摘要:随着大量分布式电源和电动汽车接入配电网，DG出力难以预测以及负荷监控复杂是配电网运行管理的难题。针对传统无迹卡尔曼滤波预测误差大，且容易受不良数据影响的问题，利用新息向量构造了自适应因子，提出自适应无迹卡尔曼滤波(Adaptive Unscented Kalman Filter, AUKF)算法对配电网进行状态估计。当系统负荷突变以及量测存在不良数据时，利用自适应因子对相应的预测协方差矩阵进行在线修正，减小了预测误差对估计精度的影响。在三相不平衡配电网中进行仿真分析，结果表明，AUKF算法比UKF估计精度高、鲁棒性强，验证了所提算法的有效性。

摘要:为解决电磁暂态数值计算中的数值振荡问题，将一种具有无限稳定性的3步4阶隐式泰勒级数法运用于电磁暂态数值计算中。相对于隐式梯形积分法而言，该数值积分方法既具有A-稳定性又具有无限稳定性，且其计算精度为6阶。因而，该方法对截断误差具有较快的衰减速率，从而可有效地抑制数值振荡。算例结果表明，与临界阻尼调整法相比较，使用该方法进行电磁暂态计算，能够采用较大的时间积分步长，计算效率高，可有效地避免因突变情况导致的数值振荡。

摘要:引入图谱理论从数学角度建立了电力系统网络拓扑图的有效电阻矩阵，并基于有效电阻矩阵提出了节点耦合关键度指标。通过对节点耦合关键度累积概率分布进行分析，验证了电力系统的无标度特性，进而将节点耦合关键度用于电力系统关键节点的识别。该指标不仅满足基尔霍夫定律，也能表明节点相角与节点功率的定量关系，其物理意义更加符合实际电力系统。另外，通过容量生存率、负荷生存率、线路生存率和综合生存率4个指标来描述节点发生全失故障对电力系统造成的影响。最后，对IEEE-39节点算例的仿真验证表明，基于有效电阻矩阵得到的节点耦合关键度指标对处于系统拓扑结构中关键位置的节点有一定识别作用，能为电力系统的安全稳定运行提供指导。

摘要:带有旁路二极管的光伏阵列在局部阴影时其P-U特性曲线会出现多个极值点，此时常规MPPT方法在多峰值寻优时可能会失效。对光伏阵列输出特性功率极值点的个数进行了研究，在此基础上将基于差分进化的人工蜂群算法应用于最大功率点跟踪。首先对蜜蜂的初始位置进行预定义初始化，避免遗漏极值点。将差分进化算法中的变异策略与人工蜂群算法相结合，实现时变条件下全局最大功率点跟踪控制。并且在上述算法中加入迭代终止策略，从而有效避免系统稳态时的功率振荡现象。在Matlab中搭建S-Function仿真模型，验证了该算法的有效性。

摘要:在保证电能质量的基础上，评价一个无功优化补偿方案应该以项目寿命周期内的投资净收益为指标，即一个无功补偿方案不仅需要考虑损耗降低所带来的收益，还要考虑由于无功补偿设备寿命周期内建设、运行维护直至报废等成本的增加。综合系统有功网损最小、电压质量最好建立配电网无功优化模型，利用无功二次电阻矩确定无功补偿点，根据改进的遗传算法确定无功补偿的容量，通过引入全寿命周期成本(Life Cycle Cost, LCC)的概念，对于不同的补偿方案进行计及全寿命周期成本的计算，以寿命周期内投资净收益为判断依据选定补偿方案。在Matlab上以IEEE33节点配电系统为例进行仿真计算，结果表明，采用计及全寿命周期成本的无功优化在实际中更具有合理性和有效性。

摘要:电力系统的运行和控制越来越依赖于数据采集与监控(SCADA)系统。通过攻击SCADA，攻击者可以操纵信息或重新配置设备动作参数使断路器跳闸。考虑几种常见的攻击SCADA使断路器跳闸的方式，利用攻击树模型评估不同攻击场景的成功率。在断路器常规可靠性模型基础上，考虑SCADA受网络攻击的影响，建立断路器修正后的强迫停运率模型。利用非序贯蒙特卡洛方法计算电力系统可靠性指标。用IEEE-RTS79系统仿真，分析不同攻击场景对电力系统可靠性的影响，验证了该方法的可行性与有效性。

摘要:相量测量单元(PMU)被广泛用于电力系统数据实时采集和状态监测，为电力系统的稳定运行提供了可靠的信息保障。在电力系统受到扰动的情况下，动态过程中会包含低频周期性衰减成分分量，也可能体现为低频振荡。基于PMU实时采集信号，构建了一种针对低频振荡的相关辨识方法，可有效辨识系统因短时扰动而产生的低频振荡模式，并通过量化系统动态过程振荡强度来准确辨识起振时间。通过仿真计算和针对实际变电站PMU采集信号的辨识计算，验证了此方法的可行性。此方法在实际变电站受到短时扰动的情况下可在短时内准确辨识出低频振荡成分的频率、幅值、衰减系数和动态过程的起止时间等参数，并能够较好地复原系统由受扰至恢复的动态过程，为电力系统的低频振荡辨识提供了一种可行的新方法。

摘要:针对微电网双向潮流和并网/孤岛运行时故障电流差异大的特点，在微电网差动保护的基础上，提出了基于HHT变换的差分能量保护新方法。对故障线路两端电流进行时-频变换(HHT变换)获得Hilbert谱，并计算谱能量，利用差分能量是否超出阈值判断是区内故障还是区外故障，且不同故障类型阈值无需改变。在PSCAD中搭建10 kV微电网模型并在Matlab中进行算例验证。大量仿真表明此方法能够可靠检测出并网和孤岛两种运行状态下的各种故障，而且有效解决了高阻抗故障(HIF)保护失效问题。

摘要:DIgSILENT PowerFactory软件是一款专门用于电力系统分析和控制的仿真软件，其附带的丰富电气元器件模型为含有分布式电源的电力系统研究和学习带来了极大的便利。介绍了基于该软件进行继电保护仿真的建模原理、一般建模架构及各种功能模块。并以过电流保护和距离保护为例，展示了利用该软件进行继电保护仿真的过程。通过仿真验证了利用DIgSILENT进行继电保护仿真的有效性和正确性，展示了软件在该应用领域的先进性。

摘要:为了避免光伏电池在局部遮挡情况下的热斑效应，通常在一定数量电池元的两侧并联旁路二极管，然而由于旁路二极管的反向偏置，容易造成模组的局部加热现象，不可避免地导致光伏组件损坏或过早的失效。因此，提出智能规划旁路二极管的拓扑结构，结合串并联的光伏阵列拓扑建立了电路模型，并将太阳能模组电压的大小作为控制二极管拓扑结构的开关状态的判定规则，降低旁路二极管的导通损耗，最大限度地提高电池板的输出电能与使用年限。进一步探究了基于智能控制系统的MPPT策略，在计算获得GMPP点所在的UOVSR区间后，对该特定的区域采用优化粒子群算法进行最大功率点寻优。仿真结果表明该算法可以快速跟踪到GMPP。该方法利用小区域搜索代替全局搜索，具有速度快和准确性高的特点，可有效降低跟踪过程中的能量损耗。

摘要:气动调节阀是工业生产中重要的控制装置，其故障诊断技术越来越受到重视。基于DAMADICS平台建立气动阀门仿真模型，利用DABLib模块生成故障数据。提取故障数据的主元向量，构建PLS模型，将多变量的高维空间影射到低维空间，对数据进行压缩和标准化处理。借助Hotelling T²和SPE统计检测法对平台生成的测试数据与实际数据的残差进行分析。仿真结果表明，该方法实现了对阀门故障的诊断和分类，效果明显。

摘要:随着微电网技术的快速发展，一定区域范围内的多个微电网能够互联互供满足区域供电需求，催生了多微电网系统的发展。多微电网系统是微电网的延伸和深化，对多微电网系统进行合理有效的管理成为解决微电网规模化运行的关键问题。多微电网存在着较多的分布式电源，风、光出力的不确定性也将影响到多微电网的运行。建立了多时间尺度能量管理，基于预测数据确定日前计划，在此之上，实时调度中对可再生能源最恶劣的运行条件进行优化。引入了考虑风、光不确定性的微电网能量管理系统鲁棒优化模型。通过列约束生成算法(C&CG)对双层鲁棒优化问题进行求解。通过算例仿真，验证了所提微电网互联系统能量管理方法的有效性。

摘要:针对电力系统安全稳定分析分布式计算的应用现状，基于异步并发和工作流的思想，提出了一种适应于粗粒度算例并行的电力系统安全稳定分析多层次并发计算框架。通过多数据断面并行和多应用功能并发，在不改变安全稳定分析程序算法逻辑的前提下，实现对不同断面下多个应用功能的计算任务异步并发调度管理，有效提高了计算资源的利用率。基于过程定义方法对安全稳定分析应用功能进行统一封装，满足不同运行场景下安全稳定分析计算流程的定制化需求。该技术已在多个省级及以上电网安全稳定综合防御系统中得到应用，验证了该方法的有效性。

摘要:现代智能配电网在故障后可以调度需求侧的“灵活源”实现快速供电恢复。针对智能配电网的特点，提出了一种基于网络等效和并行化实现的快速供电恢复策略，能够灵活地利用电网资源以应对不同的失电情况。算法将支援线路等效为电源节点(称为等效源点)，采用离线等效源点预存储与实时等效源点并行计算相结合的模式:保存并优先使用离线数据；在失电负荷较大时，调取实时数据对不同的调度可能进行并行计算。为进一步提升算法的时效性，利用改进邻接矩阵记录和维护电网拓扑结构，实现网络的高效重构。通过若干个算例，验证了该供电恢复策略在面对不同程度失电时均能合理高效地运用电网的各类支援资源，实现快速供电恢复。

摘要:为快速有效地求解考虑间歇性可再生能源接入的SCUC问题，在现有约束序优化的基础上，提出了一种适用于不确定性SCUC问题求解的改进约束序优化算法。该方法针对序优化的粗糙模型和精确模型分别融入了离散变量识别策略和无效安全约束削减策略。相比于传统求解方法，提出的改进约束序优化算法在充分发挥传统序优化计算效率方面优势的同时，进一步增强了算法的紧凑性，降低了计算冗余度，有效提升了算法的求解效率。基于IEEE-118节点标准算例的仿真验证了所提算法的正确性和有效性。

摘要:目前电动汽车充电桩对用户的认证结算方式千差万别，大大降低了用户充电操作的便利性和安全性。针对这个问题，给出了一种能用在各种充电桩上的新型认证结算单元。其设计理念是将充电桩分为充电控制单元和认证结算单元两部分。其中充电控制单元主要负责充电控制和与车辆通信等功能，认证结算单元主要负责人机交互、用户认证、计量计费、结算支付和远程通信等功能。简单介绍了认证结算单元的整体设计方案、硬件结构和软件结构，详细阐述了双向认证、充电启动、中止充电结算和充电完成结算等主要业务的实现流程。通过实践证明该设计形成了标准的充电操作流程，有效地规范了用户认证结算方式，大大提高了用户充电操作的便利性和安全性。

摘要:新能源微电网的广泛接入对电网的需求响应提出了更高的要求。在需求响应系统中引入微电网作为参与因素，设计了基于微电网的需求响应系统的原理架构，提出了基于微电网的需求响应建模原则与方法。在此基础上，分别建立了基于微电网的分时电价和实时电价两种模式下需求响应优化策略。以上海某地电力需求响应系统为例，针对包含微电网的需求响应特性，仿真验证了分时电价和实时电价两种模式的需求响应优化效果。

摘要:分析了现有智能变电站通信网络存在的问题。基于智能变电站的网络通信发展需求，以以太无源光网络(Ethernet Passive Optical Network, EPON)技术为基础，研究高可靠性自适应网络技术(简称改进EPON技术)。改进EPON技术优化了传统EPON的通信业务及服务质量(Quality of Service, QoS)，利用变电站配置描述文件(SCD)改进网管功能，通过优化网络延时测量方案，实现延时精确控制及可追溯，同时引入并行冗余网络(PRP)技术，满足智能变电站对实时性、易用性和可靠性的需求。提出基于改进EPON技术的通信方案，通过仿真验证，证明该方案适用于智能变电站，并在具体工程中得到应用。

摘要:我国新疆等西北地区采用风火打捆外送系统将电能输送至用电紧缺的地区，但是由于系统网架结构相对薄弱等特点，经常发生无规律的次同步振荡。基于以往对风电场群次同步振荡监控策略的研究，当风电场群次同步振荡发生漏监时，通过对谐波产生原因及传播路径的分析，在最佳监控点220 kV电网处构架了由PMU等装置组建的监视系统，并提出分轮分级次同步振荡安全控制策略。最后，将监控策略应用于新疆麻黄沟地区，通过对振荡前后采样值波形图对比分析，验证了该策略的可行性。

摘要:大容量柔性直流故障闭锁后的功率突变将对电网的安全稳定运行造成重大影响。由于柔性直流控制保护系统一体化的工程现状，且控制保护相关技术参数并未对外公布，以基于鲁西柔性直流仿真系统搭配实际控制保护系统对故障下电气特征进行研究。提出适应安全稳定控制的柔性直流系统联接变阀侧单相接地、相间短路、相间接地、三相接地、直流线路正极接地、负极接地、极间短路及无故障跳闸的判据，并在RTDS仿真系统中进行了验证。结果表明:所提判据能准确识别双端柔性直流系统故障状态，具有较好的工程实用性。

摘要:针对智能电网调度控制自动化系统安全稳定运行需求，提出了智能电网调度控制自动化系统运行状态在线监视与智能诊断平台技术方案。并对其中的状态信息采集、系统健康评估、系统故障分析与定位等关键技术给出了具体的解决方案。该方案已经在调控中心试点应用。实践表明，该方案能够实现智能电网调度控制自动化系统运行状态的实时监视、评价、预警及故障的提前感知，提高系统的运行维护管理水平，保障系统的稳定运行，从而保障电网的安全稳定运行。

摘要:鉴于态势感知在电力系统的应用和发展，对基于态势感知技术的电网台风预警防御框架进行研究，以应对近年来频发的台风灾害。基于态势感知的3个阶段对台风预警防御框架的主要研究内容和关键技术进行归纳。在态势要素采集环节对台风预警防御系统需采集的信息进行了拓展和总结。基于所获取的数据，在态势理解环节对电力设备的静态故障率和电网的韧性进行实时评估，以实时感知电网的运行状态。在未来态势预测环节，在预测和修正台风的路径及风速的基础上，对台风灾害下电网的运行风险评估方法进行归纳分析，包括单个故障、群发性故障和连锁故障的风险预测。最后，总结了基于态势感知的电网台风预警防御的整体框架，并对台风预警防御框架的未来发展方向进行展望。