摘要:特高压直流输电线路雷击引起的暂态信号高频分量是行波保护和暂态保护误动的主要因素之一。发生线路雷击故障和普通接地短路故障时，电压信号的幅值因故障电流入地通路的存在快速衰减，信号复杂度低。雷击未故障时，不存在故障电流入地通路，信号衰减慢，复杂度高。基于小波变换分析电压信号频率分量的衰减，采用突变时刻前、后两个数据窗内小波奇异熵的比值表征信号复杂度的变化。再结合电压信号高频分量的含量分析，实现雷电暂态信号的识别，并通过能量相对熵实现故障极的选择。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型，结果表明，该方案能很好地进行暂态信号的识别，受故障距离、过渡电阻等因素的影响小。

摘要:针对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)直流侧发生短路故障时换流站闭锁前桥臂过电流的抑制问题，提出了一种采用桥臂电抗器耦合的过电流抑制新方法。该方法不仅有效抑制故障电流，还能够改善系统的稳态运行。首先建立了采用桥臂电抗器耦合的MMC拓扑，阐明桥臂电抗器耦合原理。然后对该系统直流侧故障过电流进行分析，继而选取最佳的耦合系数。最后在Matlab中搭建了双端31电平系统仿真模型，分别在正常运行和故障两个阶段，将采用普通电抗器与采用耦合电抗器的系统各参数进行对比。仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要:能源互联网系统对物理与信息的协同调控技术要求不断提高，信息物理融合系统可以很好地解决此类问题。在微能源网和信息物理系统的基础上，提出了一种微能源网信息物理系统的基本构架。在物理层面，建立了能源网络模型和能源耦合模型。在信息层面，将电力系统的统一信息模型扩展到能源领域，建立起信息系统模型。对有时滞的微能源网信息物理系统，使用一致性理论对其协调控制，并进行了仿真验证。仿真结果证明了信息时滞对物理系统运行的影响以及一致性理论对系统协调控制的有效性。

摘要:配电网故障测距技术是保证配电系统安全可靠运行的关键技术。为了及时有效地确定故障位置，研究了一种快速的配电网单相接地故障时域测距方法。首先建立配电线路的单相接地故障等效模型，分析了故障点分别与母线侧和负荷侧故障信息的关系，并建立时域测距方程。然后通过对特定时刻下的线路参数进行分析，简化计算过程，实现快速故障测距。最后利用Matlab对所提方法进行仿真，验证其可行性和有效性。实验表明，所提方法用时较短，具有较高的精度，且不受故障电阻影响，为配电网的单相接地故障测距提供了一种新的思路。

摘要:考虑到并网偏差过大可能给半波长交流输电系统带来的隐患以及由于半波长线路的超长距离无法实现线路两端电网对并网参数的实时调节，同时考虑了未来半波长系统并网结构的多样性，设计了三种典型半波长输电线路的并网结构，将柔性并网装置应用于多结构的半波长线路并网调节中。然后分析接入UPFC的半波长输电系统等效电路，研究了该柔性并网装置的适用性。并通过Matlab/Simulink软件进行仿真，结果表明采用的柔性并网装置适用于多种并网结构的半波长输电线路，能够大幅改善并网特性。该结果可为未来半波长输电工程的多结构并网控制提供相应的支撑。

摘要:针对虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)传统平衡电流控制在电压发生跌落时无法实现穿越问题，提出一种满足VSG平衡电流控制的低电压穿越(Low Voltage Ride-Through, LVRT)控制策略。分析了VSG传统平衡电流控制基本原理以及在电压跌落时无法实现穿越的原因。在此基础上，提出一种限功率给定的控制方案。按照传统LVRT电流指令计算出功率给定值，在维持VSG机械惯性属性不变的前提下，通过减小无功环惯性系数和维持有功功率差额以改善系统对称故障时无功输出速率和有功调节时间，引入相位调节控制消除了故障解除瞬间系统功率失稳问题。仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。

摘要:当前电力系统具有大区域间弱互联并伴随同步发电机快速高放大倍数励磁系统大量使用等特征，低频振荡问题多发。小干扰稳定域表征了参数空间中所有能够保持系统小扰动稳定性的平衡点的集合，对于电网的安全稳定运行有重要意义。但现有对小干扰稳定域边界的研究总体处于不计及阻尼控制器参数影响或仅考虑固定阻尼控制器参数的影响的状态，稳定域边界趋于保守。为拓展稳定域边界，以常用的PSS为对象，试图通过优化PSS参数达到拓展边界的目的，对电网规划以及运行方式校核等离线分析提供了一定参考，进一步提高了电网运行的安全性和经济性。为此，首先基于系统平衡点建立了以最小阻尼比最大化为目标的多PSS参数协调优化模型，并采用了改进的PGSA优化算法进行求解。在此基础上，形成了一种基于滚动优化的思路，通过逐步外拓来实现小干扰稳定极限边界点搜索策略。最后，基于4机2区算例，通过与常规方法的对比，验证了所提策略拓展稳定域边界的有效性和优越性。

摘要:柔性负荷接入区域电网参与功率调度在改善电力系统调节能力方面存在着巨大潜力，但也会给调度运行带来复杂的控制问题。为解决这一问题，迫切需要建立一套客观公正和精确有效的区域柔性负荷综合评价体系来指导柔性负荷参与功率调度。首先，针对区域柔性负荷参与功率调度的特点，构建了以柔性负荷为控制对象，以实现能源优化配置为目的的综合评价指标体系。其次，利用熵值法对层次分析法确定的主观权重进行调整，得到客观评价的组合权重。然后，采用灰色关联分析法对不同种类负荷的功率调度参与度进行综合评价，得到每类负荷在不同调度模式下的调度优先级。最后，在某区域能源管控中心示范工程上进行验证，所构建的评价体系指导区域内各类负荷参与功率调度，减少电网高峰用电量，维持电力系统可靠运行。

摘要:风电的高渗透率给电力系统运行带来了一系列复杂的问题，需求响应(Demand Response，DR)项目的实施成为应对这些问题的有效途径。为此，对可转移负荷的特性进行了研究，构建了可转移负荷的模型，并将其融入到含风电场的日前调度中，以提高调度的灵活性。在研究可转移负荷特性的基础上，综合考虑用户参与DR项目的水平对风电利用率和系统运行的影响，以火电机组运行成本、环境成本以及激励成本总和最小为目标函数，建立日前调度优化模型，并用商业软件CPLEX对模型进行求解。算例分析结果表明，激励用户转移负荷的DR能够降低系统运行成本，减少火电机组污染气体排放，改善负荷曲线，提高风电利用率。

摘要:针对目前抗直流互感器缺乏相关标准和性能检定系统的现状，在传统互感器校验法的基础上，提出一种无需标准互感器的数字式直接校验法。通过分析现有标准，利用半波电流进行检定，提出抗直流互感器在半波电流下的误差极限。通过频谱分析，得出了抗直流互感器和传统电磁式互感器在半波电流下的传变特性。为减小频谱泄露影响，采用加窗插值傅里叶分析算法进行比差的计算，并推导出相关的修正式。进行了检定系统的软硬件设计和样机的研制。实验测试表明:该检定法可提高检定系统的可靠性，具有较好的稳定性、可操作性和实用性。

摘要:分析了高压直流输电长线路的高频信号衰减作用对目前基于线路边界保护原理的影响。研究了边界的频率特性以及平波电抗器对电流变化率的抑制作用，进而提出了由单端特征频率电流构造的直流线路故障判别方法。在所提出的直流保护方案中，使用特征谐波电流幅值构造启动判据，同时使用特征谐波电流变化量构造保护判据，算法简便且更加充分地利用了基于线路边界的暂态特征。在PSCAD/EMTDC中搭建了双极24脉动直流输电系统模型并进行了仿真分析。结果表明，该判据能准确地区分区内外故障并进行故障选极，受过渡电阻和长线路的影响很小，可以实现全线速动。

摘要:短期负荷预测的重要性随着电力企业的发展不断提高。传统的负荷预测虽然已经发展相对成熟，但现阶段对负荷预测的准确性要求逐渐提高。为满足发展需要，则要对现有的方法进行改进或建立新的预测方法。通过分析负荷预测数据周期性及周期内的特征，结合递归神经网络在分析时间序列数据的独特优势和受限玻尔兹曼机的强大的无监督学习能力，对结合受限玻尔兹曼机的递归神经网络的工作原理及训练过程进行了阐述。利用该网络进行了电力负荷数据预测实验验证并与其他神经网络进行了比较性实验。结果表明，所提出的神经网络较其他网络在电力短期负荷预测实验中有更高的准确性。

摘要:针对新能源出力存在不确定性的情况，提出了一种基于多代理技术的微网社区双阶段能量调度策略，分为日前调度和实时调度两个阶段。在日前调度阶段，微网间调度代理(DispatchAgent)运用蒙特卡洛模拟技术生成场景，通过引入微网之间能量互传模式，计算对应的能量调度矩阵，运用粒子群算法代理(PSOAgent)求解该场景下最优日前调度计划。在实时调度阶段，微网i代理(MGiAgent)基于日前最优期望调度计划，接收新能源t时刻出力数据并与预测期望值进行比较，快速制定t时刻实时调度计划，满足微网i的t时刻供需平衡且运行成本最小，实现微网社区的经济运行。通过与传统多时间尺度方法的对比实验，仿真结果表明所提出的方法在实时调度环节比传统方法具有更小的调度偏差，并且可以有效减少微网社区的弃风弃光现象。

摘要:目前特高压直流输电控制保护系统的仿真模型主要是基于典型的控制保护结构进行构建，难以准确地模拟实际特高压直流输电特性，且商业仿真软件大多提供封装式模块，难以根据实际情况进行修改和自定义建模。因此有必要搭建开放式特高压直流输电控制保护模型，以便准确地模拟实际特高压直流输电工程的控制保护特性。ADPSS可实现交直流机电暂态与电磁暂态混合仿真，在解决交直流混联电网建模问题上具备独有的优越性。在ADPSS平台上搭建了基于实际特高压直流输电工程的开放式控制保护系统，包括完整的换流器控制系统、换相失败预测控制与换相失败保护等。通过对比实际工程实验和所搭建的仿真模型在控制指令阶跃响应仿真与逆变侧交流系统故障仿真下的结果，验证了基于ADPSS的控制保护系统模型的准确性和有效性。

摘要:针对用户行为在家庭负荷调度中引起的不确定性对用电造成的影响，提出了考虑用户行为不确定性的智能家电控制策略。首先，建立了家电负荷模型，并通过定义用户舒适度违反率对用户不确定行为进行量化。其次，制定了家电实时关断机制，对计划外用电进行合理控制。随后，制定的控制策略通过生成用电计划、判断用户行为和实时修改用电计划三步实现对用户家电的实时智能控制。通过仿真证明了优化策略在应对用户不确定行为方面的有效性。

摘要:目前风电等新能源应用越来越广泛，而风电场送出线路电流互感器的配置依旧采用常规的方法进行选型计算。当风电场送出线发生故障时，由于风电场呈现出弱电源特性，且输出故障电流含有大量的非周期分量使电流互感器易发生饱和现象，从而导致送出线路纵差保护误动。利用PSCAD和Matlab软件，针对风电场送出线路电流互感器的不同饱和情况分别进行了仿真分析。为了提高纵差保护的可靠性，给出在保护中采用改进递推两点乘积算法的措施。仿真结果表明，改进递推两点乘积算法能有效避免电流互感器饱和所带来的区外故障保护误动作的问题，且计算、动作时间更快，从而提高了送出线路纵差保护的可靠性和快速性。

摘要:提出了一种应用于特高压直流工程控制与保护系统中的内嵌式暂态数据录波方案。该方案包含一套暂态数据波形记录软件，可以快速移植到任意一台控制保护设备中。具备该功能的设备不仅可以记录来自内部的系统运行数据，也可以借助各种通信方式和通信协议记录来自设备外部的数据，并按照国际标准生成Comtrade格式的波形文件。该方案具有配置灵活、功能全面、存储传输方式多样和使用方便的特点，可以辅助工程调试人员快速定位系统故障部位，评估系统实验结果，分析系统联调中遇到的各种问题。

摘要:近年来，自动引导小车(Automated Guided Vehicle, AGV)在工业场合中的应用越来越广泛。针对AGV供电采用蓄电池供电存在污染环境以及不能连续供电的问题，设计了一种分块式无接触供电系统。该系统基于电磁感应原理，利用电力电子器件对一次侧供电进行整流、滤波、逆变等一系列转化后供应给行驶在轨道上的二次侧的AGV，另外为降低能量浪费，将其轨道沿线供电部分进行了分块。仿真结果表明，此无接触式分块供电系统可以高效地向AGV传输电能，足以满足AGV的用电需求。因而在大部分工业AGV应用场合可以采用该分段式无接触供电系统，该供电系统一般情况下可满足AGV小车的行走、货物举升等电力需求。

摘要:为了解决城市居民小区的电动自行车、电动慢速车、电动汽车等电动车充电面临的充电模式单一、支付手段单一、充电设施缺乏有效运营管理和充电设施无法实现共享等问题，提出了构建小区电动车充电服务平台的设想。通过小区电动车充电服务平台总体目标、方案、架构和关键技术领域的分析探讨，提出了小区电动车充电服务平台技术解决方案，通过小区电动车充电服务平台网站及手机APP的示范应用解决了小区电动车充电面临的问题。示范应用结果表明，居民小区电动车充电服务平台技术方案有效地解决了小区充电面临的问题，为居民小区电动车充电服务业务发展提供了重要的理论依据和应用探索，具有重要的研究和应用价值。

摘要:电力线信道仿真器的研发能够避免大量重复、耗时的场外测试实验，能够节省大量的人力物力，缩短研发周期，加快电力线通信技术的发展。基于System Generator平台设计了多节点的低压宽带电力线信道仿真器并通过FPGA进行了实现。该信道仿真器包括AD采样模块、信号处理模块以及DA输出模块，能够对电力线网络中多个节点间的信道进行模拟，同时能够满足信道双向通信的需求。通过理论数据与实测数据的对比分析，结果表明该电力线信道仿真器能够根据实际电力线场景对相应的宽带电力线信道衰落进行模拟。

摘要:提出了一种基于智能变电站就地化保护设备的仿真测试系统设计方案，通过仿真测试系统自动加载测试用例实现就地化保护装置的保护功能逻辑自动验证和二次回路正确性验证。仿真测试系统包括自适应测试仪系统、自动测试软件、仿真控制中心和网络设备等。自适应测试仪硬件基于架构可实现灵活定制输出的测试仪，能够输出常规模拟量或61850-9-2规约的SV报文，自适应测试仪通过即插即用的双端预制航插实现测试系统和待测设备的数据传送。自动测试软件基于windows系统开发，内部设置有各类型保护的测试用例，工程应用时根据待测对象选择相应的保护类型后，能够自适应加载相应的测试用例并可根据工程具体情况对测试用例的数量灵活勾选测试用例条目。该仿真测试系统适用于智能变电站就地化保护工厂测试、工程联调以及改扩建调试，自动测试可提高测试效率，具有良好的经济效益和社会效益。

摘要:高渗透率光伏接入电网后严重影响了故障后的电压恢复，使得传统以断面功率作为稳控门槛值的切负荷方法存在失配风险。针对此问题，提出了计及光伏接入效果的切负荷方法。该方法首先分析了光伏对外等效导纳动态变化特性，指出光伏恶化系统暂态电压稳定的机理。然后，根据故障后光伏汇集站吸收无功功率的变化，形成电压失稳主导因素判别方法。当失稳主导因素为光伏时，利用光伏等效导纳变化指导切负荷量。而当失稳主导因素为断面时，切负荷量表达为断面功率的近似线性关系。最后，在实际系统中进行仿真验证。结果表明，所提方法能够对不同失稳主导因素进行精准负荷控制，从而验证了该方法的有效性。

摘要:2012年1月，某蓄能水电厂发电机在轻载运行时，发电机机端断路器(Generator Circuit Breaker, GCB)发生单相断线故障，而相关保护未能及时切除故障，导致故障范围扩大。针对此问题，通过比较分析现有的反时限负序电流保护和基于GCB两侧基波零序电压相角差的GCB非全相保护，提出综合零序电压和负序电流量的GCB非全相保护复合判据。考虑GCB两侧基波零序电压故障特征量的幅值、相位变化，提出基于零序电压比值和相量差的GCB非全相保护新型判据。这几种新型判据进一步完善了GCB非全相保护，可在相关电厂得到应用。