摘要:海上风力发电已经成为风电领域的重要发展方向。海上风电场中大量应用海底电缆进行电力传输，其较高的对地电容使得风电场的谐振问题更加突出。风电场集电网结构决定了电缆的长度、电气参数与连接方式，直接影响系统的谐振频率与强度。建立了海上风电场电力传输系统的谐波模型，包括风电机组、电缆与变压器模型等。基于模态分析方法，对不同集电网结构下系统的谐振情况进行了仿真计算，并由各节点参与因子分析谐振的主要来源；采用元件参数灵敏度分析方法，评估了主要结构参数对谐振的影响程度；进而针对不同频段谐振给出滤波措施。仿真结果验证了谐振抑制的有效性。

摘要:随着特高压电网的快速发展，将社会效益作为经济效益一部分的传统评估方法已经不能准确评估特高压电网的社会效益。为了准确评估特高压电网的社会效益，构建特高压电网社会效益评估模型。该模型分别构建社会成本和社会收益评估指标体系，采用对比评估方法分别从纵向和横向两个方面评估三种方案的社会效益，从纵向和横向两个方面进行评估能体现特高压电网的社会效益评估的科学性和特殊性。最后通过工程实例进行评估分析，对该评估模型与方法进行验证与分析。

摘要:提出了一种基于模型预测控制(MPC)原理的大型风电场与燃气-蒸汽联合循环机组的滚动调度策略。该方法在考虑联合循环机组运行约束条件下，以等效电厂的经济最优为目标。首先介绍了燃气-蒸汽联合循环机组的结构和工作原理，以及风燃协调等效电厂的概念。然后根据联合循环机组的运行状态及起停过程建立了数学模型，并在该数学模型的基础上，同时考虑风电场弃风，以风燃协调等效电厂的整体经济性最佳为目标，提出一种基于模型预测控制的新型风燃协调滚动调度运行策略。仿真结果表明新方法使得等效电厂在跟踪调度曲线的基础上，实现风燃协调等效电厂的经济最优控制。

摘要:针对分布式电源接入对配电网线路电流保护的影响，提出了一种适用于高渗透率分布式电源接入配电网的自适应过电流保护新方法。该方法利用故障分量网络，对分布式电源背侧等效阻抗进行计算，将其融入到配电网过电流保护整定计算中。给出了实时的主保护和后备保护的整定值，从而构建自适应过电流保护方案。大量的仿真表明，与传统过流保护相比，所提出的自适应过电流保护可以解决由于分布式电源接入配电网，过流保护的保护范围超越等问题，具有良好的应用前景。

摘要:分析高压直流输电(High Voltage Direct Current，HVDC)线路边界和线路的频率特性，直流线路边界和直流线路对故障暂态电流信号高频分量都具有衰减作用。一些文献据此利用高频分量作为单端暂态保护的判据，但是对于长线路来说，直流线路对于高频分量的衰减可能会大于直流线路边界对高频分量的衰减作用，这样可能会造成保护误动作。进一步分析发现，直流线路边界对于低频分量具有放大作用，直流线路对于低频分量具有衰减作用。因此提出一种基于多频带能量的HVDC线路单端暂态电流保护新原理。利用0~1.25 kHz低频带能量、高频带和低频带能量比来区分区内、区外短路故障，故障性雷击和非故障性雷击，利用正极和负极的能量比判别故障极。

摘要:低频振荡模态分析为电网的安全稳定运行提供了最基本的信息要素。针对环境激励下PMU量测的类噪声信号，讨论了自然激励技术结合特征系统实现算法(NExT-ERA)进行低频振荡模态识别的适用性，对非同步量测信号采用数据截断预处理后，利用该方法同样可以实现有效辨识。引入模糊C均值聚类算法对辨识结果中真伪模态进行自动拾取，提高了辨识精度。通过对IEEE4机11节点系统和IEEE16机68节点系统的仿真数据分析，表明所提出的方法对低频振荡类噪声信号具有较高的模态辨识能力和计算效率，在低频振荡广域监测中具有很好的应用前景。

摘要:为了研究单端量行波保护原理在中压柔性直流配电网的适应性，首先通过对单端量行波保护的原理分析，得出其最佳应用条件。结合柔性直流配电线路的故障特征进行理论分析，从而得到行波保护在直流配电网中适应性的一般结论；然后搭建中压柔性直流配电网的电磁暂态模型并进行仿真，并与通过理论分析得到的结论进行了比较分析。研究结果表明，单端量行波保护能够适用于中压柔性直流配电线路的保护，且动作性能良好。仿真结果验证了理论分析的正确性。

摘要:目前，在实际电网环境中谐波检测算法的精确度不够高。为此，分析了一种具有旁瓣峰值低且下降速度快的六项余弦窗并将其应用于FFT算法中，提出了基于六项余弦窗四谱线插值FFT的谐波检测算法，运用多项式拟合polyfit函数推导出了简单实用的四谱线校正公式，简化了运算过程。实验结果表明:该算法在21次复杂谐波环境中，与四项Nuttall窗和四项Rife-Vincent窗FFT插值相比有更高的精确度，且在基于相同窗的情况下，四谱线插值的精确度要高于三谱线插值计算。最后，在实验中考虑到实际电网中可能遇到的噪声干扰情况，进行了仿真，仿真结果验证了该算法具有较高的检测精确度。

摘要:为进一步提高电力变压器差动保护性能，提出一种利用电流变化率极值特征的励磁涌流识别的方法。变压器发生涌流时，三相电流波形至少存在一相以上有间断及尖顶波特性，一个工频周期内电流变化率的极大值与极小值的时间间隔小于半个周期，且不具备周期性特点。而内部故障时，故障电流变化率波形近似呈正弦特征，一个工频周期内极大值与极小值的时间间隔近似为半个周期，且具有周期性特征。利用电流变化率一方面可以削弱非周期直流分量的影响，另一方面可以凸显幅值较小的间断变化临界点的特征，构造了利用电流变化率特征的涌流识别判据及实现方案。最后利用动模试验进行验证，不同情况下的计算分析结果表明该算法原理清晰、判据简单、计算量小，在一个周波内能可靠识别出涌流与内部故障，为进一步提升和优化变压器保护性能提供了有益的理论基础。

摘要:随着主动式配电网的发展和分布式能源的大量接入，输电网与配电网间的联系日益复杂紧密，在对配电网进行可靠性评估时应充分考虑输电网可靠程度。提出了一种量化输电网可靠程度的输电网等值方法，用以提高配电网可靠性评估的实用性。首先，提出了节点最大负载能力的概念，用以表征输电网向下游配电网的最大供电能力，进而将输电网等值成配电网的电源节点。其次，采用蒙特卡洛模拟法和最优化技术相结合的方法，建立了输电网节点最大负载能力计算评估模型。最后，采用RBTS输电系统进行测试，验证了所提出的输电网可靠性量化等值方法的有效性。

摘要:特高压并联电容器规模庞大，元件数量众多，各元件工作条件和工作环境存在明显差异。环境条件可改变电容器自身参数，进而影响桥差保护的可靠性与灵敏性。在现行双桥差不平衡电流保护的基础上，对温度因素的影响进行深入讨论。通过理论分析，得到考虑温度因素的不平衡电流值计算方法，并进行简化处理，制定出切实可行的保护整定方案。根据实际工程参数，利用PSCAD搭建仿真模型并对所提方法进行论证，具有理论价值和实际工程意义。

摘要:在直流牵引供电系统中，机车的启动电流越来越大，机车启动过程越来越类似于非金属短路故障过程，多机车的启动过程越来越接近于中远端短路故障过程，使得直流馈线电流上升率及电流增量(DDL)保护发生拒动、误动的可能性增大。通过仿真分析了现有DDL保护的缺陷，提出了一种电流保护方法。该方法基于电流积分值、电流平均值和最大值的比值，可以区别机车启动电流和非金属短路故障电流，多列车同时启动电流和中远端短路电流，给出了整定值。仿真验证了该保护方法的可靠性。

摘要:针对光伏系统输出功率的波动性和间歇性特点，提出一种基于主成分分析(PCA)和遗传算法(GA)优化的BP神经网络功率短期预测方法。通过历史功率数据和实时气象因素对输出功率进行直接预测，利用主成分分析法将多个原始变量降维成少数彼此独立的变量，作为神经网络的输入。同时利用遗传算法的全局搜索特性在解空间中定位一个较好的空间，优化BP的初始权值阈值，克服了传统BP神经网络易陷入局部极小点、学习收敛速度慢的问题。通过建立不同预测模型进行对比，验证了所提算法和模型的有效性。

摘要:提出了一种新的母线保护原理，该原理通过引入母线电压对现有差动判据进行等式变形得到，可有效消除电流采样非同步的影响。结合陕西电网实际工程，建立了相应的母线故障仿真模型。仿真分析了母线区内、外各种故障情况下，所提保护判据和常规母差保护的动作情况。仿真研究表明，常规母差保护判据在采样数据不同步时，存在区内故障误选相问题和区外故障误动问题；而所提方案可有效消除采样非同步的影响，区内故障保护可靠动作，区外故障可靠不动。同时，保护的定值整定原则与常规母差保护相同，无需特殊整定。

摘要:为了全面评价配电网智能化发展综合效率，针对我国配电网智能化建设发展特点，从规模、性能、效果三个方面出发，构建了配电网智能化建设效率与运营效率两阶段投入产出评价指标体系，建立了基于超效率数据包络分析法(DEA)和考虑非期望产出的超效率DEA的综合评价模型。对配电网智能化建设效率和运营效率分别进行了测算，通过专家法制定了智能电网不同发展阶段建设效率与运营效率权重，最后加权求和得到了配电网智能化发展综合效率。算例分析验证了所提评价指标体系和方法的可行性和有效性，具有一定的工程应用价值。

摘要:目前可用于对模块化多电平换流器系统进行分析的仿真模型包括详细模型、高速等效模型和宽频模型，三种仿真模型各有优劣，应用范围有限。结合详细模型、高速等效模型以及宽频模型的优点，采用每个桥臂每种子模块单个详细模型、剩余子模块高速等效模型的方法，并考虑实际系统杂散元件的影响，在桥臂对应位置接入杂散元件，建立了模块化多电平换流器多维度模型。该模型兼具器件级电磁暂态特性仿真能力、高效性以及高准确度的特点，能够满足对模块化多电平换流器系统仿真的所有需求。基于PSCAD/EMTDC搭建了双端系统进行仿真，验证了所建立模块化多电平换流器多维度模型的正确性和有效性。

摘要:为实现统一电能质量控制器(Unified Power Quality Conditioner，UPQC) 容量在串并联单元之间的合理分配，提高UPQC补偿效率，给出了一种UPQC容量优化设计及控制方法。利用矢量图方法分析了UPQC稳态运行特性，建立了UPQC容量与电源电压暂降/骤升幅度、负载容量、负载功率因数和负载电压变化相角之间的关系模型，将其作为UPQC串并联单元容量选择的依据。根据补偿后负载电压相角可控的特点，采用神经网络对负载电压相角进行优化估计，降低UPQC实时补偿功率。仿真结果证明，所提方法能有效减小UPQC设计容量，优化动态补偿效果。

摘要:为降低对大规模风电机群故障暂态仿真计算量，首先给出同步坐标系crowbar投入DFIG风电机组及其机群状态空间模型。其次，基于H￥范数最优化动态降阶方法，提出DFIG风电机群等值问题。对参数及运行状态各不相同DFIG机群，在降低原模型状态量数量的同时，实现阶系统与原模型故障电气量输出范数误差极小化。进一步，采用CCA算法将降阶等值转化为非凸优化问题，求解降阶等值模型。最后，针对非平衡初始状态，给出了等值模型初值的计算方法。仿真结果表明等值计算方法能够在有效实现降阶等值的同时，定量给出等值模型范数误差。

摘要:为解决低压农网电压偏低问题，提出一种改善电压质量的利用遗传算法优化分布式光伏电源配置的方法。首先建立树状型结构电网的网基邻接表，推导出各个节点所带总负荷，得到光伏接入前后的各节点电压计算方法。然后建立以分布式光伏电源容量配置最小、电网节点电压偏差最小为目标的目标函数和考虑电压偏差范围、配置容量限制的约束条件。最后构建基于遗传算法的分布式光伏电源优化配置方法，并通过实际算例进行验证分析。仿真结果表明，该方法在不改变电网架构和增加补偿设备的情况下，通过合理配置光伏电源能有效改善电网各节点的电压偏差。

摘要:为了解决光伏并网发电系统漏电流问题，针对三相电压源逆变器，提出一种新型有限集模型预测控制减少逆变器共模电压的方法，即对光伏并网发电系统进行建模分析。研究发现只有非零矢量用于减少共模电压，故将非零矢量带入价值函数得到最优的矢量并在下一个周期使用。该新型有限集模型预测控制将共模电压限制于±1/6Vdc，可以减少光伏发电系统中漏电流，保证人身安全。和传统PI控制方法相比，模型预测控制可以提高电流跟踪的速度和精度。实验结果表明，该新型有限集模型预测控制能够减少共模电压和控制负载电流，具有快速的动态响应。

摘要:对因山火、树障等引起的输电线路较长过程电弧放电故障，频域故障测距算法的稳定性较差。现有的采用双端不同步数据的时域算法，对这种情况仍存在精度不足的问题。为提高时域算法的实用性，以比较从线路两侧计算的故障点电压波形一致性为基础，提出了时域故障测距方程的数值解法。在分析长过程电弧性故障特征的基础上，给出了算法在实用时的计算过程。基于仿真验证了算法的准确性，并对算法进行了线路参数及测量误差的稳定性验证。利用现场220~1 000 kV不同电压等级的故障数据对算法的实用性进行了分析。

摘要:为解决“大运行”模式下电力设备集中监控面临的基础信息结构化程度低、告警信息量巨大和智能分析水平不足等问题，研究了面向设备监控的智能告警。提出从子站到主站全过程的分布式解决方案。一方面通过变电站的数据预处理模块实现了监控信息的冗余校验、关键信息提取和快速可靠上传。另一方面通过调控中心的智能分析模块实现了监控信息的整合、推理和分层故障诊断，在快速变化的实时监控告警信息中准确捕捉到一次设备的故障或异常。

摘要:随着电网容量和电压等级的提高，大型电力变压器短路导致的恶性事故不断增加，这种情况已直接威胁电网安全运行。通过对大型电力变压器漏磁通及短路电动力分析，指出变压器内绕组的辐向失稳已成为绕组耐受短路的首要问题。研究了电力变压器内绕组辐向电动力计算和抗短路能力校核评估方法，并给出了变压器绕组线饼的临界失稳强度和抗短路能力评估计算流程。最后通过具体实例并依据四种改进措施进行对比分析，提出提高变压器抗短路能力具体的改进措施。

摘要:为了防止孤岛检测时电网扰动的干扰并提高孤岛与电网扰动辨识的准确率，提出了一种能够减小检测盲区且不带入有功功率扰动的孤岛与电网扰动辨识新方法。该方法是在检测到公共耦合点电压波动后，通过注入周期性无功电流扰动，迫使公共耦合点电压频率出现相应波动。利用小波分析分解公共耦合点电压频率信号得到的高频分量作为特征分量，用神经网络进行孤岛与扰动的辨识。通过理论分析与仿真实验证明该方法能准确辨识孤岛与电网扰动。

摘要:针对大功率整流装置单管直通、开路及单相交流进线开路等三种单元件故障，分析了故障电流特征，提出了一种根据电流故障特征在线诊断故障的方法。单管直通时，根据计算得到的直流电流理论值将大于直流电流实测值，且故障相与非故障相的直流分量符号相反，可确定故障元件所在相别，再根据故障相直流分量正负可确定故障元件所在共阳或共阴组别。对单管开路和单相交流进线开路，若滑窗计算得到相电流直流分量持续大于某一整定值时判定为单管开路故障，再通过直流分量极性确定故障元件所在组别；若相电流直流分量先增大超过某一整定值后再减少至0，判定为单相交流进线开路，根据故障相电流基波幅值最小确定开路相别。仿真结果表明，该方法可快速诊断出故障，适用于多重化并联整流电路的故障诊断场合，具有一定的理论与实用价值。

摘要:为准确检测变压器油状态，针对变压器油参数，给出基于多频超声波检测技术的变压器油检测方法。开发相应的硬件检测装置和上位机分析软件。硬件部分可利用多频超声波技术，在1 s内，将大量不同频率的超声波新信号聚集在一个扫描测量频率，进行数以百计的扫描，从而在很短的时间内完成变压器状态诊断。给出了系统的设计原理和主功能单元设计，主功能单元包括发射部分和接收部分。其次，阐述了多元统法的计算原理。基于此，上位机软件可对携带有变压器油参数信息的超声波参数进行统计和分析，以提取其特征量，进一步建立起变压器油运行状态与超声波特征量的关联，进而判断变压器的运行状态。实验检测表明该系统可在线实时检测微水含量、击穿电压(BDV)、活性水等变压器油参数，解决了传统检测装置检测步骤繁琐、不能在线检测等问题，提高检测灵敏性，降低检测成本。

摘要:IEC61850标准的应用推动了继电保护信息可视化程度的提升。从实际需求出发，探讨了在继电保护功能时序可视化中应用规范描述语言(Specification and Description Language，SDL)的可行性。提出了将各功能元件等效为不同状态，将不同元件之间信息交互映射为可扩展有限状态机不同状态的转移，并在此基础上采用SDL对目标系统进行建模。通过消息序列图动态展示各元件动作过程，达到直观展示继电保护功能逻辑时序的目的。最后，在实验室环境下构建了系统，并初步可视化展示了距离保护动作时序。结果表明了该方法的可行性，同时也针对信息模型、软硬件协同等问题进行了分析与讨论。