摘要:交直流混联复杂电网发生扰动和故障期间，变压器之间及其与电流互感器之间将发生暂态交互作用，这一复杂暂态过程，增加了故障判断的难度，影响到继电保护正确动作。近年来，电网发生不少由于变压器空投导致相邻变压器、发电机和输电线路保护误动的事故，威胁电网安全运行。从原理分析、数字仿真以及动模试验等多个层面围绕变压器励磁涌流、和应涌流以及互感器暂态饱和开展研究，论述变压器之间及其与电流互感器暂态交互作用机理，分析电磁暂态对保护的影响，提出保护的应对措施。并讨论了一种多场景仿真平台，可用于电流互感器选型和事故分析。

摘要:将基于空间二叉分割理论的无重访机制与基于多目标Pareto最优化思想的第二代非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II, NSGA-II)相结合，构建了无重访NSGA-II算法，并应用于求解同时考虑网损降低和供电可靠性提高的多目标配电网络重构问题。所构建的无重访NSGA-II算法实现了严格意义上的不重复搜索，避免了重复方案的潮流及可靠性计算，节约了计算资源。IEEE16、IEEE33测试系统的计算结果表明能够在较少的迭代次数下得到每个目标方向上的最优解以及包含若干非支配解的Pareto最优前沿解集。根据网损与可靠性目标之间的关联关系及相应重构方案的拓扑结构分析表明在解空间的全局范围内网损与可靠性目标具有较明显的一致关联性，不论对于网损还是可靠性的优化，网络拓扑都应该接近广度优先树而规避深度优先树。

摘要:提出了一种新颖的基于搜索+调整的两阶段萤火虫算法求解机组组合问题。算法将机组组合求解流程分解为具有离散变量和连续变量的两个优化问题，通过二进制编码的萤火虫算法求解含离散变量的机组启停主问题，利用改进的实数编码萤火虫算法解决连续变量的负荷经济分配子问题，采用调整策略校核和修复约束，实现主子问题的交替迭代求解。算法通过启发式的约束调整策略，以及两种编码方式实现了离散变量和连续变量的分解优化，提高了机组组合问题求解的效率和精度。通过对6个不同规模算例的计算及与其他经典算法的对比，验证了所提算法的有效性和优越性。

摘要:为深入探究负荷时间序列预测误差的影响因素，提高负荷预测精度，提出近似熵算法，用于定量刻画负荷时间序列的规律性，全面认识负荷预测误差的成因。采用近似熵算法对负荷时间序列进行分析，确定其规律性的强弱。在此基础上，针对负荷时间序列的规律性与预测误差之间的关系进行研究。算例分析结果表明，近似熵算法可以有效刻画负荷时间序列的规律性，且负荷时间序列的规律性与其预测误差之间有着较强的相关性，证明了方法的正确性和有效性。

摘要:电动汽车的发展普及与V2G (Vehicle to Grid)思想的提出，对微电网系统的经济、安全运行带来了新的挑战，如何合理调度电动汽车有序充放电，促进微电网的经济、平稳运行成为当下的研究热点。针对含电动汽车的风光储并网型微电网环境，构建了最小化微电网与外部电网交互功率和平抑可再生能源功率波动的多目标调度优化模型。通过对某商业区域微电网运行算例的仿真求解，从微电网运行经济效益、日交互电量以及出力功率平均变化量等方面验证了所建模型的合理性和正确性。算例结果表明，以微电网为平台集成利用具有一定出行规律的电动汽车与可再生能源是一种理想的协同利用模式，既可以提高微电网运行的经济效益，又能有效改善微电网的交互功率和出力波动。

摘要:配电网线路分支众多，末端往往具有三相不平衡负载，传统的单端行波法需在复杂的折反射波中提取故障点的反射波，不易实现。而基于模量行波速度差和基于线模行波突变这两种故障测距方法的精确度都受制于不稳定的零模波速度。基于此，将两种方法结合，利用零模检测波速度与传播距离成对应关系的特点，获得不受零模波速度影响的故障定位新方法，该方法避免了传统故障测距算法需要多次从复杂的折反射波中提取信息的缺点，能够简洁、快速、准确地对复杂的分支线路进行故障测距。此方法首先检测故障暂态行波的零模和线模分量到达首端的时间差，然后在首端对三相同时注入相同的高压脉冲并检测线模行波首个波头到达检测点的时间，进而利用稳定的线模波速度进行故障距离的测量。最后，利用PSCAD仿真验证了所提方法基本不受故障位置、过渡电阻大小以及故障初相角的影响，各种情况下绝对误差均在100 m之内。

摘要:为提高短期风电功率的预测精度并对功率预测的不确定性进行量化，提出了基于高斯过程回归(Gaussian Process Regression，GPR)和Bootstrap Aggregation (Bagging)的组合预测方法。针对GPR的不稳定性和计算量大的特点，引入了Bagging和训练数据完全条件独立下的近似方法(Fully Independent Training Conditional Approximation，FITC)。同时，在贝叶斯决策 (Bayesian Committee Machine, BCM)的基础上，提出了一种新的权重组合策略。实验表明，基于Bagging和FITC的GPR方法在稳定性、预测精度和训练时间的消耗上都优于传统的GPR方法。在风电功率预测中，改进的GPR可以给出较准确的置信区间，且与极限学习机、最小二乘支持向量机相比较，该方法的预测精度也有明显提高。

摘要:高速铁路系统中的交-直机车和交直交机车混跑产生的高次谐波可能会引起牵引网谐振和谐波电流放大，影响高速铁路高速、重载的发展。针对目前高速铁路中的高次谐波谐振和谐波电流放大现象，对谐波电流的放大倍数进行理论推导。首次从数学公式方面推导了考虑滤波器在内的牵引供电系统的谐波模型。基于此模型以牵引网的谐波总畸变率为优化标准，10%畸变率为优化目标，对牵引供电系统中新型阻波高通滤波器接入在首端和末端的参数选择进行优化，提出一种有效选取滤波器参数的方法。研究结果表明滤波器电阻值选取较小时，对滤波器容量的要求越大。

摘要:售电侧放开是新电改的一项重点任务，分析需求响应策略的经济性和安全性会为售电市场开放后的需求响应业务实施提供支持。需求侧管理将大量的小时响应负荷建模成多个负荷集群，通过电价信号调整集群的用电量，实现用电高峰时段减小电力缺口的目的。但负荷集群对电价响应的不确定性会造成潜在风险损失，在经济调度模型中考虑这种响应不确定性以达到降低风险值得研究。首先基于蒙特卡洛法得到负荷集群的响应偏差率，然后使用风险损失(VaR)度量负荷集群响应不确定性的风险损失，最后在满足各种约束条件的基础上，对引入风险损失的优化模型进行求解。算例结果表明该联合调度模型保证调度经济性的同时，减少需求侧因负荷响应不确定带来的风险损失。

摘要:随着配网规模日益庞大、负荷类型日趋多样化、数据数量与类型的快速增加，将具有小规模特征明显的负荷与大规模整合性质的负荷进行联合预测工作，形成有效的上下级预测网络，对配网规划运行具有重要作用。考虑配网测量设备数量对负荷预测的数据量限制，提出一种“从整体到节点”的多点负荷预测方式。针对AR无法接纳多源数据与BP神经网络算法结果受相似日影响大等弊端，提出一种优势互补的AR-ANN算法。最后，分别通过普通单节点负荷预测、传统“从节点到整体”多点负荷预测与新多点负荷预测的算例研究，结果验证了AR-ANN在数据处理速度、预测误差等方面的优势。

摘要:针对广域电力系统中量测时滞对系统运行产生的严重影响，研究此类系统的稳定性问题。基于Lyapunov稳定性理论，构造新型的泛函。在导数解析过程中对积分项进行分段处理，避免了缩放性误差，再采用Wirtinger不等式来减小系统保守性。 同时考虑了系统状态变量积分的影响，得到了保守性较低的保证时滞电力系统稳定的判据，并进一步推广到电力系统受到扰动时的情形。通过典型二阶系统、单机无穷大系统与四机十一节点系统进行仿真分析，验证了该方法的有效性。

摘要:为了加强对有源配电网的运行监测和管理，提出了一种分布式电源接入情形下的有源配电网馈线终端单元(FTU)的优化布置算法。首先，结合有源配电网的特征，从状态估计方法的角度分析了有源配电网的可观测性原理。将节点负荷功率作为伪量测值，通过优化FTU布置可以提高网络的可观测性，达到有源配电网完全可观测性要求，并且在优化布置时考虑了FTU分布对有源配电网停电损失的影响。建立了有源配电网的FTU优化布置数学模型，并且采用遗传算法求解所建立的0-1整数规划模型。最后通过33节点和60节点有源配电网仿真算例表明所提优化布置算法可以保证网络的完全可观和供电可靠要求，并且布置方案在网络结构变化时仍然适用。

摘要:为优化组合式同相供电系统同相补偿装置的容量，在牵引变电所端口电气量分析的基础上，利用变压器平衡接线和对称分量法原理，对同相补偿装置和牵引变压器的相对容量(β1)、电网侧负序和无功功率关系进行了分析。通过分析组合式同相供电系统结构，得到牵引变压器容量、同相补偿装置容量、系统短路容量和负载容量之间的关系，进而求得组合式同相供电系统在完全补偿、满意补偿条件下的β1值。分析表明，完全补偿时，β1等于1。无功满意补偿时，高速铁路不设无功补偿，功率因数可满足国标；普速铁路根据负载功率因数设置无功补偿度。负序不平衡度满足国标时，根据短路容量和负载容量设计β1。最后利用Matlab软件仿真验证了该结果的正确性。

摘要:针对变压器状态等级边界信息随机性和模糊性的问题，提出建立基于正态云理论的变压器状态评估模型。考虑变压器状态评估数据的有限性，提出对变压器少数运行数据进行正态云处理。对于变压器等级边界模糊性问题，提出对变压器各等级进行适度扩展，建立变压器指标等级正态云。根据不同云滴在数据正态云出现的不同概率，计算变压器数据正态云云滴与各评估指标等级正态云之间的关联度，得到评判矩阵。其次，对变压器运行数据进行区间表示。针对各指标区间数据的波动性，计算区间数据的方差和平均差，进而赋予指标不同的权重，在此基础上进行变压器状态评估。通过分析某台变压器运行数据，验证了该方法应用于变压器状态评估中的有效性。

摘要:单端故障行波测距的关键在于准确识别故障反射波头与对端母线反射波头。为更准确识别行波波头，提出一种新型阻抗-行波组合法。先由阻抗法粗略计算故障位置，并考虑实际误差，为行波法寻找波头缩小范围，得到多个测距结果。再根据故障反射波头与对端母线反射波头之间相互制约的关系对结果进行筛选，选择最符合条件的一组，同时确认两个波头的到达时间，根据时间点计算故障距离。此法利用两波头间的特定关系，同时找到两个波头，比只查找单个波头更准确，更不易出错。经Matlab和ATP-EMTP仿真验证，方案可行。

摘要:为便于分析无刷直流电机转矩脉动的形式，通常采用忽略等效电阻的简化电机模型，这会得出转矩存在上升脉动的错误结论，进而使一些方法出现正反馈补偿，导致系统性能更加恶劣的情况。针对这种情况，首先在考虑等效电阻的情况下，推导出无刷直流电机在120°自然换相模式下三相电流在传导区和换相区内的数学表达式；然后给出换相转矩脉动的表达式，并结合表达式证明了自然换相下换相转矩必然跌落的事实。同时，为抑制换相转矩脉动，在全面分析各种重叠换策略的优劣的基础上，选择了ON-PWM-PWM重叠换相策略。仿真和实验验证了对转矩脉动分析的准确性和对转矩脉动抑制的有效性。

摘要:针对光伏组件中阴影难以判定的情况，提出了一种基于峰值计数与参数辨识的光伏组件阴影判别方法。首先，通过可编程直流电子负载对光伏组件I-V输出特性曲线进行全局快速扫描，以记录曲线中明显的多峰值个数；然后采用改进人工鱼群算法(IAFSA)对I-V特性曲线中采样值进行内部等效参数辨识，结合均方根误差(RMSE)进而判断组件中轻微阴影遮挡情况。通过上述两步法可对光伏组件中阴影情况进行有效判定，仿真和实验结果进一步说明了上述方法的有效性和准确性。

摘要:不平衡电网电压下，光伏并网逆变器的输出功率和输出电流都将产生波动，给电力系统的稳定运行造成不利影响。根据光伏并网系统的数学模型，提出了光伏并网逆变器基于滑模控制的直接电压/功率控制策略。该控制策略可在电网电压不平衡时有效抑制并网逆变器输出有功功率和无功功率的波动。根据光伏并网逆变器输出功率和正、负序电流的关系，提出了以消除负序电流为控制目标的改进控制策略。此外，为提高系统的运行性能，提出了功率电流协调控制策略。最后，对所提出的控制策略进行了仿真分析，仿真结果验证了所提出控制策略的有效性。

摘要:随着科学技术的不断发展，窃电手段逐渐趋向于智能化，也更加的隐蔽。研究了一种基于状态估计的新型窃电方法-虚假数据注入。首先，在传统的虚假数据注入模型基础之上，得到了标准的L0范数优化模型，消除了变量系数对虚假数据注入向量精度的影响。然后，基于脆弱性指标提出设置PMU的方法提高窃电成本和难度。最后在IEEE标准测试系统上对提出的标准的L0范数优化模型和保护策略进行了测试。结果表明提出的标准L0范数优化模型可以得到更精确的虚假数据注入向量，基于脆弱性指标设置PMU可以有效提高非法用户的窃电成本。

摘要:在传统配电网状态估计中，主要考虑拓扑约束和线性阻抗元件约束。在大量分布式电源接入配电网后，关于负序和零序的控制也相应增加。对于三相不平衡的状态估计，除了线性阻抗元件约束外，还要考虑分布式电源对不平衡分量即负序和零序的约束方程。因此，首先建立了常见的分布式电源在状态估计中的模型，然后提出了基于改进节点法的配电网多相状态估计方法，最后通过算例分析考虑与不考虑分布式电源的模型对状态估计结果的影响。

摘要:提出一种计及光伏出力的实时电价激励机制以实现负荷转移、提高光伏并网渗透率。根据光伏发电曲线和需求响应特性建立了反映光伏出力的实时电价模型和用户的电价响应模型。结合实时电价和用户响应模型构建了负荷转移的实现方法和流程，从而鼓励用户主动将可转移负荷向光伏出力大的时段转移，提高光伏出力时段的净负荷值。算例表明所提方法能够有效削弱光伏出力波动性对电网的不利影响，提高电网接纳光伏发电的能力。

摘要:大规模风电集中并网后，风电近区系统的频率动态稳定性将面临严峻挑战。以实际电网为例，以现有频率保护配置方案为基础，仿真模拟了风电近区电网孤网运行时风电机组、常规机组、核电机组高频保护装置的动作情况。分析了各类机组在暂态过程中的差异，深入研究了近区孤网的频率动态特性，并提出了适用于风核联合运行工况下的孤网高频保护优化配置方案。该研究成果对大规模风电集中并网近区各类机组频率保护定值的整定具有重要的参考价值。

摘要:针对电网背景低次谐波引起的双馈风电机组定子电流畸变、功率及电磁转矩脉动，建立了能够反映电网5、7次谐波电压下双馈发电机的特征谐波模型，揭示了电网背景谐波电压对双馈发电机功率与电磁转矩脉动的影响机理。通过双馈发电机控制目标分析，提出了基于比例-积分-谐振(PIR)调节转子电流内环的双馈发电机双闭环控制策略，有效地消除了双馈风力发电机定子输出电流中的5、7次谐波和电磁转矩脉动。在Matlab/Simulink中建立了1.5 MW双馈风电机组仿真模型，实现了风电机组谐波运行与抑制的全过程仿真。利用电网谐波发生模拟装置，进行了双馈机组谐波运行与抑制现场试验，仿真与现场试验证明了理论分析的正确性与谐波抑制策略的有效性。

摘要:电压暂降追源即确定电压暂降扰动源相对于监测装置的位置。以对电网故障的分析为切入点，应用端口网络理论，将任何复杂电网在电压暂降源监测装置安装处等效为2个“有源单端口网络”。视电网故障为“有源单端口网络”的外部扰动，测量并计算出“有源单端口网络”的内电阻，依据“有源单端口网络”的内部电阻的极性，对电压暂降源相对于电压暂降源监测装置的位置进行判断。内电阻为正，电压暂降源与参考方向相反，即上游。内电阻为负，电压暂降源与参考方向相同，即下游。给出了内部电阻的计算方法。所提出的电压暂降源定位方法具有坚实的理论基础。仿真结果表明，该方法对辐射式、非辐射式，以及中性点有效接地和非有效接地的混合电网的电压暂降源定位准确率达到100%，是一种非常实用的电压暂降源定位法。

摘要:随着分布式发电及储能设备的广泛应用，基于新能源和互联网技术的能源互联网建设得到快速发展。连接电网、分布式发电设备、储能设备以及负荷的电能路由器的设计，可以满足能源互联的需求，从而实现对负荷用电和分布式电源发电的优化调度管理。提出社区能源网络的基本构成，电能路由器作为其最小终端，控制和调度家庭发用电系统。在分析电能路由器设计需求的基础上，提出基于固态变压器的即插即拔、多输入多输出的电能路由器方案，实现连接家庭发用电系统的新能源出力、储能设备和负荷并进行统一的控制和调度。

摘要:电力系统运行过程中，电网电压通常存在不平衡及畸变，而通过采样有时会引入直流分量，这对精确锁相将产生不利影响。针对这种情况，引入三阶广义积分器(TOGI)滤波解耦结构，并构建锁相环。分析了三阶广义积分器的正交信号发生功能，利用矩阵变换推导其等效结构，证明了该结构可将电压信号中的直流分量和高频分量明显滤除。将等效环节嵌入锁相环，获得αβ坐标系下的电压正序分量，并分析了锁相环结构和相应参数。最后，在电网电压信号包含直流分量、畸变、跳变的情况下进行仿真，仿真结果表明基于三阶广义积分的锁相环设计能够快速实现精确锁相。

摘要:开发了一种基于智能电网调度控制系统的变电站综自调试试验环境，该试验环境包括基于智能电网调度控制系统的省调主站模拟系统和变电站自动化模拟系统。并研发了厂站端各种自动化设备的投运前评估检测调试试验方法及在运自动化设备的定期巡视与检测调试试验方法，介绍了3个实例:远动机报文卡顿问题测试、远动机丢遥信信号问题测试、远动机频繁丢失事故总SOE信号问题测试。搭建变电站自动化设备调试试验环境，实现了厂站端自动化设备及软件检测测试及故障诊断等功能，为变电站自动化设备和软件符合性测试及投运前检测提供可量化的评估手段。

摘要:为适应特高压交直流混联电网所带来的电网运行方式转变，满足国家电网一体化整定计算的需求，有必要针对统一的互联电网建立起全网精细模型，并能基于全网精细模型进行分层管理、维护和应用。提出了一种基于变化量模式的多级电网精细模型分层管理方法。该方法充分考虑了各级电网模型交互过程中不同阶段的特点，采用不同的方法来保证电网模型的准确性，提高电网模型的生成和维护效率。通过在继电保护一体化整定计算平台中开发应用所述方法来管理国、分、省三级调度的继电保护整定计算数据模型，验证了该方法的正确性及实用性。