摘要:针对交直流混联系统的状态估计问题，分析了其数学模型，对其求解方法进行了研究，并开发了软件。介绍了交直流混联系统的抗差状态估计模型，根据该模型的特点进行变量等价转换，以降低其复杂度。在利用内点法进行求解时，通过对原问题的海森矩阵进行近似，确保其正定且提升了算法的效率。通过IEEE 9节点、14节点、30节点、118节点、145节点系统这5个算例，分析了算法效率以及收敛域。结果表明，与牛顿法相比，基于内点法的状态估计的收敛域更宽广，可以应对更恶劣的现场状况，具备现场应用潜力。

摘要:大规模储能系统的应用可提高电网运行的经济性，其优化调度的难点是如何处理能量约束。提出了一种含储能系统经济调度的滚动优化思路，在建立储能系统细化模型的基础上，构造了考虑规模化储能系统的多时段最优潮流模型,并对剩余能量约束进行了松弛与自适应调整。通过等效变换与Lagrange松弛，推导出其对偶问题进行求解。该对偶问题是一个凸的半正定规划，且在一定条件下对偶间隙为零，有效提高了解的全局最优性。对储能系统单点接入和多点接入的算例进行了测试，并与内点法计算的结果进行了比较，验证了所提模型和算法的有效性。

摘要:为改善采用载波同相层叠调制策略时五电平H桥级联型静止同步补偿器(Static synchronous compensator，STATCOM)输出电流的波形质量，提出一种直流侧电压平衡控制策略。基于STATCOM的控制原理阐述载波层叠调制策略下脉冲周期轮换的方法，分析脉冲轮换时序对各单元直流侧电压的影响，推导占空比变化量与各单元吸收功率的关系。以此为基础改进了脉冲轮换控制策略，该策略在脉冲周期轮换的基础上通过调整脉冲轮换时序的占空比来维持各单元直流侧电压平衡。通过对改进前后脉冲轮换控制策略仿真分析，结果表明改进的脉冲轮换控制策略能够有效地平衡直流侧电容电压。

摘要:针对配电网故障恢复的特点，提出了一种快速拓扑分析和潮流计算方法。首先利用SQL关系数据库存储配网的连接关系和节点、支路信息，方便数据维护，提高拓扑重构的灵活性，在故障分析时，将数据库中的配网信息加载到内存中形成面向对象的实时数据库。然后运用广度优先搜索法进行拓扑分析，并结合前推回代法进行潮流计算。最后采用基于QT的 C++实现用GUI界面显示拓扑和潮流计算结果。结果表明：该算法能快速正确检测配网的连通性、判断是否存在环路或孤岛；同时具有良好的数据维护性，计算速度快。

摘要:为解决非同步定频采样系统对电力系统频率测量时存在的运算复杂、实时性不好等问题，提出了一种实用的频率实时测量方法。该方法是基于周期过零点插值原理，通过对A/D采样的离散序列进行FIR带通数字滤波，然后对相邻的同方向过零点进行插值求取频率的估计值。针对电力系统待测信号中不含谐波、含有2-16次谐波以及含有随机噪声的不同情况，分别进行了仿真验证，最后与离散傅里叶变换（DFT）测频算法的结果进行了对比。结果表明该方法抗干扰性和测量精度都要优于DFT测频算法，而且该方法计算量少、实用性强、实时性好、测量精度高，能满足电力系统频率测量要求。

摘要:针对SVM等各类传统算法耗时过长，无法满足在线要求的问题，提出了一种基于广泛内核核向量机(ECVM)的大规模电力系统在线稳定评估算法。首先基于决策树算法对原始特征量进行特征筛选，然后基于ECVM分类器快速给出电力系统稳定状态的评估结果。该算法简化了最小闭包球问题中新球心的计算过程，避免了每次迭代都要解决QP问题，降低了算法的复杂度。在New England 39节点系统和某实际系统下的仿真结果表明了所提算法的优越性，为大规模电力系统的在线稳定评估提供了新思路。

摘要:针对电网规划方案综合评判决策的复杂性以及层次分析法（AHP）的主观性过强和数据包络法（DEA）无法体现决策者偏好的缺陷，提出了一种AHP和DEA相融合的方法。将该方法依据是否融合灰色关联度又分别建立两种模型。通过建立电网规划综合评判体系，运用两种模型对一个实际电网规划问题进行求解分析，计算结果与实际期望方案一致。在此基础上对模型进行容错性分析，分析表明融合灰色关联度的AHP-DEA模型相比其他模型具有较强的容错性能，在遭到非正常因素的干扰下仍能选出最优方案。

摘要:经验模态分解在处理电力系统暂态扰动信号时存在模态混叠的问题，基于高频谐波注入法的经验模态分解（简称HF-EMD）是一种简单高效的改进方法。该方法的有效性依赖于高频谐波频率的选取，而目前并没有有效的频率选取原则。着重对此问题进行了系统的研究，并通过理论分析和大量仿真试验得出了一个具体有效的选取原则: 当所注入的谐波频率在原信号高频成份的最小频率与该最小频率增加1/2倍基波频率的范围内时，HF-EMD普遍有效。对PSCAD模型仿真电能质量信号和变电站复杂实测扰动信号的分析表明，该原则具有高效性和普适性，能够有效提高暂态电能质量扰动信号的检测精度。

摘要:介质响应法可以有效地判断油纸绝缘的状态，保证变压器运行的可靠性，延长老旧变压器的使用寿命。变压器油纸绝缘等效电路参数的求解对于深入分析介质响应特征量随绝缘状态变化的规律有重要意义。基于去极化电流解谱的方法对等效电路参数的求解进行了改进。根据时域介电谱理论，估算出各条支路的时间常数，再逐条求出每条支路的极化电阻、极化电容。该方法计算简单，而且还体现了物理意义。最后，用该方法对三台变压器进行解谱分析，计算得到的等效电路参数和原参数的误差很小，验证了该方法的有效性和可行性。

摘要:为了准确评估风电场接入电网对系统可用输电能力(Available Transfer Capability, ATC)的影响，针对风电并网系统的概率可用输电能力计算展开研究，详细分析不同风电并网情况下ATC的变化规律。首先基于风速Weibull分布，建立了大型风电场输出功率数学模型；进而采用原-对偶内点法完成风电并网系统可用输电能力单一样板值的求解。在此基础上，采用蒙特卡罗仿真法从广义角度对风电并网系统的ATC进行概率评估。仿真结果表明，所提算法能够有效评估风电这种波动性电源对ATC的影响。研究成果可为风电并网系统安全经济性能评估提供有效参考信息，对未来电网规划扩建具有指导意义。

摘要:为了最大限度利用单项模型预测信息，减少模型选择的风险，给出了一种基于量子和声搜索算法（QHS）的改进DMSFE组合预测方法（QHS-IDMSFE）。考虑时点差异和模型差异，将DMSFE模型中的折现因子?扩展为矩阵形式。并采用量子编码和声库，利用态叠加增加和声库中每个和声携带的信息量，提高算法的寻优能力，以达到在保证MAPE目标函数最小前提下通过QHS算法寻优确定出最优??矩阵形式，进而确定单项模型的组合权重。采用两个地区年用电量数据对提出的模型进行验证，结果显示该组合方法能有效提高预测精度且适用于中长期电量预测。同时能够实现矩阵? 的智能寻优，并保证预测误差最小。

摘要:传统的风电接纳能力计算方法没有考虑实际电网的调度运行方式，缺乏普遍的实用性。在考虑电网调峰约束的前提下，对影响风电接纳能力的重要边界条件进行敏感性分析，依托D5000智能电网调度技术支持系统，读取电网短时开机方式的运行数据。提出省级电网风电接纳能力的计算原理与算法，求解出接纳能力指标值，进而构建协调电网调度计划制定与接纳风电能力的优化调度模型，实现了常规电源与风电的协调运行，降低风电功率对电网运行的冲击，使计算得出的结果能够更加准确地反映电网实际接纳风电能力。现场运行数据验证了所提出的风电接纳能力计算方法的有效性。

摘要:为了满足电力系统广域保护的通信要求，并为电力系统广域保护网络的工程设计及通信系统的评估计算提供参考和理论依据，提出了基于SDH光网络的分层区域式保护通信系统的可靠性研究。根据SDH光网络通信原理和自愈环网的可靠性评价方法，运用状态空间法量化分析了传输链路区段的故障概率和可用度等指标，阐述了分层区域式保护通信主干网和区域网的可靠性研究方法，包括SDH自愈环网和星型网的可靠性模型及可用度评估、网络冗余和过程层设备组网结构等。例证分析表明，采用SDH自愈环网的通道保护功能可以减小光纤故障对整个环网可靠性的影响，而提高接口的可靠性则是保证SDH环网可靠性的关键。

摘要:电动汽车充电的便捷、安全是电动汽车产业化的必要保障。电动汽车充电负荷具有一定的随机性和集聚性，充电负荷接入电网的位置和容量不同，势必给电网带来不同的影响。如何适应电动汽车充电负荷的接入成为电网建设规划中面临的重点问题之一。基于现有的电动汽车充电方式的讨论，考虑电动汽车充电负荷随机分布和局部集中分布两种方式，通过仿真计算，详细研究了接入电网的电压和损耗特性，并对关键因素进行了分析。结果显示，接入电网的电压和损耗特性与充电负荷的分布密切相关。最后提出电动汽车充电站点设计和选址依据。

摘要:针对电力数据海量化、多维化的趋势，为了提高聚类算法的聚类质量，并解决传统聚类算法聚类海量高维数据时单机计算资源不足的瓶颈，提出了一种基于云计算的电力负荷曲线聚类的并行量子粒子群优化模糊C均值聚类算法。将量子粒子群群体智能算法引入到传统模糊C均值聚类算法中，利用QPSO较强的全局搜索能力，克服FCM算法易陷入局部最优以及其对初始聚类中心过于敏感的缺陷。最后，采用云计算的MapReduce编程框架以及HBase分布式数据库对算法进行并行化改进。经实验验证与FCM算法和AFCM算法相比聚类正确率提高了10%左右，且并行性能较好。

摘要:提出了一种高压电网中电压测量的新方法，通过电场逆问题计算，采用电荷感应原理研制了一种电子式高压输变电设备的新型电压传感器。对工频电场逆问题进行了推导，给出了电压计算流程并设计了传感器初步模型，并在无线长直输电线下进行了电场畸变影响误差分析。最后，在搭建的高压试验平台下对所研发的传感器进行了电场畸变影响的误差分析试验和交流电压测量对比试验。结果表明，在长直导线下的电压传感器受电场畸变影响较小，测得的电压有效值具有较高的精度，传感器测量电压波形失真度小，相位和幅度误差较小。

摘要:基于电网电压矢量定向（VOC），考虑PWM整流器结构与交流电机电路结构的相似性，采用类似交流电机磁链观测的方法，构造电网的虚拟磁链作为矢量控制的定向，建立通用的虚拟电网磁链定向（VFOC）的双闭环矢量控制系统。与传统的VOC方案相比较，VFOC方案可以省去交流电网电压传感器，既可以节省空间又可以降低成本。为了解决在观测虚拟电网磁链的过程中，初始值偏差对控制效果的影响，提出一种抗积分饱和的初始值观测处理方法，可以有效地解决初始值给虚拟电网磁链观测器带来的误差。试验验证了采用VFOC可以实现单位功率因数PWM整流控制，且控制器具有较好的静态稳定性和动态快速性。

摘要:智能变电站GOOSE、SV、MMS三网合一信息充分共享，双星型网架可靠性较高，相应电力装置需支持高效、健壮冗余丢弃算法。针对PRP推荐双窗口丢弃算法较复杂、乱序报文效率较低、时序考量不严谨、无设备重启等异常处理，总结了丢弃算法基本要求，分析了时序可靠丢弃、安全接收原则，提出基于节点对节点链路序列号状态HASH算法和固定单滑动窗口相结合的方法。详细分析起止点在与不在滑动窗口、接收序列号在窗口前中后情形，并给出算法伪码供借鉴使用。健壮性指出超过一定时限，序列号相同，报文内容未必相同；在同一个时限内，FCS(帧校验序列)完全一样，报文内容未必相同。本方法能快速准确判断丢弃接收重复报文，为智能变电站电力装置支持PRP/HSR奠定坚实算法基础。

摘要:变频技术是重要的节能技术，所以针对低频或转速不恒定的节能设备，提出了基于FPGA数字控制的三相交交直接变频电源技术。用VHDL语言对主控芯片FPGA编写程序，其输出的高频SPWM信号经驱动电路后作为电源和负载间开关MOSFET的控制信号。MOSFET周期性地部分阻塞电源不能达到负载来改变输出电压的频率，同时在放行的时区斩波来改变输出电压的幅值。基于Matlab仿真平台，对系统进行了建模和仿真，仿真结果验证了该技术的正确性。最后给出了频率为7.14 Hz和2.63 Hz的实验波形，实验结果证明了该技术的可行性。

摘要:从高压直流输电熄弧角控制的原理出发，对比了实测型和预测型熄弧角控制方式的优缺点，从控制系统响应和保护系统响应两方面探讨了SIEMENS和ABB所采取的换相失败响应策略。着重研究了换相失败预测控制功能（CFPREV）在不同交流母线电压跌落程度和电压畸变程度故障下的响应情况。仿真结果表明，当交流母线电压跌落较为严重时，无论是否投入CFPREV功能，都未能阻止换相失败，但投入CFPREV功能后有利于换相失败后直流系统恢复；当直流系统与交流母线间的电气联系较强或交流母线电压畸变程度较低时，CFPREV功能在预防换相失败上有明显效果。

摘要:基于MPI实现了一种基于用户自定义建模思想的含有大量继电保护和安全自动装置的连锁故障并行仿真软件。软件首先采用面向对象的用户自定义建模方法，完成大量继电保护和安全自动装置建模；然后采用分网并行和分组并行计算技术，将大规模电网进行网络分割，分配给子网进程；将大量继电保护和安全自动装置模型进行分组划分，分配给外接进程。任务分配后的数据被提交到并行集群上，执行连锁故障的并行仿真。由于子网进程和外接进程由不同的CPU并行计算，程序效率得以提高，能在用户可接受的时间内完成大电网的连锁故障仿真。

摘要:为了解决以风电为代表的大规模间歇性电源的接入给互联电网有功调度与控制带来的问题，提出利用广域范围内风电资源的时空互补性来降低风电功率的波动性。基于某区域电网各省风功率数据，分析风电时空互补性对系统动态备用、调峰、频率控制、联络线功率控制的影响，提出在更大范围内利用间歇式能源互补性的多级协调调度模式。从调度计划的多级协调编制、多时间尺度协调、区域电网统一频率控制、需求响应资源充分利用等方面分析了这种调度模式的特点，指出了这种调度模式与现有调度模式的区别。

摘要:对自IEC/TC 57成立以来所发布的所有国际电力标准进行了收集和研究，并对它们从相关信息、对应的国内标准，以及标准系列等方面做了简要介绍和研究分析。同时也对目前正在修订、制定以及计划将在2014年申请立项的新标准项目进行分析、归纳研究。主要从时间、使用以及操作等方面进行展开，对IEC/TC 57国际标准体系进行研究,并对该研究领域未来的发展趋势进行了展望，探讨了今后研究的热点领域。随着智能电网的发展，该研究将对我国智能电网标准建设具有规范和指导意义。