摘要:对含多种分布式电源的微电网，基于分布式单纯形法，提出了一种求解微电网动态经济调度问题的分散式优化算法。通过对目标函数进行线性化，建立了微电网动态经济调度的线性规划模型。将每个分布式电源均视为独立的智能体，从而将线性规划模型中的成本向量和约束方程系数矩阵按智能体进行分块，进而采用分布式单纯形法求解。每次迭代过程中，智能体通过通信网络传递当前解对应的最优基和成本向量。所提算法不需要中央控制器的参与，智能体间具有一定的信息保密性，且通信次数与通信网络的直径成线性增长的关系。最后，以某实际微电网为测试系统，验证了线性化模型的准确性和算法的有效性。

摘要:提出一种基于非周期分量与基波分量比值(简称k0)衰减速率的励磁涌流鉴别方法。首先利用变压器仅一侧有电流还是多侧都有电流的特点，实现变压器空充与非空充状态的初步划分。判出空充状态后，利用三相差流中k0衰减速率的差异进一步判别励磁涌流与故障电流。基于k0衰减速率的励磁涌流鉴别方法原理简单可靠、计算量小，易于工程实现，对传统的二次谐波判据是个有益的补充。Matlab仿真和现场误动数据表明该方法不仅能够在变压器剩磁较大时确保空载合闸的成功率，当变压器空充到轻微匝间故障时亦能大大缩短保护的闭锁时限。

摘要:大规模电动汽车无序充放电将会对电网负荷造成“峰上加峰”的不良影响，因此合理引导充放电行为至关重要。首先，计及电动汽车反向入网(vehicle-to-gride,V2G)情况，在综合考虑电动汽车用户成本和电网公司利益的基础上，制定了电动汽车充放电电价上下限。然后，以电网负荷峰谷差率最小和电动汽车用户参与V2G成本最低为目标，建立了充放电时段优化模型。最后，用NSGA-II算法对该模型进行寻优求解。算例表明，通过价格型需求侧响应的引导策略，对实现系统负荷“削峰填谷”和提高电动汽车用户收益具有一定效果。

摘要:基于多智能体一致性理论，设计了具有完全分布式特征的微网能量管理调度策略，以解决集中式控制方式通信压力大和无法满足即插即用要求的问题。以可控发电单元和储能单元运行成本最低为目标函数，结合微网功率平衡和发电单元出力的约束条件，建立了分布控制式微网最优经济调度模型。根据多智能体及一致性理论设计了微网的分布式能量管理调度算法，给出了该方法的具体实施步骤。通过在IEEE-14节点微电网系统中的仿真算例，验证了所提出调度策略的正确性和有效性。

摘要:气温对负荷的影响存在累积效应，这导致气象条件与日类型相同两天的负荷仍然可能有较大的差异。因此，现有的以当天气象条件和日类型为特征参量的相似日选取方法不能保证预测的准确率。针对目前累积效应带来的影响，提出了一种动态相似的思路，并且将其与现有的静态相似方法相结合得到一种新的短期负荷预测方法。运用解耦模型分别对待预测日的日平均负荷和负荷曲线形状进行预测。采用动态相似的思路进行日平均负荷预测，采用静态相似日的思路进行负荷曲线形状的预测。算例中，分别以对节假日的负荷预测以及连续高温日期的负荷预测为例，通过对北京某地区的实例计算，结果表明，该预测方法可以提高短期负荷预测的准确率。

摘要:提出一种计及主变上层油温约束的受端电网的最小切负荷量优化方法。首先在主变上层油温与主变负荷之间的关系曲线基础上，对其进行了线性等效，建立了主变上层油温线性约束。随后，提出了计及主变上层油温约束的受端电网的最小切负荷量优化模型。该模型以220 kV站所带的110 kV线路开关的0-1状态和220 kV主变负荷的削减量为优化变量，建立了全网切负荷总量最小的目标函数，约束条件包含有功功率平衡约束、110 kV电网辐射型结构约束，并引入上述主变上层油温的线性约束，最终形成所建模型。由于该模型是一个二次整数规划问题，采用CPLEX工具箱对其进行了求解。最后，通过某实际220 kV/110 kV大型受端电网进行了仿真分析，验证了所建模型的有效性。

摘要:需求响应计划的广泛实施对电力系统短期负荷预测将产生一定的影响。为了获得理想的预测精度，需要准确计及需求响应因素的实时变化，并将其融入短期负荷预测模型的构建中。首先提出了一种能够通过电价合同实现的需求响应调度方式，该方式借助负荷聚合商机构实现了广义需求侧资源的最优调度，并能够以需求响应信号的形式提供给系统调度员利用。以此为基础，构建了基于广义需求侧资源聚合的电力系统短期负荷预测模型，将需求响应因素融入到短期负荷预测模型的构建中。仿真结果表明，构建的短期负荷预测模型能够有效弥补传统负荷预测模型的不足，有利于提升模型的预测精度。

摘要:为了保证光伏发电系统能够快速地达到最大功率点并且能够稳定运行，设计了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的最大功率点跟踪(MPPT)控制器。建立了光伏电池与DC-DC变换器相结合的数学模型。设计了1阶LADRC对其进行解耦控制，目的是能够快速地确定光伏电池阵列的最优输出电压，减少功率振荡。分析了MPPT控制器的设计原理。为了验证所设计的MPPT控制器的实效性与普适性，通过Matlab/Simulink进行了仿真研究。仿真实验表明，加入所设计的MPPT控制器，能够明显提高算法的跟踪速度，大大降低功率振荡，即使在外界环境变化剧烈的情况下，也能表现出良好的控制能力，通用性很强。

摘要:为了制定出对需求侧管理各个参与方均有利的峰谷分时电价策略，首先对各参与方的成本、收入变化量进行分析，建立了合理的成本效益分析模型。并在此基础上创建了以峰谷电价比和拉开比作为决策变量的峰谷分时电价优化模型。然后通过宽容分层序列法将原模型的求解由多目标问题转换为单目标问题，再采用遗传算法求解单目标问题，得到满意的决策变量取值。最终根据该取值制定出优化的峰谷分时电价策略。算例分析表明:该策略实施后，一方面可以取得良好的削峰填谷效果，另一方面可使得电网公司、电力用户和全社会均获得更多的利润，从而有效提高电力系统的稳定性和经济性。

摘要:行波传输延时、干扰信号直接影响到基于比幅式的直流输电线路电流突变保护的可靠性。为解决此问题，提出增加纵联电流差值作为启动判据，利用两端电流突变量构成极性判据，并基于极性的比较构成新的保护判据。为解决行波传输延时问题，详细分析了延时机理，提出了一种在正常及区外故障时完全补偿延时的误差修正方案。为解决直流特征谐波、双极间的电磁耦合以及雷电高频脉冲等干扰信号的影响，通过采取Chebyshev数字滤波器得到较好的信号提取结果。基于PSCAD/EMTDC的仿真验证，该保护方案原理简单、可靠性高、采样率低。仿真结果显示，该方案具有很强的耐过渡电阻能力。

摘要:随着互联电网建设的加强，各区域网络之间的联系日益紧密，在内网状态估计时考虑外部电网的影响已成为一种趋势。现有的基于外网扩展Ward等值的状态估计方法，不仅需要外网提供等值阻抗参数，还需要等值状态信息，同时要求等值状态和内网状态在采样时间上保持一致。在实际系统中，互联电网一体化的计算周期和内网独立状态估计的计算周期难以保持一致，从而易因采样时间的不同步而使外网等值状态和内网不匹配，给内网状态估计带来较大误差。鉴于此，在已有的外网扩展电压源支路Ward等值模型的基础上，提出了等值阻抗参数和状态参数的计算方法。该模型与扩展Ward等值相比，相同之处是等值阻抗支路的结构及其参数，不同之处是等值注入功率。后者在边界节点，前者在等值电源节点。相应所提模型的等值状态信息只有等值电源节点的电压和功率，该状态量可以基于节点功率平衡方程仅通过边界节点的内网电压和支路功率来确定。因此，所提模型的状态量与内网的状态量完全匹配，不存在扩展Ward等值的状态不匹配问题，从而可以大幅度提高含外网等值独立内网状态估计的精度。同时，所提模型继承了扩展Ward等值的阻抗支路结构与参数，因而在全网信息已知时具有与扩展Ward等值相当的等值精度。IEEE39节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要:为提高配电网规划工作的科学性，提出了一种以解决现状电网问题为导向的配电网自动规划方法。首先利用配电网接线模式识别及潮流运算的结果对待规划电网中的典型问题进行识别。其次通过对规划中如线路安全载流量、配变容量等各类电网技术约束及其他普适的边界条件，如馈线挂接配变容量限制、负荷供电距离等进行抽象、量化形成了针对各类典型问题的方案自动生成方法。最后以中压线路重/过载问题及单辐射线路与首端环网线路改造问题为例，对所提自动规划方法进行了详细的说明与验证。

摘要:空充变压器时直流线路沿线的50 Hz谐波分量分布与直流线路入口端谐波阻抗有关。针对直流线路入口端谐波阻抗特性展开详细研究。分析了不同直流运行方式下的直流线路入口端谐波阻抗，定性对比其大小关系。研究了直流线路入口端谐波阻抗的解析等值模型，并基于实际直流系统仿真模型，分别通过解析等值法和测试信号法对不同运行方式下的直流线路入口端谐波阻抗进行计算，验证该解析等值模型的准确性。进一步地，根据计算结果分析直流运行方式对直流线路入口端谐波阻抗大小的影响，所得结论与前文定性分析一致。改变换流器模型中换流变套管杂散电容的大小，研究杂散电容对直流线路入口端谐波阻抗的影响，实现了解析等值模型的简化。

摘要:微电网作为智能电网的重要组成部分，具有并网运行和孤网运行两种运行模式。由于微电网的惯性很小，模式切换过程或孤网下大的负荷投切都会对微电网的频率稳定性造成影响。针对这两种情形，研究超导磁储能系统(SMES)在微电网频率暂态稳定控制中的应用。首先对比分析了超级电容与SMES的性能参数，明确两种储能装置的差别，然后设计了基于虚拟惯量的SMES控制策略、基于模糊控制的超导磁体电流调整策略与SMES容量配置策略。SMES作为微电网的能量缓冲器改善微电网频率的暂态稳定特性。同时，优化调整超导磁体的电流水平，使SMES能够处于最佳的能量/功率水平。仿真算例结果验证了所设计控制策略、电流调整策略与容量配置策略的有效性。

摘要:从安规角度分析了非隔离型光伏并网逆变器系统中普遍存在的共模电流问题，并将其分解成漏电流和剩余电流。以全桥电路为例建立了共模电压回路分析模型，并探寻影响漏电流和剩余电流大小的因素及其两者的特征。根据两者的特征提出一种基于坐标变换的提取方法，同时因为该方法需要构建虚拟垂直信号，所以引入一种基于二阶广义积分器的正交信号发生器(Second-order Generalized Integrator Quadrature Signals Generator, SOGI-QSG)完成信号处理。实验证明:该方法能精确计算各种成分，并能自适应于电网频率，具有实用价值。

摘要:集中式并网光伏电站广泛采用中性点经电阻接地的方式运行，要求在出现接地短路时快速切除故障，研究电阻接地并网光伏电站的零序短路电流计算具有重要意义。为此提出一种中性点经电阻接地的并网光伏电站的零序短路电流工程计算方法。该方法既考虑了并网规定对光伏逆变器低电压穿越的控制要求，同时通过查表的方式可以方便地确定计算公式中各参数的取值，零序电流的求解简单直接。通过一个实际的并网光伏站进行算例验证，结果证明了该方法的实用性和有效性。

摘要:针对现有电动汽车充电策略未考虑充电负荷超过供电容量的现实问题，提出一种包含功率限制的电动汽车有序充放电策略。该策略以峰谷分时电价为背景，通过电动汽车向电网进行馈电以及对电动汽车的充电功率进行限制，使居民用电的总负荷曲线趋于平缓，更好地起到削峰填谷的作用。同时在配电设施容量不增加的情况下，提高接纳规模化电动汽车充电的能力。最后通过蒙特卡洛仿真对算例进行分析，证实所提出的包含功率限制的电动汽车有序充放电策略较原有策略更具实用性。

摘要:变电站电力设备故障导致大面积停电时会造成巨大的经济损失和社会影响。根据电力设备故障会产生温度异常的特点，提出一种基于智能视觉物联网的变电站红外监测系统。该系统通过无线组网实现远程监控，对设备发热异常进行实时报警。利用基于空间位置约束和方向约束的红外图像与可见光图像配准方法实现异常发热区域的精确定位。对异常发热区域和温度较高区域打上视觉标签，分析温度变化情况，预防故障的发生和升级。实验结果表明，该系统能够准确、实时地检测和定位设备温度异常区域，对温度过高区域进行持续监测并对故障进行预警，为变电站设备异常监测提供了可靠保证。

摘要:各级智能电网调度控制系统的推广应用对系统运维工作提出了新的要求，亟待转变当前分散式运维模式，建立集中运维工作标准化流程，实现全系统运维的集约化、自动化和互助化。分析了运维的现状和集中运维的必要性，提出全系统集中运维的功能架构、安全防护、标准化流程和技术实施方案，探讨了集中运维模式的关键技术。目前智能电网调度控制系统集中运维中心建成投运，验证了集中运维模式能够有效提升系统运行稳定性和安全性。

摘要:针对目前智能变电站功能复杂、产品多样、实时性要求高的特点，设计了一种功能全面、测试可靠的综合测试仪。该测试仪支持站控层监控系统、间隔层IED、过程层设备、交换机、校时等设备的性能测试。根据设定测例及流程自动进行正向、负向测试，生成测试报告，方便了后续测试缺陷的查询及修正。该测试仪解决了现有测试仪功能单一、性能测试缺失的问题，提高了测试的效率和质量。通过对相关设备的测试及试验验证，表明该综合测试仪性能优异，达到了预期的目标。

摘要:为了解决当前基建现场管控工作具有检查项多、内容复杂、参与方多、时间跨度大、问题发生不规律以及基建现场通信条件较差或无通信信号的问题，构建了基于无人机巡检的智能感知系统。利用无人机充当基建现场巡检智能感知监测系统的“信息采集器”，与由3G/4G通信网络、微波通信网络、激光通信装置组成的“信息传输网络”相结合，构建基建现场巡检智能感知监测系统，以达到基建现场远程实时视频、图像、温度、湿度、地理位置采集等一系列功能，并可定期进行远程安全检查。实验测试结果表明，该系统能够较好地监测基建的施工过程，对促进施工规范化、保障施工安全具有重要意义。

摘要:冬季供热期，为满足供热要求，热电联产机组采用“以热定电”方式运行，系统调峰能力差，在负荷低谷时段会造成大量弃风限电。针对该问题，分析热电机组电-热耦合特性，总结归纳国内外相关研究成果。从增设电热耦合设备和电网精益化调度两方面展开论述，对增加电锅炉、热泵、储热等方案进行综合分析。总结适用热电机组的电力系统精益化调度方法，并对国内外解耦电热约束的实际应用情况进行了阐述。最后指出了电源侧、电网调度侧下一步需要深入开展的工作。