摘要:针对LCL滤波器应用于并网逆变器过程中，存在谐振问题和滤波电容在5、7次谐波的作用下过流损毁的现象，首次提出了一种新型的LCL滤波器。在传统滤波支路中引入一个并联谐振和一个串联谐振，并联谐振实现滤波电容的保护，串联谐振实现开关频率谐波的滤除。首先推导了该方案下系统电压和滤波支路电流的传递函数，接着分析了滤波电容参数变化对滤波支路谐振点的影响，合理选取了本方案各元件的参数。最后对两种滤波结构进行仿真和实验，证明了所提方案在具有相似滤波效果的条件下，保护了滤波电容，降低了无源阻尼的损耗。

摘要:在基于行波自然频率的输电线路单端故障定位方法中，主自然频率值的准确度是进行故障点精确定位的关键。目前的主自然频率的提取大多采用小波变换、MUSIC方法，小波分析受所选小波基影响较大，MUSIC的参数选择对频谱估计影响较大，它们都未能很好地解决这一问题。提出一种基于故障线路自然频率的单端测距新方法。该方法在提取主自然频率过程中首先对行波信号进行EEMD分解，并用ICA方法进行正交化处理，从而抑制WVD本身存在交叉项的问题，然后对各个分量进行WVD转换并叠加，获得正交的自然频率谱；进而综合考虑基波和多次谐波求取全局主自然频率。EMTDC仿真实验验证了该算法在不同故障类型、故障距离、过渡电阻和噪声情况下的可行性及其精度。

摘要:三相串联MMC将三个单相MMC串联，在承受相同直流电压的情况下，相比传统的三相并联MMC，可以减少三分之一的开关器件，造价更低，但三相串联MMC在不平衡交流电压下的控制保护是一个难题。推导了静止α-β坐标系下的交流侧有功功率平衡方程，通过平衡各单相MMC交流侧的有功功率实现交流故障下的直流侧均压，该策略可以根据故障的严重程度自动调整换流器交流故障下的功率输送。此外，提出了静止α-β坐标系下防止换流器过电流的参考电流整定方法。构建了基于比例谐振控制器的总体控制框图。最后，在PSCAD/EMTDC中搭建了三相串联MMC换流站仿真模型，对交流电网单相和两相接地故障进行了仿真验证。仿真结果表明:三相串联MMC换流站在所提的控制策略下具有良好的故障穿越能力。

摘要:针对基于模型诊断方法(Model-based Diagnosis，MBD)存在的处理不确定性和组件间的关联关系方面的问题，基于互补融合的思想，将模糊Petri网与MBD有机结合在一起，提出了一种高速铁路牵引变压器外部故障和内部故障诊断的新方法。建立牵引变压器结构和功能的两层模型，通过离线搜索最小冲突候选集和在线识别最小冲突集，实现牵引变压器的外部故障诊断。对于内部故障的诊断, 采用MBD进行牵引变压器故障元件定位，利用模糊Petri网进行区域知识表示，推理实现内部故障类型诊断。以武广高速三相V/x接线牵引变压器故障数据为实例进行分析，诊断结果验证了MBD与模糊Petri网融合的牵引变压器故障诊断方法的可行性和有效性。

摘要:为了准确划分各谐波源责任以便采用技术及经济手段治理谐波问题，提出了一种基于实测数据的谐波源定位方法。该方法以系统母线的谐波电压幅值及相位作为量测量，考虑一定的建模及测量误差，根据系统各节点的谐波功率与母线阻抗之间的符号关系对可疑母线进行分类。提出定位指标对各节点进行排序，确定最为可能的谐波源位置，减少后期不必要的勘测工作。最后，在ETAP 12.6中建立了IEEE 14节点的算例模型并进行计算验证，计算结果证明了提出方法的有效性。

摘要:针对智能变电站条件下，因采样速率过低导致行波测距无法应用的问题，提出了一种面向智能变电站的输电线路工频综合故障定位方法。所提方法可以在现有各种单端工频测距方法中，选择出测距精度最高的方法，从而给出准确的故障位置信息。目前现有的各种工频测距方法的测距精度会受到电源、对端系统阻抗以及过渡电阻等参数的综合影响，在不同的故障条件下，各方法的测距精度会有不同的表现。首先获取输电线路发生故障时的大量训练样本，应用粗糙集理论对训练样本进行属性约简，找出测距精度与故障条件之间的内在关系。在系统发生故障时，应用KNN算法在多种工频测距方法中找到测距结果最准确的方法，计算故障距离。ATP仿真结果及RTDS仿真实验显示，所提方法可以成功避开误差较大的方法，选择实际精度最优的方法，有效提高测距精度。

摘要:风能与传统能源互补发电给互联电网各方带来了巨大的安全经济效益，对互联电网频率控制的分析与研究是电力系统不可忽视的部分。讨论了发电系统的一次调频和二次调频，分析加入风力发电后，风-火互补发电的区域频率控制，给出模型方案(增加PI调节环节进行改进)，对其中的三种控制模式(TBC-FTC、TBC-FFC、TBC-TBC)进行研究。仿真图及仿真结果数据验证了风-火互补发电的区域频率控制的可行性。与传统的单区域频率调节相比，加入了风电的多区域频率控制能改善频率调节的性能。

摘要:随着新能源发电大规模并网，随机负荷扰动给电力系统稳定优化运行提出了新的挑战。针对自动发电控制过程中存在的随机扰动和参数摄动的问题，提出了一种基于鲁棒方差约束的状态反馈控制器的参数优化方法。根据鲁棒方差控制(Robust Variance Control，RVC)中不等式约束条件，分析了闭环系统在抑制随机扰动和提高阶跃扰动响应动态性能之间的博弈关系。构造了融合稳态状态方差和控制能量输出约束的优化问题，利用线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality，LMI)获得了鲁棒方差控制器参数。在此基础上，对配置的区域极点圆心坐标值和正标量两个参数进行遗传优化，得到性能指标最优的控制策略。以两区域电力系统模型为例，表明该方法能够有效抑制随机扰动并保持良好的控制性能和鲁棒性能。

摘要:输电线路发生接地故障时，架空线下方磁场能反映线路故障信息。输电线路短路电流大小不同，线路下方磁场相应地不同，即输电线路下方磁场的变化能够完全反映线路中电流的变化，磁场可以应用到电力系统保护中。配电网多为单端电源供电方式，针对配电网的复杂性及传统定位方法精度不高提出了一种基于磁场的非接触式故障选线及定位的新方法。利用磁阻传感器非接触测量杆塔下方磁场，根据磁场的幅值和相位选出故障线路，确定故障点位置。磁阻传感器测量精度高，成本低，故障距离可以确定在两个杆塔之间。利用MATLAB建立线路模型，仿真验证了理论的可行性。

摘要:电力系统大停电后，合理有序的恢复控制对于减小停电损失具有重要意义。以架空线路投运作为研究重构过程的切入点，提出了利用线路投运可靠性指标优化机组恢复顺序的方法。首先，针对当前重构方案线路投运风险定义的不足，提出了与停电损失评价标准相一致的严重程度指标。其次，通过网架恢复与机组投运过程的交互仿真，建立了与恢复实际更加契合的重构模拟时步框架。在此基础上，构建了以重构方案线路投运风险最小为目标的机组恢复顺序优化模型，并采用交叉粒子群算法和弗洛伊德算法对模型进行优化求解。针对新英格兰10机39节点系统的仿真结果表明，采用该方法获得的机组恢复方案在降低停电损失的同时，充分考虑可能的恢复路径备用通道，能够更加有效地应对潜在的线路投运失败情况。

摘要:双馈风电机组(DFIG)机群的拓扑结构对风电场无功优化有较大影响。分析了DFIG的无功出力极限，将DFIG作为风电场连续无功源，计及风电场有载调压变压器分接头设置对DFIG机端电压的影响。以风电场内部有功损耗最小为优化目标建立风电场无功优化模型。最后，以丹麦HornsRev1离岸风电场为例，采用粒子群优化算法对所建立的无功优化模型进行求解。仿真结果验证了所提优化控制策略的安全性和经济性。

摘要:针对新形势下电力调度的发展需求，提出了一种考虑峰谷分时电价策略的源荷协调多目标发电调度模型。首先，探讨了峰谷分时电价对电源及负荷侧的影响机理，从用户电费支出及用电方式两个角度给出了负荷参与峰谷分时电价的满意度指标。其次，以峰谷分时电价为杠杆，将电源侧的发电成本问题以及负荷侧的用电问题进行有效关联，从源荷两侧建立一个多目标发电调度模型，并进一步给出相应的求解算法。该方法能从电源和负荷两侧最大限度地挖掘发电调度的效益，所得的方案也符合各方的利益需求。最后，通过一个省级电网的算例说明了所提方法的有效性。

摘要:随着电网建设的发展，电网的元件数量与日俱增，结构也日益复杂，这对电力系统的安全运行与控制是一种挑战。大电网之间的相互联系使得供电可靠性在得到一定保障的同时也会出现将局部故障迅速传播到区域电网甚至是全国电网从而引发连锁故障的情况。研究了并联储能型FACTS元件在连锁故障发生时所能起到的作用，在电力系统分析综合程序中采用节点注入电流法建立其暂态的用户自定义模型。仿真结果表明并联储能型FACTS元件能够起到在一定程度上减少切机切负荷等控制量，抑制连锁故障持续发生的作用。

摘要:针对光伏阵列状态评估中指标选取维度较窄，异常状态及原因判定误差较大的问题，提出一种基于纵横维度的光伏阵列群体类比状态评估方法。将光伏阵列状态评估特征参量按照递阶层次结构划分，定义时间序列节点和光伏阵列监测点。从横向角度构造基于正负理想点评估法的光伏阵列运行状态评估模型，得出某项评估指标在不同光伏阵列单元中的最佳距离度。从纵向角度利用高斯曲线拟合法构造最佳距离度与评估指标的时间函数关系，得出光伏阵列群体运行状态曲线。从而准确识别异常阵列及对应异常指标，并及时给出预警，为光伏阵列运维提供决策依据。结合实际工程的光伏数据验证该方法，结果表明，该方法能够准确反映光伏阵列的实时运行状态，具有一定的应用价值。

摘要:为了应对某些场景下紧急控制措施难以实施的问题，并尽可能提高对用户供电的友好性和安全稳定紧急控制的精准度，提出将紧急负荷调节作为安全稳定紧急控制手段。从安全稳定紧急控制的角度分析紧急负荷调节的典型特征；基于扩展等面积准则(EEAC)剖析紧急负荷调节特性影响暂态稳定控制效果的机理，并与常规紧急切负荷控制进行对比，研究紧急负荷调节特性变化对暂态稳定紧急控制效果的影响。基于实际电网，仿真分析紧急调节电解铝负荷用于安全稳定紧急控制，验证了分析结论。

摘要:传统的神经网络算法在电价变化剧烈的情况下，精度较低并且所耗费的时间较长，难以满足电力市场发展的需求。为解决该问题，提出了一种基于回声状态网络(ESN)的短期电价预测方法。所提方法介绍了基于回声状态网络的预测原理，提出了电力市场短期电价的预测机制，包括参数选取、采样数据预处理和ESN训练及预测过程；并分别采用回声状态网络和反向传播算法(BP)神经网络进行短期电价预测。经过仿真验证，所提出的基于回声状态网络的电价预测具有较好的准确率和可行性。

摘要:静止无功发生器(Static Var Generator ，SVG)多采用双闭环PI控制。这种控制方式下，SVG启动瞬间会产生过大的冲击电流。分析了冲击电流产生的原因，在此基础上，设计直流电压逐步升高和电容能量外环控制相结合的方法，以降低冲击电流。通过Matlab/Simulink仿真对此方法进行仿真研究。最后，通过研制的SVG实验平台，对设计的方法进行实验验证。仿真和实验结果表明，该方法能够有效抑制启动冲击电流，SVG装置能够精确地补偿负载所产生的无功功率。

摘要:针对配电网零序电流的特点提出一种三角形立体式结构的零序滤波器。立体式结构中铁芯柱在空间呈三角形对称分布，相较于传统的平面式结构具有三相对称磁路，解决了三相不平衡问题，并且使得三相零序磁通大小一致，提高了滤波效果。零序阻抗值是零序滤波器设计的一个重要参数，直接影响到滤波效果。在对零序磁通分布理论分析的基础上，给出立体结构零序滤波器在ANSYS中的二维简化模型，并采用能量法对零序阻抗进行数值计算。最后通过实验验证了该方法的正确性，为立体结构的零序阻抗计算提供了一种有效的工程应用的方法。

摘要:逆变器的并联由于具有容量大、低成本和能够增加系统的容量而备受关注。但是逆变器的并联会带来环流问题，环流不仅会降低系统效率，而且会使输出并网电流发生畸变。环流主要在零矢量中产生，通过双环控制实现环流抑制，外环在零序分量采用无差拍实现环流抑制，内环采用多载波消除零矢量的作用时间，环流能够得到非常好的抑制。在并网并联逆变系统中，电流控制器的结构和参数对系统稳定性和输出电流质量至关重要。电流环采用αβ静止坐标系下的比例谐振控制器，省去了复杂的坐标变换，从而使计算简单易实现。该方法不需要增加额外的硬件，能够较好地抑制环流和具有动态反应快等优点。通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。

摘要:随着用电需求的增长和电网网架的日益增强，有必要考虑动态负荷对短路电流的贡献，以便更符合实际地评估断路器的开断能力、动稳定等。利用PSS/E的IPLAN语言编程，调用PSS/E API子程序和PSS/E API批命令进行一系列计算，灵活设置PSS/E数据卡片，改进了PSS/E BKDY模块使其可以考虑动态负荷进行短路电流计算。分别用上述改进模块和PSS/E暂态稳定模块，考虑动态负荷对我国某大都市电网进行了短路电流周期分量衰减计算，两者的计算结果非常接近。表明改进模块可以考虑动态负荷用来计算短路电流周期分量。

摘要:为科学评价我国电网智能化水平，提出电网智能化水平综合评价指标体系。指标体系分为建设效果与建设基础两部分。基于效果与基础间引领与推动的作用，将基础指标与效果指标对应，形成关联关系。为体现指标体系效果与基础互动的特点，并提高评价结果的科学性，初步提出针对所提出指标体系的评价流程与方法，综合运用了层次分析法、熵权法、灰色关联分析法等评价方法。通过案例实证，验证了指标体系的科学性和有效性。可实现电网智能化建设效果与建设基础关联度的量化测算，有助于发现薄弱环节，引导电网智能化建设方向。

摘要:提出了一种基于小波包分解的风电混合储能容量配置方法。该方法对风电输出功率进行小波包分解，将其分解为低频部分和高频部分，采用低频部分作为并网目标功率，根据蓄电池和超级电容器的互补特性，分别用其平抑次高频部分和最高频部分。通过高斯逼近法拟合波动功率的概率密度函数，进而得出混合储能系统的容量。在Matlab/Simulink平台上搭建混合储能系统仿真模型。通过风电并网点输出功率的平滑程度以及混合储能系统荷电状态波动范围的分析，验证了该容量配置的有效性。