摘要:并联型有源电力滤波器(SAPF)的直流侧电容电压直接影响谐波补偿性能。合理的电容电压设定值既可以保证补偿效果，又可以降低直流侧电容的耐压值选取要求。针对三相并联型有源电力滤波器直流侧电容电压优化设计这一问题，通过对典型的负载条件下谐波电流进行分析，推导出在完全补偿谐波电流的情况下变流器的输出电压矢量值。基于空间矢量脉冲宽度调制方式(SVPWM)，分析了直流侧电容电压选取方法。仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要:微网和配电网在互动运行时是相互影响、相互制约的。为了使整个系统获得最好的效益，需要整合考虑微网和配电网的效益。微网和配电网作为两个需要同时优化的主体，具有一定的效益冲突。研究微网和配电网互动运行时相互影响情况，分别分析其运行效益，将效益目标作为虚拟博弈参与者建立了模型，并采用模糊数学方法将其隶属化。结合演化博弈理论和协同进化算法，提出了一种协同演化博弈算法(Co-evolutionary Game Algorithm，CGA)对模型进行求解。在此基础上，考虑分布式能源随机性影响建立了基于不满意度的动态优化子模型，对协同演化博弈算法进行动态调整。对某一欧洲典型微网接入IEEE 33配电网结构的系统进行仿真，并且与传统的多目标优化方法进行对比。结果表明，最终优化稳定策略可以使微网和配电网整体达到最佳运行状态，证明了所提模型和算法的有效性和优越性。

摘要:制定合理的孤立微电网黑启动恢复策略对于加快微电网的恢复进程、减少事故损失具有重要意义。提出了一种适用于微电网黑启动的串行恢复策略。首先分析了分布式电源(Distributed Generation, DG)与大电网中传统火电机组所不同的特性，在此基础上建立了基于变异系数法的DG黑启动能力评估模型，并用于选取黑启动电源。然后以线路重要度和节点重要度作为网架重构的指标，建立了网架重构优化模型，并采用遗传算法进行求解。在求解出目标网架后，以单位时间内恢复发电量最大为目标，进一步确定线路的投入顺序。最后通过算例的分析及结果验证了所提方案的有效性。

摘要:为了抑制风电随机波动和提高风电超短期预测精度，提出了一种基于此双目标时变交集的电池储能控制方法。首先，分别制定了抑制风电波动、提高风电预测精度的单一控制域及此双目标的交集联合控制域，并在考虑两种单一控制目标的时间尺度不同后，制定了随时间变化的双目标交集联合控制域。在此基础之上，结合储能运行约束条件确定了最终的电池储能改善风电场出力控制策略。其次，首次建立了基于越限比和越限相对均值的波动与预测精度评估指标并形成了双目标综合评估体系。最后，应用某风电场实际出力数据，分别在采用神经网络时间序列和差分自回归滑动平均(ARIMA)两种预测模型的前提下，考虑电网对风电波动忍受度和超短期预测误差忍受度的三种大小关系，通过计算波动量总和与均方根误差验证了所建立评估指标的有效性，同时证实了应用该控制策略的电池储能系统能够同时达到抑制风电随机波动和提高风电超短期预测精度两个目标。

摘要:含光伏电源(PV)的配电网，因光伏电源容量、并入位置不同，导致传统的三段式电流保护不能准确动作。针对这一问题，提出根据保护点复合序网电压和电流进行自适应电流保护整定的方案。首先，提取故障电压和正序故障电流相位差来判定故障发生在光伏电源上游还是下游。然后，由序分量判定故障类型，选定故障区域。最后，利用复合序网电压求取保护安装处的电流整定值，进行自适应保护动作。通过仿真验证了该保护方案可根据光伏电源并入位置、容量、发生故障位置的不同，实现自适应在线保护整定，能够有效提高本地保护范围。

摘要:以往对智能小区居民用电行为聚类分析时，存在着负荷特征选择与权重计算描述不足的问题。为了提高居民用电行为聚类分析的准确率，降低聚类分析运行时间，提出一种基于ReliefF算法建立的以峰时耗电率、日负荷峰值时刻、谷时耗电率、日负荷周期数、日最小负荷率等特征的数据模型。该模型可以对海量居民用电行为数据进行处理，并通过k-means算法对其进行聚类分析。实验数据来源为已建成的智能小区，结果准确率达94.61%，证明了基于ReliefF算法建立的特征数据模型在居民用电行为类分析中是有效的。

摘要:针对光伏发电输出电压的间歇性、随机性问题，提出分布式光储直流供电系统的电压稳定协调控制，实现高可靠性和高品质供电。针对光伏/储能电源输出低电压、大电流，且纹波大特点，提出三相交错并联变流器拓扑，有效抑制光伏输出电压波动。光伏升压变流器设计改进的极值搜索法，实现光伏系统最大功率点跟踪，改善传统算法动态性能。针对光伏输出电压波动问题，储能双向变流器采用电压-电流双环控制策略，采用非线性微分平滑控制方法设计外环电压环，实现系统直流母线电压稳定控制的同时，确保存在负载突变或控制参数摄动的情况下，系统依然能够快速跟踪直流母线电压期望值。结合内环电流环的线性PI控制，实现分布式光储直流供电系统功率平稳，供电可靠。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明，所提出的非线性微分平滑控制方法具有结构简单、稳态误差小、系统稳定性好等特点。

摘要:针对电流反馈型Buck变换器电路参数波动引起分岔等非线性失稳动力学行为，研究了基于单值矩阵的动力学分析及稳定性控制方法。首先采用菲利波夫法得到了电流反馈型Buck变换器的一个线性化的周期轨道，并以单值矩阵的形式来描述。结合Floquet理论用单值矩阵的特征值(Floquet乘子)分析了变换器的稳定性:根据Floquet乘子是否处于单位圆内，判定变换器是否发生分岔失稳。进一步考虑了多参数变化对变换器稳定性的影响，多参数变化条件下系统的稳定域比较狭窄，变换器很容易产生分岔，基于参数共振微扰法，在参考电流中添加小幅周期信号，使变换器模态之间的切换面发生了改变，有效地抑制了变换器的分岔行为，稳定域得到了明显的拓展。仿真和实验验证了该方法和结论的有效性。

摘要:为了改善含分布式电源配电网的电压质量并避免控制策略对通信系统的依赖，提出一种基于本地控制的分布式电源控制方法。根据分布式电源并网点的实时电压采集值，控制相应分布式电源的有功出力和无功出力适当增大或减小，结合控制效果并采用二分法反复调节控制量，最终将并网点电压控制在电压偏差允许范围内。在对分布式电源的本地控制中，在有功功率最大功率跟踪的前提下，优先利用逆变器的剩余容量进行无功功率调节，若仍不奏效再适当削减有功功率输出。密切监视分布式电源的运行环境，一旦条件允许则及时增大有功功率输出以最大限度地利用自然资源。以IEEE33节点的配电网为例，对所建议的方法进行了分析和验证。结果表明了所建议的控制方法的可行性和有效性，对含分布式电源配电网的电压质量的改善效果明显。

摘要:感应电动机负荷的起动和功率变化对微电网孤岛运行时的电能质量及功率平衡影响较大，因此提出了一种自适应暂态下垂控制方法。该方法在传统下垂控制中引入暂态分量、功率与下垂系数的一次函数项，以改善下垂控制的动态性能和均流效果。针对含有感应电动机负荷的微电网，采用基于分层控制结构的自适应暂态下垂控制和PQ控制相结合的协调控制策略。利用PSCAD/EMTDC进行仿真实验，仿真结果验证了所提自适应下垂控制方法的正确性和微电网协调控制策略的有效性。

摘要:为了避免在故障筛选与排序中忽略严重故障而导致大停电的发生，提出了一种比较精确的新的故障筛选和排序方法。以动态安全域的求解为基础，在故障筛选时运用解析法求动态安全域，进而求解失稳度。以故障的失稳度作为故障筛选的指标，快速选出严重的故障，形成故障筛选集。在故障排序时对于筛选集中的故障线路运用BP神经网络求解动态安全域，从而求解概率不安全指标，以故障的概率不安全指标作为故障排序的指标，得到精确的故障排序。通过IEEE10机39节点系统算例验证了该方法能够快速、全面、准确地实现故障的筛选与排序，同时通过IEEE4机11节点系统验证了BP神经网络求解动态安全域的可行性，误差为0.0608，满足要求。

摘要:光伏发电具有典型的间歇性、波动性等特点。准确预测光伏出力对电网调度、电网规划、提升新能源发电竞争力具有重要意义。提出了一种基于改进灰色BP神经网络的多模型组合光伏出力预测方法，采用常规GM(1,1)模型、幂函数变换GM(1,1)模型、基于残差修正的GM(1,1)模型以及等维新息GM(1,1)四种模型，利用BP神经网络对光伏出力的单一灰色预测结果进行优化组合输出，并根据输出值和期望值的偏差自动调整组合权值。该方法通过将多个单一预测结果组合成样本训练BP神经网络来获得较优权系数，避免了数值求解权系数的复杂过程，能够得到更为精确的预测结果。采用湖北某地光伏系统实际出力数据对该预测方法进行了验证。计算结果表明该基于改进灰色BP神经网络组合的光伏出力预测方法能够明显提高光伏出力预测精度。

摘要:三电平VIENNA整流器因三相输入不平衡会给输入电流带来谐波污染，输出电容中点电位也存在波动。针对这一问题提出了采用单周期控制的三相四线制整流器，并对其工作原理进行深入研究。分析了采用单周期控制单边沿调制方式对输入电流的不利影响，揭示了整流器输入电流谐波含量与滤波电感、开关频率成反比。在此基础上，提出了三角载波的双边沿调制方式，改进的单周期控制可以使电感电流在上升和下降阶段都得到调制，从而有效抑制单边沿调制带来的低频奇次谐波，改善了输入电流的质量。仿真实验的结果证明了该理论分析的正确性，验证了改进单周期控制的可行性。

摘要:高精度的时钟同步技术是电力系统稳定运行的前提。环境温度对时钟同步设备精度会造成严重影响。在IEEE1588协议原理的基础上，提出一种基于遗传算法和PID控制原理的从时钟自适应误差修正方法。建立PID控制模型，将从时钟函数模型作为被控对象，以从时钟与理想时钟源之间的差值为系统误差，采用时间乘平方误差积分准则(ITSE)作为目标函数。通过遗传算法对PID的三个参数进行遗传操作，进而达到PID优化，实现自适应修正从时钟时间误差的目的。Matlab仿真结果表明，该方法在不同的温度环境下均具备很好的自适应能力，同步精度达到1 ns。

摘要:为了优化海上风电场集电网络拓扑结构，选取受拓扑结构影响较大的中压海底电缆一次投资成本和运行损耗成本作为优化模型。通过改进模糊聚类算法，以集电系统电缆使用总长度最小为目标函数将风电场分区，在以Delaunay三角剖分技术形成的网络上动态调整各边权值并反复迭代后得到总费用最小的树状优化拓扑。算例结果证明算法的有效性，且传统的基于风机间距离的最小生成树算法优化结果得到进一步改善。

摘要:在建立大型光伏电站诺顿等效模型基础上通过阻抗分析法分析了大型光伏电站与电网之间以及光伏电站内逆变器之间的耦合作用，揭示了大型光伏电站谐波产生机理，即电网阻抗与逆变器等效输出导纳相互作用对某一频率处的谐波产生了放大作用。提出在逆变器输出端增加一条虚拟的导纳通路来消除系统对谐波的放大作用。将并网点电压通过由一阶惯性环节和二阶陷波器复合而成的系统反馈至控制器输出端，实现对逆变器等效输出导纳的改善。经该方法改善后的系统输出导纳对谐波具有滤除作用，且对基波无衰减。仿真及实验验证了理论分析的正确性。

摘要:智能配电网中电量采集数据缺失、遗漏导致按月线损统计不是严格意义上的自然月。为解决线损统计不同期问题，提出基于功率或电量预测的方法来改善配网线损统计。通过挖掘售电量数据，提出了一种基于年度售电量的灰色预测结果。再根据季度、月度层级占比得到月售电量的预测方法，与实际值的平均相对误差仅为1.94%，证明此方法简单有效适合电力各部门的广泛应用。将月售电量预测结果应用于线损统计，结合供电比例系数法，改善表计供、售电量不对应的问题，使得同期化，对按月实时分析网损有实际意义。

摘要:拟态物理学算法(APO)具有较好的全局搜索能力，且能避免粒子群等算法常出现的易早熟收敛现象，具有较好的稳定性、快速收敛和鲁棒性。针对交直流混联系统无功优化问题，在矢量模型的拟态物理学算法的基础上，提出了一种基于改进拟态物理学算法的无功优化算法。为便于处理约束问题，算法中通过定义不可行度函数判断不可行解，并采用收缩因子将不可行解拉回可行域内，再通过多维搜索方法寻求最优解。通过IEEE30节点系统仿真测试，并与其他优化算法进行比较，结果表明该算法具有较好的求解效率和准确性。

摘要:根据T型三电平逆变器的特点，提出一种新型无差拍预测控制方法。和传统无差拍方法相比，该方法能够提高电流跟踪的速度和精度，在相同开关频率下可使输出并网电流畸变减少。为了进一步解决T型三电平逆变器固有的中点不平衡问题，提出一种新型SVPWM调制策略实现中点平衡控制。在分析T型三电平逆变器模型的基础上，根据上侧电容和下侧电容电压的差值，通过增加或者减少小矢量作用时间实现中点电位平衡控制。实验结果验证了所提出的新型无差拍控制和SVPWM调制策略可以同时实现并网电流快速跟踪和中点平衡控制问题。

摘要:基于MMC的多端柔性直流输电是直流输电的重要发展方向。对MMC多端柔性直流输电控制保护系统进行了研究，介绍了一种基于子模块电容电压优化平衡控制算法的控制策略，详细给出了柔性直流输电系统保护配置，对阀侧交流母线差动保护策略和换流器区保护策略等保护关键技术问题进行深入研究，给出了具体的解决策略。并搭建了多端MMC-HVDC仿真试验系统验证控制保护研究策略，详细分析了阀侧交流母线两相短路接地故障和换流器上桥臂短路故障仿真结果。所研究内容对多端MMC-HVDC工程的研究和发展有重要的借鉴意义。

摘要:为进一步实现对智能变电站改扩建工程的运维管控，提出了一种基于SCD比较的二次系统回路变更影响范围定位方法。通过比较改扩建前后SCD文件中一次系统描述部分，实现受影响的间隔区域定位。比较受影响间隔内二次装置CRC码，判别该二次装置是否受到波及。进一步比较受波及装置通信描述及关联信息描述部分，分别实现对改扩建工程前后二次系统实际物理链路及逻辑虚拟链路受波及部分的快速定位。最终以图形化建模的实现方式为基于SCD比较的二次系统回路变更影响范围定位方法的具体应用提供了有效手段。

摘要:实际工程中会出现UPFC并联侧换流变压器接入低电压等级母线的结构。对该结构的UPFC进行仿真分析时，采用现有模型无法体现出UPFC对低压母线及与之相连的变电站、线路的影响。为解决上述问题，提出了一种UPFC三节点功率注入模型，并采用注入功率法，推导了UPFC三节点功率注入模型的数学表达式。利用电力系统综合程序(PSASP)的用户自定义模型(UD)功能，搭建了UPFC三节点功率注入模型。该模型将UPFC并联侧功率注入到低压母线上，克服了现有模型无法体现UPFC对低压母线及与其相连变电站及线路影响的缺点。将其应用于采用该种UPFC接法的南京UPFC工程中进行仿真计算，结果验证了该UPFC模型的精确性和可信度。

摘要:电力系统零序网络的稳定性直接影响到继电保护定值的灵敏性和选择性，是继电保护安全可靠运行的基础。电力系统零序网络主要由输电线路和中性点直接接地的变压器两类设备构成。研究提出了综合运用输电线路的自动重合闸技术和变压器中性点接地刀闸的自动切换控制技术，可以确保设备跳闸后以最快的速度恢复电力系统的零序网络，是电力系统零序网络的最优控制技术。分析总结了输电线路的自动重合闸技术，研究开发了变压器中性点接地刀闸的自动切换控制装置，其性能已经在现场运行中得到检验和验证，具备推广应用的条件。

摘要:基于“分层、分区、就地控制”系统方案，构建了一种多层次的广域智能保护与控制系统。提出了基于协调世界时的时间同步方法和同步相量测量技术，实现了区域内各站间信息的精准时间同步和实时交互。提出的广域电流差动保护和综合方向保护相结合的保护方法、广域自适应备用电源自动投切技术和智能集合式站域保护，实现了区域电网多端多元件的故障智能判断、系统决策及电网的自愈控制。在贵州都匀和六盘水两个区域电网的成功应用，证明了所研发系统的实用性和可靠性。

摘要:针对渝鄂异步互联北通道及三峡近区大机组与常规直流和柔性直流强耦合动态问题，建立了包含三峡左一电厂、渝鄂背靠背柔性直流以及龙政直流外送通道的简化等值系统及其详细电磁暂态数学模型。仿真研究了暂态扰动下换流站近区机组的动态稳定特性。提出采用柔性直流有功无功解耦控制回路附加阻尼控制的方法平抑扰动后机组持续缓慢衰减的功率振荡问题，分别设计了基于有功调制和无功调制的阻尼控制控制器，比较研究了两者的作用效果。研究表明，采用有功和无功协同调制的阻尼控制策略可同时快速平抑功率振荡和电压波动，提高系统的动态稳定性，可为工程应用提供参考。