摘要:随着电压源变换器型高压直流(Voltage-Sourced Converter-Based High-Voltage Direct Current，VSC-HVDC)输电需求的持续增加，模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter，MMC)成为柔性直流输电的研究热点。环流的抑制和子模块电容电压的平衡是MMC控制的研究重点之一。推导了模块化多电平变换器高压直流 (Modular Multilevel Converter based HVDC，MMC-HVDC)输电系统的离散数学模型，在此基础上针对五电平MMC的控制目标提出一种改进的具有工程应用价值的模型预测控制策略(Model Predictive Control，MPC)。通过引入误差因子减小了子模块电压波动范围，同时通过MPC与电压排序算法相结合减小了传统MPC的计算量，并实现了HVDC系统传输功率的控制、MMC环流的抑制和MMC子模块中电容电压的平衡。仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性。

摘要:针对能量函数法无法分析系统的时变状态矩阵与稳定性之间的关系，提出一种基于时变状态矩阵的故障电力系统稳定性分析方法。首先，通过系统在故障消失点的状态及运行方式，逐步计算系统在故障后各运行点的状态及状态矩阵。然后求取差分方程的解，并根据时变系统稳定性判据，判定故障后系统能否渐进稳定。最后，2机系统和16机系统仿真算例表明，该方法能够准确判断系统在不同故障位置及故障持续时间等情况下系统的稳定性。

摘要:当输电断面支路出现重载时，应启动预防控制措施，避免线路过载；当切除过载线路可能引发输电断面连锁跳闸时，应启动过载校正措施，消除支路过负荷；必须切负荷时，应尽量减少切负荷量。采用原-对偶内点法求解非线性规划模型，获得消除支路过负荷的控制方案。为了将有功校正算法应用于机组调整能力有限的地区电网，将有功校正的主要调整对象扩展到负荷节点。依据负荷节点对降低越限支路和重载支路潮流的综合作用提出综合灵敏度概念，并根据该概念确定加减负荷节点。利用反向配对技术，模拟负荷在送电端或受电端内的相邻节点间转移，达到消除支路过负荷的目的。针对某地区电网进行仿真计算，表明所提出控制算法的有效性。

摘要:概率不安全指标是基于动态安全域(Dynamic Security Region，DSR)的电力系统安全概率评估模型的核心。通过大量仿真,发现输电线路不同地点故障的DSR变化具有一定的规律性，据此提出了一种基于角度均匀旋转法的输电线路概率不安全指标的快速算法。该方法只需得到线路两端点故障时精确的DSR，即可通过角度旋转快速推算该线路上任意地点故障时的DSR，从而快速求得概率不安全指标。通过WSCC4-11系统验证，采用该方法计算速度显著提高，最大计算误差约为1.96%，能够满足工程计算需要。

摘要:为了解决目前普遍应用的TCSC基波阻抗公式无法解释次频正电阻的问题，推导了TCSC基波阻抗的复数表达式，提出了TCSC导通角的选择依据。利用基波阻抗的复数形式，分析得到TCSC受导通角影响，基波电抗呈现出感性或容性特征，基波电阻会表现出负电阻和正电阻特性；次频电抗也会表现出感性或容性特征，次频电阻始终呈现正值。通过改变导通角使次频电抗呈感性能有效抑制SSR，使工频电阻为负值能够给次频正电阻提供能量；导通角的选择应同时满足工频下电抗呈容性、次频下呈感性以及工频下电阻为负值。算例分析表明, TCSC基于上述依据选择导通角能有效抑制系统的SSR，证明了导通角选择的合理性和基波阻抗表达式的正确性。

摘要:使用ETAP仿真软件对含有三机组的6 kV变电站，发生进线断路器误跳故障和进线三相短路故障时的双电源快速切换过程进行分析。仿真结果表明，进线断路器误跳故障时的工作母线残压可能上升超过系统正常电压，相角差超过典型整定值20°。进线三相短路故障时的工作母线电压下降得很低以至于不满足快速切换判据，切换时间太长。因此，在快速切换判据中增加工作母线电压上限约束为1.1倍额定电压，相角差可以整定为23°~30°。在进线三相短路故障时增加残压切换判据检验，并采用同时切换方式，缩短了切换时间。

摘要:以电力低碳化发展趋势为背景，以备用资源优化配置为目的，提出了能够体现碳减排因素的备用市场竞价模型。该模型建立机组备用需求曲线，以考虑容量事故随机性特性和实现多种备用资源的协调配置；应用外部性内在化理论，将边际碳排放成本内置到机组备用报价中，以得到的边际综合成本作为竞价依据，从而反映机组碳排放特性的影响。最后采用供给与需求理论方法获得备用决策最优点。对该竞价方法与传统竞价方法进行了比较，比较结果证明该方法可以找到最优的备用配置点，同时具有碳减排激励作用。该方法兼顾了备用服务的市场化运营与碳减排要求，算例结果也验证了这一点。

摘要:为了解决电源送出问题，提出一种多控制区协调自动发电控制（AGC）模型。结合该模型，对AGC的行为与电网潮流之间的作用关系进行分析，给出了相应的控制策略及控制算法。主控制区的控制目标为频率和联络线偏差控制，子控制区的控制目标为其稳定断面潮流贴近控制要求。子控制区也可参与主控制区的控制，实现与主控制区的协调控制。在云南省调AGC的实际工程应用表明，该方法可以有效地将子控制区稳定断面有功功率控制在允许范围内，保证电力系统的安全稳定运行。

摘要:针对输电线路双端故障测距算法需要进行双曲函数复杂的计算、牛顿-拉夫逊迭代和二分搜索计算量大、需要精确线路参数等问题，提出了一种新的适合于输电线路差动保护装置的精确故障测距算法。算法原理简单，经过简单的复数运算就可以计算出输电线路的精确参数、两侧非同步采样系数和故障距离。采用正序故障分量来计算故障距离，能适应各种故障类型，计算结果收敛快，不受过渡电阻影响。

摘要:零序电流差动保护对接地故障灵敏度高，动作电流与变压器调压分接头无关，受励磁涌流影响小，原理简单等优点，在超高压自耦变压器保护上得到广泛应用。但零序电流差动保护由于反应自耦变压器三侧零序电流的相量和而动作，受电流互感器饱和影响较大，不易整定，在区外故障切除时常常导致保护的误动。据此提出“基于零序电流的超高压自耦变压器相位比较纵联保护方案”。该方案比较自耦变压器两侧保护处零序电流相位，根据相位相同或相反作为故障判据来区分自耦变压器内部故障或外部故障。动模试验数据和数字仿真验证结果表明，该方案具有对超高压自耦变压器接地故障灵敏度高，选择性好，能够正确反应自耦变压器各种轻微匝间故障，保护判据均不受零序电流非周期分量和故障侧电流互感器（CT）饱和深度的影响等优点。

摘要:电力系统采样过程中对数据同步性要求很高，在IEC61850通信协议中推荐的插值算法同步方法。提出了一种改进的Lagrange插值算法，利用构造权函数的方法，补偿了一阶插值算法的误差，提高了计算效率。并在Matlab中就电力系统采样不同频率条件下的稳态特性及暂态特性的衰减直流分量和极限条件下的电压暂降等情况对该算法进行了仿真实验，实验证明了该改进算法在计算量和精度方面有一定的优势。

摘要:±800 kV特高压直流输电系统在电网中起到重要的资源调配作用。介绍了特高压直流保护的特点和保护分区，在对比分析云广和糯扎渡工程直流保护配置和保护功能逻辑基础上，研究特高压直流保护的优化。重点介绍了糯扎渡工程中极差动保护、金属回线差动保护和直流滤波器C1不平衡保护的保护配置、逻辑及其优化情况。优化后的直流保护配置和保护逻辑能够提高保护系统的速动性和可靠性，增强了特高压直流系统的稳定水平，对其他直流系统运行维护和后续工程设计也有一定的参考意义。

摘要:为改善传统符号型定位方法的不足，实现扰动信息不可靠时扰动源的准确定位，提出一种基于遗传算法的电能质量扰动源定位方法。通过对扰动信号高频分量产生机理的分析，利用小波变换提取高频分量，将高频扰动能量的极性作为扰动方向判别的依据，给出了一种扰动方向判别的通用算法。根据系统拓扑结构及监测点布置情况，建立了扰动源定位优化模型，将扰动源定位问题转化成为0-1整数规划问题，采用遗传算法进行求解。仿真结果表明该方法具有定位准确，容错能力强等优点，为扰动源定位问题提供了一种新的解决思路。

摘要:针对渔夫捕鱼算法容易陷入局部最优的不足，提出了一种共享适应度的小生境策略来提高基本渔夫捕鱼算法的全局寻优能力，并应用于解决配电网络变电站规划。由个体之间相互距离进行聚类组成小生境种群，并在生成的不同小生境种群内运用渔夫捕鱼算法进行寻优，在进行目标函数计境种群内利用共享机制改变个体适应度进一步提高群体全局寻优能力。通过实际算例分析，证明了所提方法能较好地解决变电站选址定容问题。

摘要:研发了输电线路山火监测预警系统并成功应用于多省市跨区电网线路。介绍了火点监测基本原理，给出了基于卫星遥感的输电线路山火监测与预警系统硬件和软件架构及其组成功能。为提高火点判识准确度，提出一种火点判断阈值自适应算法；提出了火点与杆塔距离优化算法，减少杆塔距离计算量。研制的输电线路山火监测与预警系统成功应用于多省市跨区电网。应用结果表明，研制的输电线路大范围山火监测系统能准确有效地监测输电线路山火并及时发布预警信息，有利于提高电网抵御山火灾害能力。

摘要:在分析含风电及储能的微电网电压—功率特性基础上，提出一种基于超级电容器控制策略的电压波动抑制方法，可对风电功率的随机波动进行快速补偿，保证风电与超级电容器储能共同向外输出的功率稳定，实现系统母线电压的稳定控制。对该方法进行了PSCAD仿真，仿真结果表明：风速变化时，该方法可有效抑制风电功率变化引起的电压波动；大型阻感性负载投入、外部故障时，该方法亦能减小电压波动和电压恢复时间，从而验证了所提方法的有效性与可行性。

摘要:为了提高低压配用电系统中的功率因数、降低线损、稳定用户端电压，提出了一种多DSTATCOM快速动态静止型无功补偿与TSC无功补偿相结合，DSTATCOM采用固定电容容量调节其两端电压频率的方法实现无功补偿的调节。采用该方法能够实现快速无级的动态补偿，TSC实现有级无功补偿，把二者结合在一起实现了大容量无功补偿的无级调节，并分析了系统的控制原理及控制策略。两级无功补偿系统具有体积小、成本低、动态响应快等特点。通过实验验证了该方法的可靠性和实用性。

摘要:为了提高电力线载波通信的可靠性和有效性，提出一种在发送设备端进行的信号处理方法，即相位调整预编码方法。利用了发送多个载波信号相位改变的不同，可以改变多个载波信号叠加功率和，从而减少电力线载波通信的峰均比。分析了峰均比形成的原因，提出了以最小化发送功率为目标函数，求解每个载波发送相位的优化问题。仿真结果表明，该预编码方法能够有效抑制电力线载波通信中过高的峰均比问题，在不增加复杂度的前提下，有效提高了通信的可靠性，证明了该方法的正确性和有效性。

摘要:为了实现将BPA的电网模型自动导入到DIgSILENT/PowerFactory中，提高在DIgSILENT中进行大电网建模的工作效率，分析了BPA和DIgSILENT中一次设备的数学模型，给出了这两种仿真软件在一次设备模型参数间的转换公式。研究了DIgSILENT提供的DGS接口和DPL编程语言的功能和技术特点，总结了BPA电网模型导入DIgSILENT的工作步骤。研究确定了VC6和DPL相结合的技术实现方案，设计了用于将BPA电网模型自动导入到DIgSILENT的工具软件的总体结构、功能和流程，开发实现了该工具软件。最后分别用3机9节点算例和北京电网等值系统对其测试，通过对比两个仿真软件的一次设备模型参数和潮流计算结果，验证该工具软件达到了设计的要求。

摘要:针对电炉变压器频繁调压且调压范围宽的特点，提出根据当前电炉变压器有载调压档位实时计算差动保护的平衡系数方法。该方法首先将3个单相电炉变压器档位信息经有载调压档位控制器转换为BCD码信息；然后差动保护装置通过开关量方式接入转换后的BCD码信息，并解码还原为当前实际档位；最后根据变压器调压总档位、各相变压器当前档位、低压侧标称最高电压及最低电压，计算各相变压器低压侧当前工作电压，再结合变压器额定容量、高压侧额定电压，按相实时计算差动保护平衡系数。这种方法解决了电炉变压器差动保护的差动电流计算不正确的难题，工程实践表明该方法明显增加差动电流计算正确性提高差动保护灵敏度。

摘要:提出了基于嵌入式PLC软核的通用配网保护平台设计方案。针对传统保护软件编程灵活性差，现场可配置能力弱的问题，在分析嵌入式PLC软核的特性并讨论了基于PLC软核技术实现110 kV及以下配网综合保护的可行性和优势的基础上，实现了基于嵌入式PLC软核的通用保护平台。设计了基于PLC软核的保护平台系统结构，然后在以ARM9200芯片为核心的硬件平台上实现了PLC软核的移植和调试。采用模块化设计思路，通过结构化文本语言（Structure Text）实现了差动保护、零序电压保护、反时限电流保护等面向配网主设备的保护功能。最后，以10 kV电动机为被保护对象，从保护特性和电磁兼容性等方面进行测试。实验分析表明，所实现的保护平台具有配置灵活，通用性好的优点，各保护参数满足GB/T 7261-2008和GB/T 14598国标要求。

摘要:研究了电气化铁路对电力系统220 kV输电线路微机保护装置选相元件的影响。根据某地区电网实际参数，在PSCAD中分别搭建了电力机车模型，基于相电流差突变量和序分量原理的微机保护装置选相元件模型。在PSCAD仿真中，相电流差突变量选相元件在不同工况下均能正确选出故障相，序分量选相元件在电铁功率较大时不能正确选出故障相，故电气化铁路对相电流差突变量选相元件影响较小，为在电气化铁路运输任务较重地区装设选相元件提供了理论依据。

摘要:以南方某城市中压配电网运行风险评估的工程实例为背景，以提高城市电网的供电可靠性为目的，提出了在线路或变压器检修时能否对城市中压配电网进行合环操作的决策方案。给出了合环操作示意图，并据此对城市中压配电网的合环操作问题进行了分析。阐明了合环操作的最终目的是为了转带负荷后再解环运行的观点，进而提出了判断是否可以执行合环操作的决策方案，解释了不能合环的原因，揭示了合环后电流过大的机理，并给出了应对措施，创造了更有利于合环的条件。实例分析验证了决策方案的可行性和有效性。

摘要:介绍了远程在线整定继电保护定值的具体实现方法，分别从继电保护故障信息系统、调度EMS系统和直连虚拟链路不同实现方案进行阐述，并对各种方案的优缺点进行分析和对比。同时还分析了继电保护定值远程整定过程中所存在的风险，并提出了多种远程安全整定的具体解决方案。通过远程整定继电保护定值方案的应用，可以实现继电保护装置远程管理与控制，并提高装置维护管理效率，为变电站实现无人值守、调度主站实现远程管理提供技术支撑。

摘要:阐述智能变电站通信网络和系统的时间性能概念及其重要性，为智能变电站通信网络和系统的运行维护提供可测量、可分析的方法和手段。依据智能变电站通信网络和系统标准定义的一致性测试方法和范围，研究讨论其测试方法的重要性，通过测试手段和方法的分析和描述为智能变电站通信网络和系统定义基本的时间性能要求。同时阐述评估智能变电站通信网络和系统的时间性能指标，为更好地掌握智能变电站通信网络和系统的时间性能提供全面的分析方法和检测依据。

摘要:为了研究并网风电场和光伏电站内应用全容量SVG（Static Var Generator）动态无功补偿的必要性和特别要求，重点从调节特性与响应速度等性能指标对比研究了SVC（Static Var Compensator）和SVG两种型式的动态无功补偿装置。针对甘肃已并网多个新能源项目，分析了大型风电场升压站在无功配置方案和无功补偿设备运行方面存在的误区和一些细节问题，并结合典型事故进一步分析了电网故障情况下SVG对系统无功和电压的支撑作用。同时，研究了集中并网光伏电站内SVG的选型和典型电气接线方案以及SVG在实际工程应用中的常见故障问题，对类似工程具有指导意义。