摘要:阐述了国内微机保护的发展历程以及目前继电保护所暴露的一些问题，提出了继电保护的小型化和就地化。具体研究了全站二次系统架构、智能管理单元及就地化操作箱。提出了无防护安装就地化保护的预期目标:通过就地安装减少中间环节提升保护快速性，可靠性和减少干扰；通过即插即用的检修模式缩短保护装置的更换时间，提高检修效率；推动智能站二次系统整体设计方案优化及运维技术和管理的创新，实现变电站安全可靠、运维便捷、节能环保、经济高效。无防护安装就地化保护的基础技术条件已具备，已有就地化线路保护与就地化分布式母线保护经过了实践检验，无防护安装的就地化保护将开启变电站建设、运维的全新模式。

摘要:为了提高配电网的故障处理性能，建议采用多重化配置反映开关状态的辅助接点和“三取二”原则以提高开关状态信息采集的容错性能的方法。论述了一种利用电气量的关联关系实现开关状态容错的方法，以及可以应用于中压配电网相间短路故障定位、单相接地故障定位以及基于故障投诉信息的低压配电网故障研判中的基于贝叶斯法的容错故障定位方法。并给出了在单相接地定位中的应用例子，分析结果表明所建议方法具有可行性和有效性。

摘要:总结近几年来配电网自动化应用的发展趋势。从馈线自动化模式与方案配置、提升配电网自动化系统的实用性、配电网自动化系统的运维管理、电网公司不同层级对配电网自动化的应用需求等方面进行了探讨。提出了因地制宜，通过合理配置不同FA模式，形成纵向分层、横向分区、全局优化、快速复电的FA配置方案。在提高自动化覆盖率、提升系统功能实用性、提高配电自动化系统的运维效率等提出了一些建设思路。对省级公司配电业务运维管理功能和电网公司总部的统一管控功能进行探讨。

摘要:通过对现代配电网的发展趋势分析，指出智能微电网技术与柔性配网技术是配网技术升级的有效手段。对智能微网的运行模式、主要应用技术、运行控制框架等关键技术进行概述，分析该领域主要技术发展情况。对柔性配网概念进行介绍，讨论了柔性配网中的关键电力电子设备构成、技术路线及其应用领域。着重分析了柔性配网技术对既有配网运行模式的改善，探讨其应用价值。

摘要:以三电平DC/AC电源转换为研究对象，分析对比拓扑结构。从模块化的工程应用角度，采用改进T型方案开发出三电平DC/AC标准功率模块，介绍其结构及屏柜组装方式，以满足功率组合即插即用，并适应分布式光伏发电、分布式风力发电、储能、电动汽车等多应用场景。分析目前技术规范现状。基于交直流混合微电网的试验系统，阐述DC/AC模块在不同应用场景下的功能，并进行了试验验证。

摘要:通过分析分布式电源高渗透率微电网的运行特性及其给配电网运行带来的影响，提出了一种基于三层控制架构设计多态多时间尺度的微电网综合稳定控制方法。从微电网电力电子设备快速稳定控制、微电网暂态稳定控制、微电网动态稳定控制、微电网稳态稳定控制四个层面构成了多态多时间尺度稳定控制的技术体系，以实现微电网内功率快速调节、扰动快速平抑、故障快速隔离、运行效率提高、稳定水平趋优等控制目标。重点研究了微电网内电力电子设备参与微电网稳定运行控制的实现方法。相关工程实践表明，该方法效果良好。

摘要:在现有3/2接线方式下，由于保护和互感器的配置并未完全交叉，导致死区的存在。在发生死区故障时，一般由死区故障所在间隔保护以及断路器失灵保护动作相互配合以实现故障的彻底隔离。这种做法会使得断路器的切除范围扩大，甚至会导致正常母线不必要的停运，严重影响系统的安全稳定运行。针对上述问题，分析了在不同保护CT配置方式下的死区故障的特点，提出了一种死区故障隔离与误切元件快速恢复的方法。该方法通过引入断路器的开合状态信息来有效地辨别死区故障和断路器失灵情况，同时利用断路器的重合闸功能，快速恢复切除死区故障时的误切断路器，从而显著提高系统的安全稳定运行水平。

摘要:为充分消纳可再生能源，以分时电价为杠杆，通过经济调度手段，对微电网内分布式发电资源进行优化配置。在综合考虑各类分布式电源发电成本和环境成本的基础上，计及热电联供收益、电能交易收益、电价补贴等多项运行收益，建立微电网多目标经济函数。考虑储能系统在不同时间断面上的耦合性问题以及时移特性，结合分时电价、净负荷曲线进行预调度。考虑微电网实时调度的快速性要求，运用智能单粒子算法搜索调度变量的最优解，并与常规粒子群算法进行对比。算例分析了基于冬季典型日数据的微电网调度方案和各项经济指标，结果表明微电网调度模型、调度策略和优化算法合理有效。

摘要:为了提高备自投装置的自适应性，改善其性能，根据智能变电站的技术特点，提出一种基于站域信息的备自投构建方法。该方法将整个变电站内的备自投功能用一套装置集中实现。通过构建基础备自投单元，并对其进行信息配置和合理组合，可满足不同接线方式下备自投的应用要求。综合利用支路开关状态信息和电流信息，对变电站运行方式进行在线辨识，据此对备自投功能进行调整，以提高备自投装置的自适应能力。此外，利用站域信息共享的技术优势，优化站内不同备自投间的配合，提高不同运行工况下的备自投性能。数字仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要:考虑到目前直流输电系统故障难以快速清除且故障后系统重启的复杂度较高，基于全桥及半桥混联的模块化多电平换流器系统，提出一种直流双极短路故障电流抑制方法。首先根据系统调制度裕量计算得到用于抑制故障电流的抑制电压。然后进行判断，当故障电流大于电流上限值时，控制每相级联电压为负的抑制电压；当故障电流小于电流下限值时，控制每相级联电压为正的抑制电压；当故障电流位于电流上、下限值之间时，控制每相级联电压为零，此时系统等效为两个并联的无功补偿器，可以为电网持续提供无功支撑。该方法能够在系统不闭锁的情况下快速将故障电流抑制在给定的范围内，算法简单、容易实现。最后基于PSCAD/EMTDC搭建了MMC-HVDC双端系统仿真模型，验证了所提出的故障电流抑制方法的正确性和有效性。

摘要:传统的傅里叶变换在测量非整周期的数据时会出现频谱泄露的现象，而快速傅里叶变换(FFT)只能对长度为2的整次幂(基-2)的数据进行处理，无法对非基-2的其他数据计算。为了解决以上问题，提出了一种全相位-混合基FFT算法。并详细介绍了全相位FFT、混合基FFT的原理以及全相位-混合基FFT在DSP中的实现过程。通过测试表明全相位-混合基FFT在电压、频率的测量精度较传统FFT有一定优势。将该算法应用到以DSP为核心的相量测量装置当中，对电网的状态进行实时监测，实测结果证明该算法准确可靠，在电力系统运行当中有一定实用价值。

摘要:继电保护状态评价工作一直以来都是状态检修的重点和难点。提出一种基于模糊支持向量机的继电保护状态评价方法。首先，获取智能变电站继电保护装置的历史数据，从中选择合适的状态评价因素，再对状态评价因素进行数据预处理，并根据状态巡视及故障记录计算装置在各巡视点的百分比剩余寿命，生成训练样本集。然后通过模糊支持向量机回归训练生成模型，利用在线巡视记录，对装置状态进行在线评估。并根据最差指标，判定装置的当前状态，作为最终的在线状态评价结果。仿真分析表明，方法通过引入样本权重，能够区分本装置样本和同型号装置样本的不同，使得算法能够兼顾装置的个性和家族性共性，并具备一定的抗噪能力。

摘要:针对10 kV配网线路改造检修工作，存在漏、拆接地线情况，可能导致恶性“带地线合闸”事故发生，研究基于信号注入的检修线路临时挂接地线检测方法。根据配网特点，搭建适合地区电网变电站和输电线路的电磁暂态仿真模型，模拟线路检修时挂接地线的物理环境。结合PSCAD/EMTDC模型，验证检测方案的合理性，并分析配网各因素对检测精度的影响，主要包括:不同注入信号频率、变压器接入、线路分支较多、同杆并架和大地电阻等。基于仿真分析，提出一种基于电流分流原理的检测方案。仿真表明实际情况与理论符合，可有效检测三相接地、两相接地和单相接地情况，具有较好的实用性，对于10 kV配网线路检修工作，具有一定参考意义。

摘要:为了维持直流配网中直流电压的稳定，需要换流器在交流电压不对称时消除传输功率的二倍频波动。分析了交流电压不对称下换流器的不平衡控制策略。由于换流器过流能力限制，换流站的传输功率极限受不对称电压影响，推导了交流侧传输功率极限解析式。针对直流侧功率极限解析式难以求得的问题，提出了直流侧功率极限的数值计算方法。最后通过电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对交流电网不对称下换流器传输功率极限进行了验证。功率极限值的给定，为合理分配多端直流配电网各端的功率，维持直流电压稳定提供了参考。

摘要:针对离网式风力发电系统存在电能波动大、供电可靠性差等问题，提出采用基于无刷直流电机(BLDC)驱动的飞轮储能系统来提高离网式风力发电系统的电能质量。通过Matlab/Simulink对含有飞轮储能环节的离网式风力发电系统进行了仿真，给出仿真参数。仿真结果表明，飞轮储能系统可有效抑制风速变化带来的电能波动，保证供电的可靠性。

摘要:为提高直流换流器桥差保护的可靠性，防止其在交流系统发生短路故障、励磁涌流等扰动期间误动，提出了一种换流器桥差保护应对CT饱和的方法。理论分析与数字仿真表明，YD换流变阀侧三角形绕组在交流扰动期间流过零序环流将导致桥差保护出现虚假动作电流，引发保护误动作。对此问题，提出了通过引入三角形绕组零序环流作为制动量的桥差保护防误动策略，并利用零序环流与桥差电流出现的相对时间差，判断是否投入该防误动策略。仿真表明，该方法能够在提高桥差保护在交流系统扰动期间可靠性的同时，不影响桥差保护对于内部故障的灵敏度与动作速度。

摘要:介绍了基波零序电压保护原理、三次谐波电压幅值比保护原理、三次谐波电压幅值比突变量保护原理以及三次谐波电压矢量比较保护原理等四种定子接地保护原理，并根据三台汽轮发电机的参数，对上述原理进行灵敏度分析。分析表明基波零序电压保护原理与三次谐波电压矢量比较保护原理相配合时灵敏度最高，但该保护方案在大型机组采用接地变接地时灵敏度仍显不足。针对高压侧三次谐波电压的干扰，为了同时提高保护方案的灵敏度与可靠性，提出了一种改进方案。该方案在降低制动系数的同时增加了自适应制动门坎判据，仿真结果表明该方案能够兼顾灵敏度与可靠性。所得结论为定子接地保护的研发改进提供了参考。

摘要:针对背靠背直流异步联网工程中存在的次同步振荡(SSO)现象，对基于常规直流(LCC_HVDC)的次同步阻尼控制器(LCC_SSDC)和基于柔性直流(VSC_HVDC)的次同步阻尼控制器(VSC_SSDC)的协同抑制问题进行了研究。首先针对待研究输电系统，从电磁转矩矢量合成方面分析了SSDC抑制次同步振荡的机理。然后分别设计了LCC_SSDC和VSC_SSDC的结构并整定了其参数。最后在PSCAD/EMTDC上搭建电磁暂态仿真模型，仿真结果验证了结论的正确性和所设计SSDC的有效性。

摘要:为了满足越来越大的储能系统规模对大功率储能变流器的需求，将多重化DC/DC变换器引入储能变流器的拓扑结构。对多重化DC/DC变换器的电流纹波及谐波特性的分析表明其具有显著优势。储能变流器的控制策略加入基于直流母线电压的下垂控制。对所研究的储能变流器拓扑结构及控制策略进行仿真并搭建样机。仿真和实验结果表明，所设计的基于多重化DC/DC变换器储能变流器性能具备大功率充放电的功能并且性能优良。

摘要:三相PWM变流器输出阻抗对其输出特性以及并网系统稳定性有着重要的影响。现有阻抗的研究多集中关注由变流器输出阻抗导致的交互影响问题，而对变流器本身输出阻抗特性分析较少。以三相PWM整流器为例，用小信号方法建立了整流器的开环阻抗模型以及考虑电流环和锁相环之后的阻抗模型，分析了电流环的引入对整流器阻抗的影响以及电流环参数与阻抗的关系。结果表明，与开环控制相比，引入电流环之后整流器的导纳幅值整体减小，在低频段减小的幅度与电流控制器的积分参数有关，在高频段减小的幅值与电流控制器的比例参数有关。仿真结果验证了分析方法的有效性和分析结果的正确性。

摘要:为克服电网谐波检测快速性与稳定性矛盾，基于神经网络自适应原理提出了一种级联神经网络自适应电网谐波检测的改进系统。改进级联系统初级运用大步长常规LMS(Least Mean Square)自适应神经网络单元提高检测跟随性能，次级通过嵌入均值滤波环节平滑权值波动的策略构造新的自适应神经网络单元，保证次级神经网络单元具有良好的电网谐波检测稳态精度。运用传递函数Z域变换分析嵌入均值滤波环节的电网谐波检测自适应神经网络单元的稳定性能，运算推导新的级联次级神经网络自适应单元的步长约束条件，保证改进系统既能够有效地提高电网谐波检测的跟随性能同时又可以提高检测的稳态精度。仿真实验表明改进的级联神经网络自适应系统能有效提高电网谐波检测动态性与精确性。

摘要:研究了母线PT间隔合并单元和智能终端一体化。结合实际，给出了产品装置的软硬件架构图，详细介绍了应用于PT间隔以PowerPC MPC8377为核心处理芯片的模拟量合智一体装置的研制。给出了硬件方案和软件设计方案，实现了合智一体装置GOOSE的订阅与发布，通过开关量的采集实现了对PT间隔刀闸状态监视，通过模拟量的采集和合并实现了SV的上送。最终满足了工程对合并单元和智能终端集约化需求，并且达到了节省空间、减少光口、节约成本的效果。实验结果表明，研制的母线合智一体装置成本低廉、功能强大、性能优良，较好地完成了对PT刀闸的状态监视和控制、对母线电压的采集合并及其规约转换功能。该装置完全满足智能化变电站IEC 61850通信规约。

摘要:为了提高智能变电站继电保护装置相关二次回路的可靠性，提出一种基于多参信息量的继电保护二次回路在线监测及故障诊断方法。通过对SV、GOOSE、MMS报文的监测及分析，研究了过程层和站控层链路异常信息的特征，并提出了SV、GOOSE网络的断链、数据异常和同步性分析与预警策略。对于继电保护装置，提出二次回路在线状态监测方法、采样值异常、开关量监视及异常预警策略。通过网络报文记录分析装置或保护状态监测及诊断装置，将保护设备及二次回路各环节发生故障时的典型告警信息收集、分析、上传，构建一套继电保护二次回路在线监测与故障诊断系统。

摘要:通过分析大型汽轮发电机失磁故障时机端阻抗变化与功率输出变化，比较两种失磁保护方案:阻抗原理和逆无功原理失磁保护。经过比较发现两种保护原理主判据实质上相同，信号出口方式相同。针对逆无功原理失磁保护定值整定没有导则问题，提出阻抗动作边界映射至P-Q平面方法，确定发电机失磁故障时功率动作边界。克服逆无功原理失磁保护逆无功定值依靠工程经验整定困难，进一步提高保护定值整定可靠性。以一台1 000 MW汽轮发电机参数作为计算实例，计算两种保护原理的保护定值，为双重化双原理失磁保护配置提供具体参考。

摘要:随着直流输电、新能源、大电网、特高压等技术的发展，同步调相机重新得到关注，300 Mvar大型同步调相机即将使用。综述了我国调相机的以往应用状况及大型同步调相机的需求背景，介绍大型调相机的静止变频SFC启动方式。重点分析几种特殊的调相机保护功能及原理。首次提出了300 Mvar调相机的继电保护功能配置方案、原理及实现等。

摘要:针对高岭换流站绥中电厂由东北侧交流电网改接到华北侧交流电网的情况，通过无功功率平衡分析和潮流计算，从理论上校核了东北侧的无功配置情况，并发现原交流滤波器设计已无法满足换流站的运行要求。对其新增的两组SC电容器共用一个断路器控制的特殊设计，提出了新的无功控制策略。后通过现场试验验证了新的无功控制策略可行有效，新增滤波器能满足高岭换流站大负荷运行的无功消耗。