摘要:由于电力系统是强非线性时变系统，而传统的用戴维南等值参数评估系统电压稳定性的方法在具有动态特征的非线性电力系统应用上有很大局限性。基于非解析复变电力系统的动态分析方法，提出了评价N-1系统PQ节点电压稳定性的法向阻抗模裕度指标，并由此指标来判定N-1网络中电压稳定最薄弱的环节。另外，法向阻抗模裕度最小值决定系统电压稳定整体水平，通过开断标准IEEE14节点系统中的重要支路，计算出支路开断后PQ节点法向阻抗模裕度最小值。然后通过对比开断不同支路时对应的最小法向阻抗模裕度值，找出系统电压稳定性最弱时的开断支路，并将此支路视为关键支路重点监控，从而为电力系统的规划和调度提供参考。仿真结果验证了此方法的正确性和有效性。

摘要:为了实现对各类型电压暂降源的准确辨识，从波形相似性检测的角度提出了一种基于动态时间弯曲距离的电压暂降源辨识方法。通过仿真模型分析了基本电压暂降和经不同类型变压器传播后各类暂降的波性特征，构建了电压暂降类型与暂降原因及变压器类型的映射关系。利用9种电压暂降波形数据构建匹配库，采用动态时间弯曲距离法将实测的电压暂降波形数据与匹配库波形数据进行匹配分析，实现电压暂降源的辨识。仿真分析的结果表明，该方法能够对电网中出现的各种类型电压暂降进行辨识，具有较高的准确性和有效性，满足工程应用的需求。

摘要:为了提高光-火微电网运行时系统的频率稳定性，提出了基于优化控制工具箱和优化函数相结合的NCD(非线性控制设计)改进PID控制器，并加入到光-火微网中调节电网频率。分别建立光伏系统和火力发电机组的数学模型，将光伏和负荷引起的系统有功变化量作用于火力发电机组，通过设计NCD优化控制策略，以减少因光伏系统功率输出的不稳定性造成电网频率出现的偏差。通过在Simulink中搭建光-火微网模型，仿真结果及数据分析验证了该方案的可行性。与传统的频率调节相比，该方法实现系统更快的响应性、更小的超调量和更强的鲁棒性，减少了光伏并网对电力系统有功平衡造成的扰动。

摘要:针对直流微电网电压等级的选择与确定，在已有直流标准和直流工程电压等级基础上，考虑微电网容量和供电半径，进行运行损耗计算，从而选择最优的直流母线电压等级。针对直流微电网电压稳定控制，并网运行时采用储能DC/DC变流器控制直流母线电压稳定，AC/DC逆变器控制直流微电网并网功率。孤岛运行时采用储能DC/DC变流器控制直流母线电压稳定。在PSCAD/EMTDC中搭建直流微电网仿真模型，进行不同运行模式下的电压稳定控制策略仿真验证。结果表明，所采用的电压稳定控制策略，在光伏发电功率和负荷功率波动的情况下，能很好地控制直流微电网电压稳定。

摘要:为了有效减少人身触电事故的发生，针对低压系统，给出一种基于近似熵的触电特征快速检测方法。利用滑动时间窗计算单通道测量所得总剩余电流的近似熵值。根据近似熵变化规律识别触电事故特征。并针对近似熵算法存在的计算冗余问题，提出一种改进近似熵算法，以此减少触电特征检测时间。对IEC人体电阻抗模型、实验用兔和小树枝进行低压实验，并利用数据验证该方法。结果证明，触电特征近似熵检测方法具有噪声鲁棒性、不受总剩余电流幅值和触电方式影响的特点，采用改进近似熵算法缩短了触电特征检测时间，能满足工程应用需要。

摘要:分布式风电源和光伏电源因风速和太阳辐照度的随机性存在出力不确定性的特点，且配电网负荷水平也存在不恒定的特性。在进行配电网规划时，该不确定性对配电网具有不可忽视的影响。将这种不确定性计及到分布式电源的优化配置问题当中，运用场景划分的方法将一年中配电网的运行状态划分成8760个小时场景，并采用改进K-means聚类方法对场景进行聚类。以计及环境因素在内的年综合费用最小为目标函数，采用改进粒子群算法对多类型分布式电源进行选址定容规划。最后采用配电网系统算例进行仿真分析，验证了该优化配置模型和方法的有效性。

摘要:为了更好地管理大规模分布式光伏发电单元，将光伏直流微网划分为不同区域，且在不同区域配置了相应容量的混合储能单元与区域控制器以实现区域自治。根据各区域光伏电池输出功率与负荷功率间的关系以及储能单元荷电状态(SOC)的不同将系统分为5种运行模式，给出了不同运行模式下的能量管理策略，设计了光伏电池Boost变换器与储能双向DC/DC变换器的控制策略。最后，在Simulink中搭建了一个含多区域的光伏直流微网仿真模型。结果表明，所提方法在保证系统稳定运行的前提下，优化了各元件的出力。

摘要:为准确评估配电网的可靠性，提升配电终端优化配置的效率，提出一种基于浴盆形故障率函数的配电终端优化方法。运用Weibull分布对元件故障率浴盆曲线进行建模，用基于逆流传递和顺流归并的可靠性快速评估方法对配电网可靠性进行评估。在考虑元件故障率浴盆曲线的基础上，结合配电终端优化的特点，对配电终端的优化配置进行定性分析。此后，采用定量计算的方法，验证配电终端的可靠性是否满足要求。结果表明，该方法与遗传算法、动态规划、蚁群算法等优化方法相比，计算量较少。算例验证了该方法的正确性和有效性。

摘要:分布式电源接入(DG)电网将变为常态，提出了一种考虑DG出力优化分配的以降低系统网损为优化目标的重构算法。首先基于DG的发电成本，采用复制动态算法(Replicator Dynamics, RD)离散化求解，经过进化博弈之后获得DG出力的优化分配。然后，分三个优化过程实现配电网的优化重构求解。初始优化利用最小生成树算法寻找一个较优的初始解，二次优化基于改进的启发式规则对候选开关进行评价得到最优开关及二次优化解。经过第三个优化过程的修正，一般可以得到最优重构方案。算法不依赖网络的初始拓扑；改进的启发式规则可以减少待评价候选开关的数量，提高算法的计算效率；而通过修正可克服环路对进化规则的影响，得到(近似)最优解。两个典型算例结果检验了算法的有效性和可行性。

摘要:在电力电子变压器和直流配电网等领域，需要采用DC/DC变换器双向传输能量。为了适用不同电压等级电网，研究适用于ISOS拓扑的双向DC/DC变换器，采用双向LLC谐振实现能量双向流动时开关器件的ZVS和准ZCS，使用均压电阻实现系统的稳态均压。首先描述双向LLC谐振变换器的工作波形，然后采用基波分析法对电路的增益特性进行分析。将适用于ISOS拓扑的增益特性及软开关的实现条件作为双向LLC谐振网络设计的依据，并对高频隔离变压器和ISOS拓扑的均压电路进行分析与设计。最后研制2个6.25 kW的变换器，对所提出的设计方法进行验证。试验证实变换器能够实现能量双向传输时开关器件的ZVS和准ZCS，并且能量双向流动时变换器具有相同的增益特性，同时变换器的串联不均压度小于3%。

摘要:预测精度是电力负荷预测的重要指标。为增强预测精度，提出基于小波变异果蝇优化的支持向量机预测模型(WFOAAM-LSSVM)。利用小波对负荷数据进行预处理，分解成不同尺度的负荷曲线，加强历史数据规律性和随机性。针对果蝇算法寻优精度不高和易陷入局部最优的不足，利用群体适应度方差和当前最优解判断是否陷入局部最优，再进行最优个体扰动和高斯变异操作，对变异后的果蝇个体二次寻优，使支持向量机预测模型精度得到明显增强。利用WFOAAM-LSSVM对2015年河南省某地区历史负荷数据对未来几日预测，并与支持向量机模型以及粒子群优化的支持向量机模型预测结果对比。结果表明:基于小波变异果蝇优化的支持向量机短期负荷预测精度高，具有很好的实际应用意义。

摘要:随着交直流混联电力系统的快速发展，目前灵活柔性交流输电系统(FACTS)和特高压直流输电系统在我国电力系统中已得到广泛应用，为近年来我国风电大规模脱网问题提供了新的控制技术和有效手段。分析了系统交直流故障后的风电脱网场景，表明抑制故障后系统电压大幅波动是减少风电大规模脱网的关键。在此基础上，阐述了事故前FACTS优化配置和事故后采取HVDC紧急功率支援协调抑制风电大规模脱网的必要性。并基于对风电场汇集母线电压波动的改善灵敏度，以保证系统安全性为前提，通过协调优化事故前FACTS动态无功补偿设备布点、容量配置和事故后直流紧急功率支援，提出一种风电脱网控制代价最小的FACTS和HVDC的协调优化方法，实现风电脱网的抑制和电网的经济运行。最后，以实际规划电网进行了仿真验证，证明了该方法的有效性。

摘要:采用传统矢量控制的风电机组对外表现为电流源特性，大型风电机组在接入配电网环境时容易引发电压失稳、缺乏惯量等问题。为此，研究了基于虚拟同步风电机技术的双馈风电机组控制方法。在详细分析影响并网点电压因素的基础上，研究电网等效阻抗对静态电压稳定性的影响。给出一种虚拟同步控制下双馈风电机组并网频率、电压的调节方案。研究结果表明，相对矢量控制方法，虚拟同步控制的双馈风电机组在弱电网下具有良好的电压稳定性。此外，该控制方法在降低机端电压冲击以及提供电网频率支撑等方面具有明显优势。仿真结果验证了所给虚拟同步控制策略的可行性和有效性。

摘要:中性点经合适阻值的电阻接地，能有效抑制单相接地故障造成的负荷侧电压暂降，明显提高供电质量。但中性点电阻的接入改变了系统的零序阻抗，导致零序电流、电压的大小和分布以及它们之间的相位差与中性点直接接地系统有很大的不同。通过对其零序电流电压特点的分析，推导出110 kV中性点经电阻接地系统零序电流保护的整定计算方法，修正了中性点经电阻接地系统零序方向元件的动作条件。据此对一个改造的110 kV系统进行了整定计算，并通过现场试验和试运行证明了其正确性。

摘要:快速准确地定位配电网故障区间对缩短故障停电时间和恢复电网运行具有重要的意义。提出了基于正弦与余弦优化算法(Sine Cosine Algorithm, SCA)的配电网故障区间定位方法。SCA算法通过简单的正弦与余弦函数模型即可实现优化问题的全局快速搜索，具有原理简单，容易实现，搜索能力强等特点。算例对比分析了SCA算法定位结果的快速性与准确性，探讨了算法参数对定位结果的影响。仿真结果表明，SCA算法在单点与多点故障并伴有信息丢失畸变等情况下均表现出了良好的优化性能。

摘要:提出一种计及电压不可行节点的配电网低电压治理方法。首先给出了配电网电压不可行节点的基本概念，然后在配电网电压无功控制分区的基础上，构建了考虑电压不可行节点的广域无功控制的低电压治理模型。该模型包含无功补偿薄弱区的电压控制模型和无功补偿非薄弱区的无功优化两个子模型。对应的目标函数分别为电压不可行节点的电压越下限量最少和网损最低，约束条件则在传统的无功优化模型上更新电压不可行节点的电压幅值安全下限值。为了提高求解效率，采用一种并行协同进化算法求解所建模型。通过杭州某实际10 kV 55节点配电网进行仿真分析，验证了所提方法的有效性。

摘要:随着配电网中负荷的快速增长和分布式电源迅速发展，传统配电网需要进行一定的升级改造才能满足新增负荷和分布式电源的需求。立足于“手拉手”式接线的传统中压配电网结构，提出了利用柔性直流技术构建交直流混合配电网的改造方案，对其网架结构和控制策略进行了介绍分析。之后，以辽宁省某供电区域为例，对建设交直流混合配网、增建交流配电网和增建直流配电网三种配电网改造方案的经济性进行了对比分析。分析证明交直流混合配电网具有最低的系统运行损耗，当配电网运行年数超过5年时，建设交直流混合配电网具有最低的总投资费用。最后，分析总结了交直流混合配电网的综合优势和发展前景，证明了交直流混合配电网能够成为配电网改造的可行方案。

摘要:为了快速定位低频振荡源并及时采取相应措施抑制振荡的扩散，提出一种基于电力网络拓扑的振荡源定位方法。利用局部振荡及区间振荡模式下振荡源所在区域发出能量的特点，结合图论思想，在割集能量的基础上，提出最大振荡能量流割集的概念，将振荡源定位问题转化为最大振荡能量流割集的搜索问题。根据振荡能量流传播转移的特点，运用前K最短路径收缩搜索空间，利用往返替换算法找出所有割集，将振荡源所在范围限制在最大振荡能量流割集的内侧。利用蒙西电网进行仿真验证，结果表明，该方法能够快速有效地定位振荡源，且同时适用于局部及区间两种振荡模式，有一定的实用价值。

摘要:针对目前配电网继电保护数字仿真系统只能实现二次侧仿真、仿真效果不明显的缺陷，提出了能同时进行一、二次仿真的配电网继电保护一二次联合数字仿真系统。给出了仿真系统的总体设计方案，并从故障数据获取、对外数据接口、故障数据转换以及保护算法4个方面，阐述了该仿真系统的关键技术及相应的实现方法。基于PSCAD/EMTDC和VC++构建了一二次联合仿真系统，并应用该仿真系统对线路过电流保护算例进行了仿真。算例仿真结果与理论分析一致，验证了所研究仿真系统的正确性和有效性。

摘要:为了对配电网运行方式进行准确的评估，提出了一种考虑指标灵敏度的配电网运行方式变权重评估方法。利用主成分分析法对配电网指标进行初步分析，根据分析结果利用最小二乘法计算灵敏度权重，同时利用灰色关联分析法对指标数据序列和评估量化值序列进行分析从而得到灰色关联度权重。灵敏度权重反映了指标对评估结果的影响程度，灰色关联度权重反映了指标数据序列与评估结果序列之间的关联程度，最后利用变权重公式实现指标的综合赋权。利用该方法对一个城市配电网进行评估，计算结果证明了该方法的有效性与可行性。

摘要:同步相量测量单元(PMU)的最优配置要求在全局可观的前提下所配置的PMU最少。0-1线性整数规划在分析求解多目标PMU最优配置有极大的优势。在实际电力系统中存在一定数量的零注入节点。作为虚拟测量数据，虽然有利于PMU最优配置，然而引入到整数规划进行计算时，将使模型非线性化而难以求解。给出了考虑零注入功率节点情况下的条件函数，该函数能够有效保持函数的线性性从而仍能适用于0-1整数规划。当考虑N-1情况下的PMU最优布点时，该方法具有很强的继承能力，有效解决了传统方法无法解决的N-1优化配置问题。最后将该方法应用于IEEE14节点以及IEEE39节点的算例，相对于其他配置方法，减少了PMU配置数量，从而体现了该方法的优越性。

摘要:相较于交流配电网，直流配电网供电容量大、配电损耗少、拓扑结构灵活。相较于双馈风机，永磁直驱风机无需齿轮箱和电刷，损耗小、维护费用低。永磁直驱风机直流并网兼具二者优势，具有一定的市场潜力与研究价值。阐述永磁直驱风机直流并网时风机启停所面临的问题，并基于永磁同步电机(PMSM)的数学模型和常规控制策略，提出永磁风机分段控制方案，确保永磁风机的启动、入网、停机等环节的平滑过渡。在RTDS小步长(μs)模块中建立了永磁直驱风机直流并网的仿真模型，设计直驱风电系统直流并网启停控仿真算例。仿真结果表明该启停控制策略的有效性。

摘要:研究了变压器空投时，其等值电路模型参数在铁芯饱和后的变化情况，并通过分析不同情况下励磁涌流的特征，指出了传统励磁涌流判别方法的局限性。通过将传统方法优化组合，同时新加CT饱和识别判据，建立了一套多特征励磁涌流识别方案。通过对不同情况下励磁涌流的仿真分析，验证了所述方案的正确性。在高剩磁同时电压过零附近空充主变、低剩磁空充主变、无剩磁空充主变等环境下，所述方案均可通过多种识别方法配合正确地识别励磁涌流，可靠闭锁差动保护。在空投于故障变压器同时CT饱和时，所述方案也可根据CT饱和识别判据开放差动保护。