摘要:传统站域电流差动后备保护，存在当比率系数单调变化时，区内区外故障的灵敏性呈现相斥变化的缺点；以及在区外故障CT饱和情况下保护误动的弊端。为了克服上述缺点，提出了相位相关电流差动的站域后备保护算法。理论分析表明其随着比率系数的单调增加，在区内与区外故障灵敏性都增加；而随着接地电阻的增大，其相较传统差动灵敏性提高；同时其还能克服传统站域电流差动在区外故障CT饱和情况下保护误动的缺点。最后利用PSCAD软件搭建了站域模型，仿真结果验证了理论分析的正确性。

摘要:柔性直流输电系统非常适合海上风电场并网，但传统交/直流混联系统潮流算法在计算基于VSC-HVDC的风电场并网系统潮流时存在缺陷：直流系统移开后，风电场交流节点变为孤立节点，剩余交流系统的雅可比矩阵不可逆，迭代过程无法进行。针对这一缺陷提出了一种含VSC-HVDC的混联系统（AC/VSC-HVDC）潮流解耦算法：该算法将交、直流系统进行解耦，分别迭代计算。所提算法克服了目前交/直流混联系统潮流计算方法存在的对交流潮流计算程序继承性差、扩展变量多、计算速度慢等缺点；也解决了风电场VSC-HVDC并网系统潮流算法中存在的问题。通过标准算例的计算验证了所提方法的有效性，可以用来对风电场直流并网系统进行稳态潮流分析。

摘要:针对分布式电源接入配电网及负荷变化产生的随机潮流造成可能出现的功率越限问题，提出一种基于序列运算的线路双向潮流分析方法。通过序列化方法描述包含分布式电源的配电网系统随机变化情况；在此基础上结合线路状态转移模型，对不确定性出力导致支路正反两向剩余可用裕度概率分布的变化进行综合风险评判。通过IEEE-34节点算例表明，上述方法能准确识别出配电网中敏感和危险线路，并有效地对含分布式发电的配电网提供安全运行的优化决策。

摘要:目前死区时间补偿、减少死区时间和无死区控制是关于三相逆变器中死区影响的主要研究方向。在分析了多种死区控制策略局限性的基础上，提出了一种新型基于免疫算法的逆变器无死区优化算法。该方法的创新之处是采用的SVPWM划分扇区和优化无死区控制方案，不需要精确的电流极性检测装置。对新控制策略进行大量仿真研究，仿真结果证明该算法所产生最优SVPWM控制序列与常规控制策略相比不仅无需设置死区时间，还能明显减小逆变器输出波形的总谐波畸变率和提高输出电压基波幅值。

摘要:针对大规模互联电网区间低频振荡问题，提出了基于果蝇优化算法(Fruit Fly Optimization Algorithm, FOA)的广域阻尼控制器设计方法。以标准16机68节点系统为例，对系统进行线性化，并进行模态分析，找出系统区间振荡模式及阻尼比。根据区域低频振荡模式下参与因子选择广域反馈信号。分析了广域控制器结构，并采用FOA算法对其参数进行优化。仿真结果表明，提出的广域控制器方法能有效地提高区间振荡阻尼比，为电力系统低频振荡优化控制提供了新的思路。

摘要:广域测量系统的发展和应用为电压稳定性的在线监测奠定了基础。研究基于动态量测量的电压稳定性判别成为新的挑战。在综合分析P -V曲线和V -Q曲线特性的基础上，解释了电力系统电压失稳的机理并提出了一种跟踪动态量测量的判断扰动后电力系统电压是否失稳的判据。所提判据依据扰动后母线电流、功率及有功和无功的变化规律判断电压是否失稳；该判据原理清晰，计算简捷。EPRI-36节点系统不同工况下数值仿真结果验证了所提判据的正确性和有效性。

摘要:针对110 kV变电站故障诊断中非确定性因素较多和在线性要求高的特征，以实际110 kV变电站的保护信息为基础，根据保护的因果关系将设备分成设备故障、保护动作、开关跳闸或拒跳三类基础相关节点，结合设备家族缺陷、运行维护评价和状态检修评价三个属性指标，从而搭建多属性评估模型来确立模糊因果网络(Fuzzy Cause-Effect Networks, FCE-Nets)相关节点的因果系数。通过故障量相关函数完善遗漏的保护信息，提出基于多属性评判和FCE-Nets的变电站故障诊断方法。通过实际应用分析，对比现有方案的故障诊断结果，验证了此方法的有效性。

摘要:针对电压暂降的特征值检测问题，介绍了短时傅里叶变换（STFT）和S变换两种时频分析法，并对两种方法进行了对比分析。在STFT变换中选取不同窗宽的窗函数对同一电压暂降信号进行时频分解，分析不同窗宽对检测结果的影响。提出用时频等值曲线定位暂降的起、始时刻，用基频幅值曲线检测暂降幅值，用相位跳变曲线判定暂降发生时相位是否跳变。仿真结果表明，在STFT变换中窗口越小，检测结果越准确；与STFT变换相比，S变换的检测结果更准确，并且抗噪声能力强，有助于电能质量的治理。

摘要:针对重要负荷无缝供电的要求，提出了一种利用UPS逆变器控制实现的切换策略，使以感应电动机为代表的重要负荷在电源故障之后能快速平稳地切换到备用电源。通过分析典型动态负荷感应电动机的运行机理，说明了在失电状态下的残压变换规律和决定冲击大小的因素。对UPS中的逆变器通过空间矢量（SVPWM）方式进行调制，并对输出电压相位提出了一种相位分割的方式进行调整，最终实现在市电与备用电源存在相位差的情况下，对感应电动机负荷进行电源切换，有效避免了传统电源切换过程中对电动机的大电流的冲击。通过理论分析和Simulink仿真，最后进行了实验室试验，证明了策略的正确性和可行性。

摘要:提出了一种基于改进分布参数法的可变时窗单端行波故障定位方法。该算法通过对端系统阻抗的在线估计，构建改进的分布参数法，改善常规方法误差分布的不规律性，提升依据工频量定位误差构建组合定位算法的可行性。探索改进分布参数法的定位误差分布，根据故障条件和误差规律计算可变的故障距离窗口，由此划定行波反射波辨识的可变时窗。基于该时窗，综合考虑测量本端和对端的母线接线方式、相邻母线反射波的影响等因素，构建可变时窗内的故障行波反射波辨识方法及定位方法。仿真验证结果表明，该方法提高了组合定位方法的可靠水平，故障定位精度较高，具有一定工程应用价值。

摘要:孤岛运行时光伏电源继续向负载供电，会给检修人员和用户设备带来安全隐患，快速有效地实现孤岛检测具有重要意义。提出了一种通过并网逆变器注入负序电流并检测公共连接点电压不平衡度的快速孤岛检测方法。通过合理投切负序电流注入降低了对电网的干扰，不受电网不对称故障的影响且无检测盲区。在光伏电源功率与负荷功率匹配、公共连接点电压和频率基本不发生偏移的情况下对该方法进行了仿真验证，结果表明即便在这种最不利于孤岛检测的情况下，该方法仍能快速准确地检测出孤岛运行状态。

摘要:Weibull分布广泛用于元件失效分布拟合。与二参数相比，三参数的Weibull分布能够更好地模拟继电保护装置在投运初期不存在老化失效的特点。简要分析了继电保护装置失效特性，利用三参数Weibull分布特性，提出了一种基于最小二乘法和迭代法的继电保护装置老化失效率估算方法。结合某区域电网实际统计数据，计算了失效率函数，并将三参数Weibull拟合结果同二参数Weibull分布拟合结果进行对比。结果表明，基于三参数Weibull分布的时变失效率估算更符合继电保护装置的老化失效特性。

摘要:针对弱联接风电场并网点电压波动问题，通过对双馈风电机组功率关系分析，以及电机定子、网侧换流器功率极限的推导，在传统的无功控制方案的基础上，提出了一种在电压跌落时机组发出无功以稳定电压的无功控制模式。可以根据电网电压波动情况，选择参与无功控制机组数量，充分发挥双馈风电场的无功能力，减少使用率不高的无功补偿装置的投资。基于PSCAD/EMTDC平台搭建风电场接入电网仿真系统，仿真结果验证了所提控制方案的有效性。

摘要:准确地识别和分类电能质量扰动对分析和综合治理电能质量问题具有重要意义。提出了一种基于小波和改进神经树的电能质量扰动分类方法。该方法利用小波分解扰动信号到各个频带，在基频频带、谐波频带和高频带上分别计算其能量值和小波系数熵作为特征值，另计算基波频带扰动过程的均方根作为特征的补充，融合能量值、熵和均方根值作为扰动判断的特征向量，规范化后输入到改进神经树分类器进行训练和分类。改进神经树分类器是由神经网络和决策树及其分类规则构成。仿真表明，该方法提取特征值的计算量小且融合后的特征向量能够很好地体现不同扰动信号之间的差异信息，构造的改进神经树分类器结合了神经网络和决策树在模式分类中各自的优点，结构简单且表现出良好的收敛性、全局最优性和泛化性，分类准确率较高，能够有效地识别七种常见的电能质量扰动。

摘要:介绍了两级式能量转换系统（Power Conversion System，PCS）的主电路拓扑和数学模型，并对其控制策略进行了研究。为确保储能电池组的安全以及延长其使用寿命，采用先恒流充电至额定电压后再转恒压充电的二阶段模式。针对充放电分离控制复杂的控制架构，提出了基于电池侧和网侧变流器主从功率控制的统一控制策略。仿真及实验结果均与理论分析一致，变流器动静态性能良好，达到了控制要求。

摘要:针对电气系统中经常出现电压凹陷的现象，为了能够及时诊断出电压凹陷的情况，应用了新的检测算法—整流电压(RV)算法。利用TMS320C40板、滤波器和一些自动化软件等，对正常电压和由不同原因引起的凹陷电压信号进行采集，并根据电压波形以及相应的参数利用整流电压(RV)算法对各种电压信号进行计算、仿真等处理。大量实验结果表明，该算法不仅可以在极短的时间内有效地检测出电压凹陷情况，而且可以节省很大的存储空间和计算量。

摘要:针对传统继电保护整定计算管理模式存在的问题和不足，研究开发了一套适用于省、地、县三级调度系统的继电保护整定计算全过程管理系统。系统采用面向服务的架构(SOA)，在统一数据平台上无缝集成了继电保护整定计算相关的所有功能模块，实现了保护图纸、设备参数等整定计算基础数据的远程填报、参数计算建模、整定计算及保护定值通知单的自动生成、流转审批和执行等全部业务流程的闭环管理。目前，该系统已经成功应用于云南电网省、地、县三级调度系统的继电保护整定计算管理工作中，取得了很好的效果。

摘要:特高压交流变电站站用电系统通常采用2级降压的方式，2级串联变压器的主保护差动需引接110 kV和380 V侧的CT电流。在低压侧故障时，低压侧电流有几十千安培，而折算到高压侧仅几百安培，由于两侧电流数据相差较大，给站用变的CT选型及站用变保护的配置、原理、整定带来一些问题。通过研究“皖电东送”特高压工程的淮南变电站低压侧设备配置方案和接线方式，结合实际工程情况及设备参数，分析了特高压交流变电站站用变保护的特殊问题。提出采用一套保护装置中配置双套电流转换插件及两套差动保护、后备保护的技术方案，并建立动模系统验证了该原理方案的可行性。

摘要:传统灭磁过程中强拉灭磁开关引起的过电压及大电弧带来的危害，使得大型发电机的灭磁问题成为一个重要的研究课题。电力电子软开关技术为大型发电机灭磁提供了新的途径。以三峡电厂励磁参数为基础，设计出一种基于软开关技术的灭磁系统及其相应的控制电路，提出一种新的非线性电阻灭磁建压方式，即“并联充电，串联放电”，使得灭磁过程中的冲击电压显著减小，当灭磁主回路电流降为零时拉开灭磁主开关。由理论分析和仿真可知从灭磁系统启动到非线性电阻启动时间为0.07 s，灭磁时间为0.4 s，说明了该系统快速、安全、可靠的灭磁功效。

摘要:晶闸管控制的移相器（Thyristor Controlled Phase Shifter，TCPS）通过调整移相角实现电网潮流分布的控制，可有效改善电网潮流分布，提高电网运行经济性。但移相器的应用改变了电网结构和相间耦合关系，当常规纵联保护直接应用于含有移相器的线路时，需考虑移相因素对差动电流的影响以及采用合适的差动电流计算方法，同时需考虑互感器的安装位置的选取，而纵联方向保护方向元件是否受影响也需要做进一步的分析。针对安装了TCPS的输电线路纵联保护进行了分析和仿真研究，建立了相应的电磁仿真模型，在此基础上分析了互感器安装于不同位置时，常规方向元件、差动元件的动作特性，并提出了几种可能的差动电流计算方法，仿真分析了纵联保护在含移相器线路的适应性。研究表明，移相器的接入对于纵联方向保护的方向元件没有影响，但对常规电流差动保护影响较大，纵联保护应用中宜使用线路侧互感器实现。

摘要:针对目前智能站的结构现状和分布式调度系统的要求，提出并实现了智能站分布式数据平台方案。该方案采用一种新的两层分布式数据库系统，第一层可分为多个区域，各区域作为第二层可部署多个不同类型的数据库。在新的平台下，设计了站内各区之间的通信机制，提出了分布式告警和分布式监视方案。通过应用验证，表明方案部署灵活并且通讯效率较高，在智能站推广应用前景比较乐观。

摘要:接地极是高压直流输电系统中最重要的组成部分之一。为了提高接地极保护可靠性，根据接地极线路参数及运行特性，提出了一种基于纵联差动保护原理的接地极不平衡保护方法。该方法将互感器装设在接地极引线的近站端和极址端，给出了纵差保护方案和保护判据，优化了保护动作策略，分析了保护动作特性。仿真结果表明，提出的接地极不平衡保护能准确辨识故障类型，准确动作隔离故障，有效降低直流系统停运概率。

摘要:自动需求响应是智能电网的关键技术之一，在广义需求侧资源接入的情况下，对用户侧如何实施自动需求响应提出了更高要求。首先，介绍了用户侧的智能用电单元的基本形态，分析了负荷、分布式电源、储能与电动汽车等需求侧资源的适用性；提出了“独立用户+节点型智能用电单元”与“集体用户+聚合型智能用电单元”两种用户自动需求响应运行模式，并给出了相应的电气与信息架构。其次，从系统架构设计、用户负荷特征及负荷预测、负荷可调控性及控制模型、优化模型与方法等多个方面综述了用户侧自动需求响应的国内外研究现状及发展动态。最后，总结分析认为用户侧短期负荷预测、负荷可调控性与可计划性模型、面向自动需求响应的优化运行、综合效益评估等是需要进一步研究的关键问题。

摘要:行波测距法具有测距精度高、定位速度快的特点，目前主要应用在高压输电线路中。首先比较全面地讨论了行波测距算法及研究现状，根据行波测距算法的原理不同，将其分为基于单条输电线路的单端法、多端法和基于广域行波信息的网络测距法，重点对单端法中的反射波识别、双端法中的GPS和IEEE1588对时、广域网络测距法中的IEC61850标准等问题进行了探讨。然后回顾了行波的获取、波头的检测，波速对测距的影响及消除行波波速的测距算法等关键问题的最新研究进展。在此基础上总结了行波法测距今后急需解决的关键问题。相关研究结果表明，行波故障测距在电力系统中有广泛的应用前景，是今后输电线路故障定位领域的重要发展方向。