摘要:提出了一种基于牛顿—拉夫逊法的配电网电容电流测量新方法。在消弧线圈并联阻尼电阻接地的系统中，采用有效且快速收敛的牛顿—拉夫逊法，寻找改变阻尼电阻之后保持中性点电压相位不变的消弧线圈电感量。在此基础上，确定系统失谐量与系统总电导相位夹角不变并构建相位关系图，实现系统对地电容和对地电导的精确测量，最终实现配电网电容电流测量。通过在Matlab中搭建仿真模型并进行仿真实验，验证了所提出的测量方法的正确性以及测量结果具有较高精度。

摘要:现行输电线路的故障类型和故障性质判别均依据线路中电气量的变化特征被动判断,对于某些线路运行状况，往往因缺乏主动性而造成保护误动或拒动。针对这个问题，借鉴纵差保护输电线载波通信技术，分析高频信号在输电线路各种故障时的传播特性，提出了一种基于高频信号的输电线路主动式保护。该保护通过向输电线路发射高频信号，主动判断输电线路的故障类型和故障性质。仿真验证结果表明，这种输电线路主动式保护可以准确判断出输电线路中各种类型的故障，并通过延时循环判断，可靠区分瞬时性故障和永久性故障。

摘要:为了提高交直流混合微网经济效益，提出实时电价机制下的交直流混合微网优化运行方法。首先针对交直流混合微网的结构和电气特性建立其优化运行模型；其次针对微网中负荷构成建立了基于负荷分类的负荷水平对实时电价的响应模型。所提出的日前调度模型将交直流混合微网制定的网内实时电价作为控制变量，给出实时电价制定策略和交直流混合微网日前调度方案。对所建立的模型采用混沌粒子群算法求解。最后通过一个算例验证了所提出方法可以提高风光消纳率，增加交直流混合微网收益并且减小用户平均电费支出。

摘要:为了提高动态安全域的计算速度，基于单机等效法(Single Machine Equivalent, SIME)，提出了一种求解有功功率注入空间内临界注入点的新方法。当给定搜索方向时，根据动态安全域寻点特点，直接构建n维有功注入空间与等值单机无穷大系统机械功率间的非线性映射。根据实验数据得到利用SIME方法求解单机无穷大系统临界机械功率时，单侧逼近临界机械功率具有快速性的特点。依据此特点改进牛顿法，利用改进牛顿法求解此非线性映射可得到二阶的收敛速度。IEEE 10机39节点系统仿真结果表明，相比于传统的计算方法，新方法的计算速度显著提高。

摘要:智能配电网的发展要求在配电网重构中充分考虑分布式电源出力的不确定性，减小失电带来的影响，保证配电网供电的可靠性和经济性。在此背景下，把分布式电源出力不确定性虚化为“大自然”的博弈策略，与调度者的拓扑优化策略先后对策，构建了以重构费用最小为目标的配电网重构序贯行动博弈模型。然后通过改进的博弈树方法对重构的博弈模型进行求解，得到考虑了分布式电源出力不确定性的配电网重构方案。最后通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析，验证了所提出方法的有效性，并从经济性和可靠性方面对重构方案进行了鲁棒性分析。

摘要:提出一种并行膜计算(Parallel Membrane Computing，PMC)的电力负荷短期组合预测方法。将线性回归模型、趋势外推模型、改进灰色模型和粒子群优化参数的支持向量机分别放入膜系统的基本膜中，同时并行预测，然后把预测结果输出到表层膜。在表层膜中组合得出最终预测值，组合优化以各种方法预测结果的几何平均数与加权组合结果之差的平方值最小为目标函数，并采用改进粒子群算法分时段优化出权重系数。此外，在进行预测前对历史数据进行了改进滑动平均处理，并采用系统聚类法选出计算输入的历史数据。并行膜计算可以极大地提高组合预测速度，以多种方法预测结果的几何平均数代替真实值确立组合预测模型的目标函数更具实用性。最后，仿真结果验证了所提方法的合理性和有效性。

摘要:针对电能质量分析中的谐波检测问题，提出一种结合短时傅里叶变换和谱峭度的电力系统谐波检测方法。采用短时傅里叶变换作为时频分析工具对采样信号进行时频分解，同时引入频谱标准差和基于短时傅里叶变换的谱峭度作为辅助分析。通过频谱标准差和谱峭度对谐波模态进行识别，并根据识别结果从频谱矩阵中提取出相应的谐波分量，然后采用基于奇异值分解的扰动定位方法对暂态谐波的起止时刻进行准确定位。仿真实验结果验证了算法的有效性，在低信噪比的情况下仍具有较高的检测精度，具有较好的抗噪性和鲁棒性。

摘要:针对风电功率爬坡事件会严重影响系统有功平衡，甚至导致频率越限或失负荷等问题，提出一种应对风电功率爬坡事件的备用需求分析方法和预防控制策略。首先，基于序列运算理论将爬坡事件在时序上的概率预测结果转化为各时间断面上爬坡量的概率分布，并在此基础上结合风险可接受程度对系统备用需求进行了分析。然后，提出一种应对爬坡事件的预防控制策略，过程中不断根据最新的爬坡事件预测信息对调度计划进行调整，调整量包括风电场减载量、常规机组计划出力和备用容量。以含风电场的IEEE-RTS24为例对所提模型进行了仿真验证，结果表明该方法可对爬坡事件作用下系统运行风险进行准确评估，并可将风险控制在可接受范围内。

摘要:为提高短期风电功率预测精度，提出一种基于IAFSA-BPNN的短期风电功率预测方法。该方法通过改进的人工鱼群算法来优化BP神经网络的权值和阈值，从而提高BP神经网络的收敛速度和泛化能力。利用2014年上海某风场实测数据对新算法进行检验。试验结果表明，改进的人工鱼群算法一定程度上克服了原算法后期搜索的盲目性较大，收敛速度减慢，搜索精度变低的缺陷。IAFSA-BPNN混合算法在预测的稳定性和精度、收敛速度等方面优于BPNN、AFSA-BPNN算法。IAFSA-BPNN算法不仅能提高短期风电功率预测的精度，而且改善了预测结果稳定性。

摘要:为了解决多微网并网给配电网保护带来的问题，提出了一种基于主从式区域纵联保护的故障区段定位矩阵算法。保护主机根据保护从机发送的信息以及当前的网络结构和运行方式生成相应的网络描述矩阵，根据各保护从机采集的故障电流方向信息生成故障信息矩阵，在主机中通过这两个矩阵的加法运算得到故障判断矩阵，由相应的判据实现故障区段定位，并发送命令给保护从机跳开相应的断路器隔离故障。该算法原理简单，运算速度快，存储量小，不仅可以定位开环情况下的单、多重故障，而且可以定位闭环情况下的单、多重故障，不受网络结构变化以及微网投切的影响，具有一定的自适应性。

摘要:设备停运是电力系统失效的根本原因，建立设备故障概率模型是进行系统风险评估的核心问题。根据输电线路故障产生的内外部机理，提出了面向风险评估且适用于表征输电线路故障概率的Ageing-Load-Health-Weather- PHM (ALHW-PHM)。模型中基准故障概率函数采用老化失效模型，协变量采用负载率相依的实时导体温度及健康状态和天气状况相依的劣化扣分值，并采用极大似然估计进行参数拟合。为了提高参数拟合的效率，设计了一种基于大数据平台的样本数据级并行参数估计架构。算例分析定量展现了各风险因素对故障概率的影响及在系统风险评估中故障概率的应用。该模型能综合响应老化失效、负载率、健康水平和天气状况等风险因素对故障概率的影响，能为电网的风险评估提供理论支持。

摘要:分析事故备用大小、发电机调速速率等对孤网频率的影响，发现受风电不确定性及波动性影响后风机高频过切可能引起电网高低频保护交替动作的风险。提出与紧急控制相协调的风机高频保护整定方法。综合考虑事故备用的影响及紧急控制孤网频率特性，设定风机高频保护首轮最低值。借鉴低频减载分轮定量的思想，通过每一轮预想故障下的不断迭代，逐轮确定风机高频保护量。结合我国某实际电网的分析，实现了紧急控制与风机保护的协调，解决了现有风机高频保护方案由于风电出力不确定导致孤网高频过切及可能与低频减载交替动作的缺点，优化了风机高频保护方案。

摘要:为了解决只是按照电价对用户负荷特性进行分析带来的问题，达到需求侧管理的有序用电，提出了基于聚类法的负荷特性分析方法。以工业企业DSM方案为背景，利用模糊C均值聚类法，对重要企业用户的用电负荷进行聚类。利用基于可能性分布的聚类有效性函数指标作为分类依据，对某公司的负荷特性进行精细挖掘，对聚类结果进行了详细分析。分析结果显示，负荷峰值时段，其在需求响应事件中，可提供气候敏感负荷中断容量和生产负荷中断容量两种类型，并得出了其对应适合的需求响应类型。

摘要:为了快速识别引起电压暂降的故障相别，提出一种仅利用单一电流模量波形特征的故障选相方案。采用一种新的相模变换矩阵实现了全部故障类型下电流1模、2模量均不为零，以1模电流时域波形为基准，利用三相相电流及其组合电流与1模电流波形互相关系数的不同特征实现故障相的识别。PSCAD仿真计算结果表明，利用单一电流模量的波形特征的故障选相方法是有效和正确的，能够在不同过渡电阻、故障位置及故障相角等情况下快速准确的故障选相，为实施按相电压暂降补偿提供依据。

摘要:关键输电断面的快速搜索对电网的保护与控制具有重要意义。提出一种基于聚类算法的关键输电断面快速搜索算法。综合考虑线路介数和支路潮流，作为线路权重指标，运用Dijkstra算法计算两点间最短距离，构建相似度矩阵。通过AP(affinity propagation)算法得到电网分区。在分区的基础上，运用图论中基本割集搜索理论，结合所提生成树约束条件，完成输电断面的快速搜索。最后利用断面安全裕度对输电断面的重要性排序。通过新英格兰39节点系统为例进行仿真计算，验证了所提方法的有效性。

摘要:为了分析电流源换流器(CSC)和电压源换流器(VSC)结合而成的交流/混合多端直流混联系统的静态电压稳定性，给出了一种寻找最临近电压失稳点的方法。采用改进连续潮流法，从系统初始运行点出发，计及联结变压器电压比的调节和换流器控制方式的转变，根据最短路径原理不断修正负荷增长方向，并且采用自适应负荷增长方向的步长控制策略逐渐逼近最危险负荷增长方向，最终确定混联系统的最临近电压失稳点和最小负荷裕度。对基于IEEE14节点的交流/混合三端直流混联系统进行了仿真分析。仿真结果表明该方法是有效可行的，最临近电压失稳点能够准确反映混联系统的电压失稳情况。

摘要:为了解决快速傅里叶变换中存在的频率泄露和栅栏效应的问题，提出一种高精度的五项最大旁瓣(Maximum- sidelobe-decay, MSD)窗插值算法。从时域和频域分别分析了该窗函数和其他常用窗函数，体现出该窗函数的优秀旁瓣特性。用Matlab中的cftool工具拟合出该算法的修正公式，并用该方法对一般信号和频率变动的信号进行仿真分析。对比其他常用的几种窗函数插值算法的结果，表明五项MSD窗三谱线插值算法具有相对更高的精度，幅值相对误差达到10^-9%，而且在工频波动的情况下仍具有较高精度。

摘要:结合同塔四回输电线路的结构特点，针对同一电压等级的有电气联系和无电气联系的同塔四回线路，研究分析了同塔四回线路发生单回线纵向故障时线间互感对零序方向保护的影响，利用网络拓扑的等效变换，计算出了各回线路上零序电压、零序电流的幅值和相角特征。分析表明同塔四回线路单回线路纵向故障时，对于两侧均无电气联系的同塔线路，零序方向保护存在误动的风险，对于两侧均有电气联系的线路，零序方向不会误动。最后通过PSCAD建立同塔四回线路的模型，对单相断线纵向故障进行了仿真，仿真结果验证了理论分析的正确性。

摘要:针对光伏并网逆变器在采用传统比例积分(PI)控制器时不能实现无静差跟踪和并网电流逆变器直流分量注入问题，提出PI与准PR联合控制的光伏并网电流优化策略。在介绍了PI与准PR联合控制的原理的基础上，详细分析了准PR控制的原理和算法实现。准PR控制能够实现无静差跟踪，PI与准PR联合控制实现了直流的抑制。采用Matlab/Simulink进行仿真研究，结果表明能够对并网电流的无静差控制，消除了单一PI控制所产生的相位误差，抑制了直流分量，并且具有良好的并网波形质量。

摘要:阐述了CT的工作原理，分析了CT饱和时铁芯磁通的特征，提出了基于动态虚拟磁通分析的CT饱和识别方案。该方案通过二次电流与CT铁芯磁通存在的联系计算动态虚拟磁通，根据CT饱和时饱和区磁通达到最大值与电流过零时刻的相对时间变短进行CT饱和识别，根据CT饱和时线性区磁通小于饱和区的磁通进行线性区识别。该方案利用磁通特征识别饱和及线性区，不受非周期分量、高次谐波等电流特征的影响。经仿真验证，该方案能够快速判断CT是否发生饱和，准确定位线性区起止点，原理简单，实现方便，具有实际应用价值。

摘要:为了提高智能变电站继电保护装置测试效率和测试脚本的重用性，提出一种基于分布式设计、测试功能可扩展的继电保护自动测试平台解决方案。在分析智能变电站继电保护装置特点和测试平台需求的基础上，提出以数字化测试仪为主要平台的自动测试系统的设计方案，通过分布式设计架构实现测试功能扩展。通过测试脚本中语义及语法规则以及特征字典定义，实现虚拟化测试脚本编辑和生成，测试执行时通过对虚拟化测试脚本信息二次映射，生成具有一定对象、可执行实例化测试脚本，提高测试脚本的重用性。实际应用效果表明，该系统可提高继电保护装置测试效率，允许测试脚本跨装置重用，提高自动测试平台的实际使用价值。

摘要:充换电站的车辆换电流程虽进入自动化和智能化，在规范化操作及换电记录丢失和数据不准确等问题上仍需要进一步改善。以此为背景，给出一种用于监控系统和换电机器人之间的换电操作管理单元的设计与实现。设计出换电操作管理单元具有独立的CPU，采用以太网与监控系统和换电机器人通信，能够独立完成整个换电操作，对换电参数和换电记录等数据具有手动设置和修正的功能。此外，该设计使原来的换电系统变为2个独立的通信通道，提高了整个换电系统的稳定性。换电站的试验结果表明，该换电操作管理单元可以简化规范换电操作流程，确保换电安全、换电记录数据存储可靠不丢失、提高电动汽车充换电站运营管理的效率。

摘要:针对同一区域内多个分布式电源及波动负荷的随机性和相关性对配电网模型带来的多重不确定性，构建了考虑多重不确定参数的概率无功优化模型，并将其转化为多场景确定性优化问题求解。模型中，三阶多项式正态变换(TPNT)改进的Nataf变换解耦了分布式发电机组和波动负荷的相关性，Gaussian-Hermite积分法处理了目标函数和约束项涉及的概率潮流计算。所建模型使用多策略融合粒子群优化算法进行优化求解，得到确定的控制变量最优解和状态变量统计矩。将该模型应用于接入多个分布式光伏发电机组和波动负荷的IEEE33节点配电系统进行仿真测试，其结果验证了所提概率无功优化模型和解法的适应性和有效性。

摘要:电力通信网业务可靠性主要以网络中的业务数量为依据进行分析，未考虑每条业务在业务流量上的差异。针对这一问题，通过分析配电通信网络的结构、业务类型及分布，建立了配电通信网业务传输模型，提出了一种基于业务流量的配电通信网业务可靠性分析方法。通过实例分析了此方法相比于原有基于业务数量的可靠性分析方法的优势。仿真结果验证了所提方法的可行性。