摘要:针对微分代数模型的水轮发电机组可控制动电阻(Thyristor Controlled Braking Resistor，TCBR)与励磁系统进行多指标非线性扰动解耦控制律设计。微分代数模型多指标非线性设计方法(Differential Algebraic System Multi-Index Nonlinear Control，DASMINC)将输出函数选取为系统关键变量线性组合的形式，通过扰动解耦设计，借助哈特曼-格鲁勃曼(Hartman-Grobman)定理，适当选取输出函数参数矩阵配置微分代数模型闭环系统平衡点处特征根位置，使系统获得优良控制性能。仿真结果表明该方法控制的TCBR与发电机励磁系统能大幅提高水电站输电系统暂态稳定性，抗扰能力强，且能很好协调各状态量的动、静态性能。

摘要:如何将大规模电动汽车有序充电控制需求在充分考虑充电个体需求和用户意愿的基础上进行合理分配是一个亟待解决的问题。首先提出电动汽车有序充电策略。其次，以电动汽车用户的意愿为前提，将每辆电动汽车电池充电次数最少作为目标，利用电动汽车的历史出行里程和电池实时状态确定电动汽车充电的加权系数，将电动汽车整体充电安排分解至每一辆电动汽车。最后，对所提方法进行了仿真验证。结果表明：考虑不同电动汽车使用特点和充电状态，约束每辆电动汽车的充电次数，可以在满足充电负荷要求的基础上安排电动汽车充电次序，同时减少每辆电动汽车充电次数，其分配原则具有合理性。

摘要:为了解决电力系统面临的故障筛选问题，提出了一种改进的故障筛选策略。利用动态安全域的分析方法，结合实用概率不安全指标作为对故障筛选排序的依据，将致命性故障与非致命性故障分别建模，以故障可能造成的损失作为目标函数进行排序。分析多种故障分类下系统面临的不同情况，综合考虑全局概率分布，通过权值控制反映系统安全性指标，通过目标函数反映经济性指标，采用离线计算在线应用的方式得到故障综合筛选情况。采用IEEE10机39节点系统算例进行验证性排序，结果符合事实依据，该方法鲁棒性好，对实际故障隐患的处理指导性强。

摘要:针对目前确定性的节能评估无法满足随机环境下节能调度节能降耗风险管理的需要，建立了计及节能风险评估的月度随机规划调度模型。考虑实际调度中机组出力与煤耗率具体的函数关系，建立了节能调度机组单位调度电量节能效益评估指标。在此基础上，考虑风电出力、负荷功率等不确定性因素对节能调度节能效益评估的影响，借鉴经济学中半绝对离差风险的概念，建立了节能调度节能风险评估指标。在随机规划理论框架内，建立了计及节能风险评估的月度调度模型。其中，为了兼顾所建模型求解效率和精度的双重需要，机组启停和出力变量优化粒度设定为日峰、腰、谷典型负荷状态。采用目标相对占优与内嵌Monte-Carlo随机模拟技术的遗传算法求解所建模型。以某省级电网公司为例验证了上述工作的有效性。

摘要:针对现有采样值保护存在动作模糊区大、定值不易整定等问题，提出一种新型的基于二次插值算法的采样值保护算法。该算法利用二次插值算法来生成虚拟的过零点采样值，计算数据窗内满足动作条件的时间和数据窗时间的比值，进而将该比值和内部定值进行比较，将比较结果作为保护主判据。该算法在不提高微机保护装置采样率的前提下，能大幅提高采样值保护的动作门槛精度，消除动作模糊区的影响。软件仿真和样机试验结果证明了该算法的有效性。

摘要:针对电能质量扰动定位和识别分类的需求，提出了一种基于HHT的电能质量扰动定位与分类的新方法。采用HHT算法对电能质量扰动信号进行变换，获得瞬时幅值、Hilbert谱和边际谱，并利用Hilbert谱对扰动信号进行定位。从瞬时幅值、Hilbert谱和边际谱中提取特征量，为决策分类树提供判断依据以便进行分类识别。仿真实验结果表明，采用HHT算法与决策分类树相结合的电能质量扰动定位与分类不需训练，提取的特征量少而有效，分类识别的效果较好，具有良好的抗噪性能。

摘要:提出了一种计及电动汽车充放电负荷的分布式电压稳定监视和控制方法。在监视方面，利用带可变遗忘因子的递推最小二乘方法对时变戴维南等值电路参数进行辨识，更加准确地对本地电压稳定裕度进行评估。在控制方面，建立优化控制模型，在考虑电动汽车充放电约束的条件下，优先减载电动汽车充放电负荷，求解最大的电动汽车充放电负荷减载量。在发挥电动汽车负荷可充可放特性的基础上，减少传统负荷的减载量，减小控制代价，提高减载的可行性。利用IEEE39节点系统的算例验证了所提出的分布式电压稳定监视方法的准确性和计及电动汽车充放电负荷的电压控制方案的可行性。

摘要:研究微网优化运行模式，将全景理论(Landscape theory)应用在多微网系统中，将微网聚合到一起运行以实现更好的效益。考虑微网不同分布式电源互补性，定义了全景理论对应参数，利用全景理论的能量函数将多微网进行分组聚合。在确定多微网聚合形式的基础上，建立了考虑主网连接点(Point of common coupling, PCC)波动的微网能量优化模型，对聚合前后的多微网能量优化结果进行对比分析。仿真算例表明，聚合后各微网在实现自身经济性的同时提高了系统安全性，证明了全景理论在多微网聚合方面应用的合理性和有效性。

摘要:基于双馈感应发电机(DFIG)风力发电系统模型，通过分析电网电压跌落情况下的各种运行状况，提出在电网严重故障期间，采用Active Crowbar电路和直流侧卸荷电路保护变流器和避免直流侧电压过压。在电网故障恢复期间，Crowbar电路的再次投入使得系统无功需求增大。并在网侧变流器的功率容量范围内，提出一种网侧变流器无功功率的控制策略来实现对电网无功支持，以助于电网故障恢复以及加快机端电压恢复。基于PSCAD/EMTDC 平台建立了仿真系统模型并验证了该控制策略的有效性。该控制策略满足了风电机组并网的低电压穿越，有效提高了DFIG 风电机组运行的可靠性。

摘要:分析了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的常规单Z源三电平中点钳位(NPC)逆变器的升压能力，指出若直通矢量作用时间不超过某一有效矢量的作用时间，则逆变器的电压增益最大值仅为1.15，不具备升压能力。对SVPWM方法作出修改，使电压增益与Z源两电平逆变器的相同。为了进一步提高升压能力，提出一种增强型Z源网络，直流母线的正端和负端各引入1个开关电感(SL)单元，不仅提高电压增益，而且在相同电压增益的条件下降低了在Z源网络电容的电压应力，还能实现中点电位平衡。在此基础上又提出了升压能力更强的多单元开关电感增强型Z源网络。仿真结果表明，改进SVPWM方法和新型拓扑对提高Z源三电平NPC逆变器的升压能力十分有效。

摘要:为保证配电网动态重构后系统安全稳定的运行，提出了以网损和节点电压稳定性为目标函数的量子粒子群算法的配电网动态重构。针对配电网动态重构过程中时段划分问题，提出以负荷曲线的单调性和幅值变化大小为依据初步划分时间段落。采用整数型量子粒子群算法进行动态重构，重构过程中以相邻时段的网损变化值的关系获取最佳重构段落，然后综合考虑配电网网损最小和节点电压值最大且波动最小为目标寻找最佳重构结构。以IEEE33配电系统为例验证了所提方法的有效性和实用性。

摘要:时频原子分解对电能质量扰动信号具有良好的分析效果，但其常用的匹配追踪(MP)算法，存在计算量大、参数空间离散化影响原子匹配性能等不足。基于差分进化，研究了电能质量扰动信号原子分解的进化匹配追踪(EMP)算法，给出了算法流程。针对几种电能质量扰动信号，通过Gabor和衰减正弦量原子分解的30次独立仿真实验，分析了信号长度、噪声等对性能的影响。结果表明，EMP算法与MP相比大大减少了计算耗时且不受信号长度的影响，进一步提高了原子的全局匹配能力，具有很好的抗噪声能力。最后，给出了下一步工作的展望。

摘要:电力大数据中日益增多的非结构化数据为以人工诊断为主的传统处理方式提出了新的挑战。红外故障图像作为一种典型的非结构化数据，对于电力大数据的研究有着至关重要的作用。为了达到自动处理海量红外故障图像的目的，提出了一种基于卷积递归网络的电流互感器红外故障图像诊断方法。对红外故障图像首先进行超像素分割并利用其色度信息提取温度异常区域；然后采用两级联合卷积-递归神经网络，对大量样本信息进行训练学习来指导设备故障部位识别；最后依据部位信息对故障进行分类。实验结果表明，该算法鲁棒性较强，准确性较高，有效地提高了红外检测效率，为非结构化数据的特征提取分析提供了坚实的基础。

摘要:智能配电网的出现使配电网保护技术面临新的挑战，为此提出一种适用于智能配电网的馈线保护算法。该算法结合图论知识，对配电网的有向图进行分析，把所有智能电子设备(IED)分成互联组和后备互联组，利用IED采集的故障信息实现故障的定位和隔离，原理简单，所需信息量少。研究了网络结构变化、IED拒动、断路器失灵等异常情况给馈线保护算法带来的影响，提出相应的容错算法应对这些异常情况。算例分析结果表明：算法对故障区段的判断结果准确，且能够应对网络结构变化和异常情况的发生。

摘要:蝙蝠算法是受自然界中的微蝙蝠回声定位行为启发而演变出的一种新颖的智能优化算法。在分析基本算法的仿生原理和配电网结构特点的基础上，提出将蝙蝠算法应用到解决配电网故障定位的问题上。利用元胞自动机原理，按照定义的邻居规则在元胞周围产生可能的解，进一步提高该算法的局部寻优能力。通过建立合适的仿真模型，模拟简单配电网和复杂配电网发生单点和多点故障，从上传的故障信息无畸变和畸变两方面分别验证该算法进行定位的可行性。最后将蝙蝠算法与其他算法比较，表明其具有较好的收敛性。

摘要:谐波电压源的构建是开展电压互感器(Voltage Transformer，VT)谐波特性测量所需要解决的关键问题之一。为解决电压互感器谐波特性测量中要求谐波电压源容量大、谐波成分丰富且可控等问题，构建了以IGBT单相逆变器为核心的可控谐波电压源。分析了其工作原理、设计了系统参数并分析了控制器特性，仿真验证了所提方案的可行性。以此为基础构建了VT谐波特性测量平台并开展了输出性能测试，其输出结果进一步验证了所提方案的有效性，为VT谐波特性的测量及试验研究奠定了基础。

摘要:随着越来越多的电力自动化系统集成于调度自动化平台，图形系统的标准化与图形共享是电力自动化系统研究的重要方向之一。针对目前继电保护定值在线校核系统图形建模存在的问题，提出了从整定计算系统、故障信息系统中导出图形文件再导入到定值在线校核系统的方案，实现了上述系统图形之间的无缝连接，达到了图形共享的目的。在简要分析继电保护定值校核图形交互、数据可视化需求的基础上，采用.Net平台反射机制与JavaScript函数之间相互通信，实现了继电保护定值校核结果的动态刷新与良好交互。通过采用多种展示手段，很好地实现了告警功能。目前，所采用的方案在某省级电网公司在线校核系统中得到了成功应用。

摘要:提出一种新能源并网检测平台，用于并网逆变器的性能检测。该平台采用背靠背式PWM变换器的电路拓扑结构，整流器采用基于LC滤波的三相整流器，逆变器采用三个H桥逆变器，分别发生三相电压。检测平台采用电压电流双环控制策略，能够模拟电网电压幅值跌落、三相不平衡、电压谐波及频率偏差等电能质量实际运行情况。为提高输出电压稳态精度， 提出一种基波和谐波分开控制的改进的PR控制器，应用于逆变器的控制系统，通过极点配置的方式进行控制参数设计。实验验证了该方法的有效性和可行性。

摘要:为了使高压断路器满足超大规模电网进一步发展的要求，研究了一种新一代高压大容量真空断路器。该断路器通过对40.5 kV断路器模块的串并联使得其额定工作电压、电流分别提升至126 kV和5 000 A，短路开断电流达到80 kA。并通过紧耦合分裂电抗器自动均流/限流技术和动态均压技术提高了设备的可靠性。完成了该断路器的整机安装和挂网试运行的工作，并对运行中的断路器进行了相关的数据测量，包括电流、温度和漏磁。由该断路器正常稳定运行以及变电站挂网运行的数据验证了该断路器的设计方案的有效性，该工作为今后真空断路器的发展方向提供了很好的思路。

摘要:通过研究变压器式可控高抗工作原理，分析了线路上并联了变压器式可控高抗后对线路差动保护的影响，比较了几种解决方案的优缺点。提出适用于并联了可控高抗输电线路的时域电容电流补偿计算方法。该方法可以满足长距离超高压线路差动保护暂态补偿电容电流的要求，提高差动保护的灵敏度。提出配置带补偿和不带补偿功能的差动保护方案，有效地保证了可控高抗CT异常时差动保护的可靠性。通过工程应用验证了适用于并联了可控高抗输电线路的时域电容电流补偿计算方法的可行性。

摘要:储能系统是当前和未来新能源电力系统中的关键组成部分，储能系统的引入促进了电网结构的优化，实现了新能源的友好接入和协调控制。模块化多电平换流器(Modular multilevel converter，MMC)作为多电平换流器家族中的一员，在中高压大功率场合有着广泛的应用。对基于模块化多电平变换器的储能系统的研究情况进行归纳和总结。首先简要介绍了MMC的拓扑结构和技术特点，其次对各种储能技术的概况进行总结。然后着重讨论了储能单元接入MMC的方式和带有储能装置的MMC的调制策略、子模块电容电压均衡、主电路参数设计、控制方面等关键技术的研究进展情况。最后对基于模块化多电平变换器的储能系统研究的重点问题提出了建议。

摘要:为深入分析雾霾对外绝缘特性的影响机理，调研了国内外关于雾霾对输变电设备外绝缘特性的相关研究。从雾霾的形成与沉降、雾霾的模拟、其对输变电外绝缘特性的影响几个方面进行探讨。结果表明：雾霾主要是由人类活动产生大量的污染物质在一定相对湿度的气象条件下形成的，雾霾天气下绝缘子放电主要以沿面闪络为主，雾霾沉积在绝缘子表面或漂浮在绝缘子片间空气间隙中会降低绝缘子的污闪电压。建议在绝缘子分布密集的雾霾天频繁区域加强环保工作，采取有效措施防止雾霾对输变电设备外绝缘特性的影响，保证绝缘子安全、可靠、稳定的运行。