能在不降低预测精度的情况下，大大提高运算速度。通过对比单个和集成BP神经网络预测结果发现，采用集成网络的预测精度比单个BP网络精度有所提高，特别是风速突变的情况下更加明显。

摘要:为了充分体现水电优化调度带来的效益，提出了多目标短期梯级水电优化调度的混合整数模型。模型综合考虑水电发电效率和调峰性能，采用了系统中总剩余负荷量和剩余负荷峰谷差两个指标来评价优化方案。针对模型中的多个目标函数以及非线性的机组运行约束，基于模糊隶属度函数和混合整数建模方法，将多目标非线性优化问题转化为单目标混合整数线性规划问题（mixed-integer linear program, MILP），并采用先进的MILP软件包进行求解。通过某地区大规模梯级水电系统的算例分析，结果表明了所提模型的合理性和有效性。

摘要:为了应对电动汽车规模化发展之后庞大的充电站负荷对电力调度配送等环节带来的影响，依据当前北京奥运快换式公交充电站的相关实测数据，对快换式公交充电站负荷特征及其影响因素进行分析，提出一种基于模糊聚类分析与BP神经网络相结合的快换站短期负荷预测方法。利用该方法对四组不同的测试日进行预测实例分析，并与单一BP网络模型的预测效果进行比较。统计结果表明，基于模糊聚类分析与BP神经网络相结合的预测方法具有较高的预测精度，满足一定的应用要求，适用于快换式公交充电站短期负荷预测工作。

摘要:提出一种基于补偿电压的变压器电压差动保护。以单相双绕组变压器为例在正常变压器回路方程的基础上定义补偿电压的概念，并给出了三相变压器补偿电压的表达式。深入分析了变压器调压分接开关位置变化、漏电抗参数计算误差以及CT变换误差对基于回路方程差值的变压器保护以及补偿电压的幅值、相位的影响，在此基础上提出了综合补偿电压幅值和相位特征的变压器电压差动保护。利用ATP仿真软件获得变压器各种运行状态下的数据，分析结果表明了本方法的正确性和可行性。

摘要:针对传统最小能量控制策略的不足，提出一种改进型DVR拓扑结构，并对基于此拓扑结构的最小能量控制策略的电压、电流等相量关系进行了公式推导；提出了一种无相位跳变的最小能量控制策略；通过对负荷电压电流的检测，利用改进型最小能量控制策略和电压电流双环控制，实现电压幅值和相位的补偿。建立Matlab仿真模型，在四种不同情况下对改进型最小能量控制策略的有效性进行验证；同时与传统最小能量控制策略进行对比分析。仿真结果表明该拓扑结构结合最小能量控制策略的有效性。

摘要:基于状态估计结果通过数值仿真获取预想故障集下的系统受扰轨迹，再应用Prony算法从受扰轨迹中提取反映系统动态稳定特性的主导模式，根据主导模式的阻尼判断系统的动态稳定性。在模式频率相同的多个故障中选取模式阻尼最小的故障作为关键故障控制。根据机组分群及其参与因子通过功率摄动法判断机组调整方向，并协调不同弱阻尼模式下的机组调整方向。采用并行计算策略计算单个模式的机组调整措施，再合并各模式的控制措施，并进行校核，最后给出协调控制多个弱阻尼模式的机组出力调整措施。通过对华北电网的案例分析验证了该方法的有效性和实用性。

摘要:由于分布式发电系统的孤岛效应会造成多种有害影响，基于并网逆变器的分布式发电系统要求具备孤岛检测功能。主动移频式孤岛检测法是常用的检测孤岛的方法。介绍了几种主动移频式孤岛检测法的工作原理及其在多逆变器并联运行条件下的孤岛检测性能。分析了主动移频式孤岛检测法产生稀释效应的机理并进行了仿真验证。仿真的结果表明, Sandia频率偏移法在多逆变器并联运行时可能会因为稀释效应导致孤岛检测失败，而滑模频率偏移法受稀释效应的影响不大。

摘要:提出了一种新型的有源电力滤波器恒频直接功率控制方法，该算法直接采用电源功率对APF进行控制，从而省略了负载谐波和无功的检测及计算环节，提高了控制的可靠性、降低了成本；采用恒频直接功率控制保证了开关频率固定，提高了系统的动态性。另外分析了直流侧电压与功率损耗以及补偿能力之间的关系，应用下垂控制器获得直流侧电压控制参考值，从而实现APF的有功功率损耗与补偿性能的综合优化。仿真结果验证了该方法的正确性与有效性。

摘要:针对双馈式变速变桨风力发电机并网系统，对其控制技术进行研究，提出了一种基于链系统理论的转子电流控制方法,建立起了变速变桨发电机结构分散化并网控制器模型，它由2个单元模型、2条因果链和2支链间关联的模型构成。在此模型的基础上，根据链系统的预估机制和控制方案，给出了以发电机转子的ｄ轴电流、ｑ轴电流为受控量的关联系统的结构分散化控制算法。仿真结果表明，该新型控制方法与传统的PI控制方法相比，不仅不需要进行常规控制时繁琐的PI参数整定，而且可以使得发电机转子的ｄ轴电流、ｑ轴电流在有限时间内迅速到达参考值，实现快速收敛和较好的跟踪精度。

摘要:配网侧多种分布式电源的接入将对系统的安全性、可靠性、稳定性产生重大影响，含有多种分布式电源的广义负荷建模是一种机遇与挑战。首先在综合负荷模型（SLM）的虚拟母线上增加一台异步发电机和两个有功功率源，构造一套含有固体氧化物燃料电池（SOFC）并网系统、三相单机光伏并网系统以及恒速异步风力发电机三种分布式电源的广义负荷模型结构，并对该模型初始化。然后提出一种模型参数的辨识策略：将低灵敏度且非时变的参数固定为聚合值，对于高灵敏且时变的参数，在聚合值附近采用遗传算法进行辨识，即只辨识电动机比例、定子电抗、风力发电相对纯负荷的比例、电动机初始负载率、配电网络的电阻、电抗、光伏发电相对纯负荷比例等7个模型参数。通过对三种不同负荷水平进行仿真，获取实测数据样本并进行参数辨识和适应性分析，验证了含多种分布式电源的广义负荷模型描述能力强，泛化能力好，参数辨识结果分散性较小。

摘要:为了减小电缆故障测距的盲区，提高测距精度，提出一种电缆短距离开路故障的测距方法。分析对比电缆短距离开路故障后分别采用矩形波和钟形波作为发射脉冲进行测距的行波波形，可知采用矩形波作为发射脉冲时，发射波与反射波重叠后的拐点明显，易于发现。利用小波变换对信号的多分辨率处理和对突变信号的良好表征能力，确定发射波起点和该拐点位置，测出故障距离。该方法既可以为电缆故障人工测距提供参考点，又可以实现电缆故障自动测距。实测结果表明，该方法对于电缆短距离开路故障测距准确，可以有效减小行波测距的盲区。

摘要:利用电力系统实时数字仿真器RTDS搭建了±200 Mvar 链式STATCOM控制保护装置的闭环测试系统。在进行链式STATCOM的RTDS建模时，考虑到模型链节数与实际装置链节数的不同，提出了一种混合开关频率的建模方法，在保证RTDS STATCOM模型等效开关频率与实际装置相等的同时，又使得大部分链式模块的载波频率与实际装置相符，从而保证在相同的载波频率下更好的检验模块之间的直流电压平衡控制效果。最后，利用该测试系统对±200 Mvar链式STATCOM与电网的相互作用以及控制保护装置的性能进行了全面的考察，实验结果表明该建模方法具有良好的等效性，STATCOM能有效的改善电网的电压稳定。控制保护装置设计正确，能够按照预期合理、迅速的动作。

摘要:与传统用电相比，智能用电强调用户的参与，鼓励用户与电网之间的信息双向互动。为了获取家庭内负荷级别的用电信息，加强用户与电网的双向互动，对家庭智能用电系统的实现进行了研究。构建了一种新型的家庭智能用电系统结构框架，其由智能电表，智能互动终端，智能控制器，家庭局域网络等构成。开发了一种智能控制器装置，搭建了一套演示系统进行测试验证。测试结果表明，智能控制器可以实时准确地获取各用电设备的耗电信息，将用电信息传送给互动终端。而且智能控制器可根据电价变化控制电器设备的运行,实验验证了智能控制器可实现有效节能的效果。

摘要:变电站电力设备的温度变化会影响设备的安全稳定运行。针对传统变电站设备温度监测方式的弊端，提出了一种基于ZigBee协议的无线温度在线监测系统方案。该系统采用星型结构组建ZigBee无线网，使用SVG矢量图实现基于B/S的在线监测平台。测温系统的设计考虑了数据模型的通用性和监测平台的可移植性，为变电站温度在线监测系统的设计提供借鉴。

摘要:智能变电站常采用交换式以太网技术共享数据，这种方式简单高效却无法保证数据传输的实时性。比较各种实时以太网技术的特点，引入Ethernet POWERLINK(以下简称EPL)协议来改善智能变电站中数据传输的实时性。通过分析EPL的实时原理和协议结构，用BF536硬件平台加μCOS实时操作系统实现EPL的移植。在此基础上，结合智能变电站数据的特点，提出一种在智能变电站中应用EPL的方案。对该方案的通信性能进行了测试，测试结果表明该方案可行，为EPL技术的应用提供了参考。

摘要:针对传统基于空间矢量调制的直接功率控制 (Direct power control with space vector modulation，DPC-SVM)三相并网逆变器动态响应速度慢的问题，研究了一种三相并网逆变器的改进DPC-SVM方法。该控制方法基于传统空间矢量脉冲宽度调制(Space vector pulse width modulation，SVPWM)解耦控制的思想，利用参考功率前馈来提高系统的动态响应速度。详细阐述了传统和改进DPC-SVM方法的工作原理，并以15 kVA三相并网逆变器为例对传统和改进DPC-SVM方法进行了仿真和实验验证。与传统控制方法相比，改进控制方法具有更快的动态响应速度。

摘要:大规模风电接入给电力系统运行带来很大不确定性，增加了系统发电调度和备用决策的难度。深入分析了大规模风电接入电力系统备用决策的影响因素。在传统确定性决策方法的基础上，重点梳理和对比计及风电影响的概率性决策方法，指出各类方法的特点及可能存在的问题。从电源侧和需求侧两个方面深入探讨了大规模风电接入电力系统的备用配置问题，指出风、火等多电源打捆和电动汽车等储能设备以及其他技术在解决备用配置问题中的应用潜力。综合大规模风电接入对电力系统生产、运行以及消费环节的影响，对传统的电力系统备用的概念进行了扩展。