摘要:高阻抗变压器以其限制短路电流的优势已得到广泛应用。其中高压绕组内置型高阻抗变压器涌流问题将比普通变压器更为突出。近几年，电网中多次出现这类变压器投运时邻近设备的后备保护误动事件。从绕组结构入手，明确了变压器磁通分布和等值电路参数的对应关系。根据变压器零模涌流解析表达式和几种变压器自互漏感参数的差异，指出内置变涌流幅值更大衰减更快的特征并得到了仿真的验证，揭示了零模涌流导致保护误动的原因。对后续改进仿真和试验的平台、深化研究的方向进行了展望。

摘要:现有电力系统稳定分析主要考虑励磁系统主环电压控制，而忽略励磁辅助控制环节(简称励磁辅环控制)的影响。现场运行经验表明，励磁系统辅环控制对发电机组动态品质及电网稳定性有着重要影响。以国内主流励磁调节器EXC9100为例，在分别建立了含欠励限制、伏赫兹限制和过励限制这三种辅环控制的扩展Heffron-Phillips模型的基础上，采用阻尼转矩分析方法从理论上推导了这三种辅环控制的重要参数对电力系统稳定器(Power System Stabilizer, PSS)所提供的附加阻尼转矩以及其自身所提供的阻尼转矩的影响规律。最后结合发电机组实际运行工况，通过典型算例的仿真测试验证了所得规律的正确性和有效性。

摘要:电力系统风险因素是引起备用的主要原因，实现备用费用在各风险责任方之间公平合理地分摊是推进电力市场改革的重要一步。将备用容量和备用电量区分开来，通过类比条件风险价值的方法，建立了基于条件风险备用的容量费用分摊模型。该模型考虑了风险因素概率分布偏度对备用的影响；基于谁引发谁承担原则，建立了电量费用分析模型。利用以上模型可以科学地实现正负备用费用的分摊。最后，采用修改IEEE30节点进行仿真分析，验证了该分摊模型的有效性。

摘要:直流微电网中的分布式电源和负荷的功率双波动特性会导致直流母线电压变化，影响微电网的稳定运行。而电动汽车具有灵活的移动储能特性，可作为常规储能设备的补充，有效改善电压质量。为此，首先结合车和电池的运行特性，对电动汽车进行建模。其次，基于此模型，提出一种兼顾用户侧和微电网侧的电动汽车充放电控制策略。通过设定电池荷电状态滞环区间和直流微电网母线电压波动阈值范围，在满足用户用车需求的前提下，最大限度发挥电动汽车的储能特性，稳定直流母线电压。最后，通过仿真验证了所提出的电动汽车模型和充放电控制策略的有效性与可行性。

摘要:高压架空线路受外力和雷击影响容易发生断线故障，而目前的线路保护装置需要故障线路落地后才能准确对断线故障进行识别。针对目前缺乏专门的断线故障保护方法的问题，提出一种基于双端信息的线路断线故障保护新原理。新原理利用线路两端的电压、电流信息，分别计算各相线路“计算电压降落”和“测量电压降落”，并根据两种电压降落之差的幅值和线路电流的大小，实现了断线故障的快速可靠识别。最后，在PSCAD/EMTDC平台对所提保护原理进行了仿真验证。

摘要:随着分散式热泵大规模推广应用，考虑热泵模型的三相潮流计算是分析配电网电压水平的重要工具。由于不同投资主体的增量配电网快速发展，考虑到保护数据隐私、通信延迟等因素，实现集中式潮流计算和同步迭代的分布式潮流计算都很困难。首先给出基于隐阻抗法的含大规模热泵的三相潮流计算方法，然后给出基于矩阵分裂模式的异步迭代分布式计算模式，实现适用于配电网的分布式潮流计算方法。通过IEEE 123节点系统验证了算法的有效性。

摘要:针对基于暂态重心频率的配电网故障区段定位方法在故障点下游存在重心频率选取困难的不足，提出对故障监测点零序电流分量的傅里叶频谱分析序列进一步采用峭度分析。对于故障点上游区段，零序电流暂态重心频率分量幅值远高于次谐振频率分量幅值，其频谱分析图近似单一冲击形状，从而峭度计算值较大。对于故障点下游区段，零序电流分散分布在各个谐振频率分量上，其频谱分析图成多冲击形状，从而峭度计算值较小。因此，利用相邻两监测点峭度计算值的最大差值即能判定故障区段。大量ATP/EMTP仿真证明所提方法在故障点下游暂态重心频率不明显时仍能有效判出故障区段，可以作为暂态重心频率判据的补充。

摘要:统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller, UPFC)是为实现对交流线路的实时控制和动态补偿而提出的串并联混合型灵活交流输电系统装置，其换流器和直流侧的故障特征复杂，对保护要求高。首先介绍基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)的UPFC基本结构与工作原理，其次分析了换流器和直流侧几种典型故障的故障特征。在此基础上，给出了换流器和直流侧保护配置方案。针对换流器桥臂单相接地故障和直流侧单极接地故障情况下保护可靠性低的问题，提出了改进的保护配置方案。最后结合RTDS仿真实验，验证了所给出的UPFC保护配置方案的有效性。

摘要:将分布式光伏以微电网的形式接入配电网运行是应对大规模分布式光伏并网问题的有效手段之一。以含储能装置和需求响应资源的并网型光伏微电网为研究对象，研究考虑价格型需求响应(Demand Response, DR)不确定性的并网型光伏微电网储能系统优化配置方法。首先，同时考虑价格需求弹性曲线和基线负荷不确定性对价格型DR不确定性的影响，建立了价格型DR响应量模糊模型。在此基础上，以用户负荷与光伏出力总差异最小为目标，建立了基于模糊机会约束规划的价格型DR优化运行模型。之后，以价格型DR的优化结果为基础，建立了基于模糊机会约束规划的并网型光伏微电网储能系统优化配置模型。通过对模糊机会约束的清晰等价处理，将模糊机会优化问题转换为确定性优化问题进行求解。最后，通过仿真算例验证了模型的有效性。

摘要:大机组降压运行是一种缓解区域电网输变电容量与负荷发展不平衡现象有效且经济的手段。然而，大机组降压运行在减小原电压层面电网系统短路阻抗的同时会增大拟接入电压层面电网母线的短路电流，使得低压侧短路电流超过断路器遮断容量，严重影响电网的安全运行。提出大机组降压运行短路电流变化分析方法及计算模型，研究短路电流变化与降压机组参数之间的数学关系，并应用于湖南省大机组降压运行方案选择中。仿真与工程应用表明，所提出的短路电流变化分析方法能准确且直观地反映大机组降压中短路电流的变化情况，为电网安全稳定经济运行提供保障。

摘要:为解决传统聚类算法对大数据背景下高维海量、类簇形状差异巨大的电力负荷曲线进行聚类分析时存在的聚类结果不稳定、聚类效果较差、聚类速度慢和内存消耗过大等问题，提出一种改进的快速密度峰值聚类算法。首先应用主成分分析法对归一化后的负荷曲线集进行降维处理，以减少样本向量间欧式距离的计算量和加快后续操作。然后利用kd树算法对降维后的数据进行快速K近邻搜索生成KNN矩阵。最后以KNN矩阵代替原算法的距离矩阵作为输入数据。在基于KNN改进的样本局部密度和距离计算准则的基础上，运用快速密度峰值算法对负荷曲线进行聚类分析。通过实验和算例分析验证了所提改进算法的实用性和有效性。

摘要:为了实现微电网安全持续供电，微电网潮流态势感知技术得到关注。随着随机性和间歇性分布式能源的快速发展，微电网稳定性面临的挑战比过去更加严峻。解决这个问题的关键是如何能在微电网电能质量出现异常情况之前采取行动，通过对微电网系统的感知、理解、预测以及利导来调节微电网保持稳定状态。提出一种采用先进变流器的微电网潮流态势感知方法。首先对微电网系统进行潮流计算，获得不同情形下相应的雅克比矩阵。再对引入负荷预测模型的微电网潮流雅克比矩阵进行奇异值分解，获得系统稳定情况。然后通过先进变流器提前预测选择相应模式保持系统稳定，以实现微电网态势感知以及最优模式运行，为保证微电网稳定提供了更多的方法和手段。

摘要:馈线终端单元在主动配电网发生故障时实现对配电网的主动控制，需要简单有效的控制算法。因此，提出了基于电流极性比较的主动配电网故障定位方法。该方法采用馈线终端单元实时检测故障电流，将电流突变时刻作为故障起始点，记录故障后半个周波数据，并计算其极性。通过比较相邻检测点故障电流的极性，实现故障定位。仿真和现场验证结果表明，该方法在主动配电网发生相间短路故障和单相接地故障时均能实现准确的故障定位。

摘要:对电网的电能质量开展合理的综合评估，是科学检测电能优劣性以及实施有效管控的重要依据。因此，提出了一种基于合作博弈和改进TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)的电能质量评估方法。首先建立了评价指标体系，利用合作博弈的理论对多种权重结果进行组合，获得各个评价指标的优化权重，避免了单一赋权方法的不足。然后运用改进后的TOPSIS方法开展评估，根据相对贴近度大小进行排序对比。利用C++对算法进行编程后对某供电地区的电能质量开展评估。结果说明基于合作博弈理论确定的优化权重兼顾了主客观的影响，利用改进TOPSIS的评估方法能够实现电能质量的综合评估。

摘要:在配电网调度中引入智能负荷，有助于充分利用新能源发电和减少调度备用机组。归纳分布式能源发电和负荷特点，介绍了智能负荷及其在配电网调度中的应用。针对新能源分布式特点，在含分布式能源接入的配电网调度中采用多智能体系统。多智能体系统所具有的协调性可以取得良好的配电网调度效果，而且单个智能体也可以利用自身的自主性和学习经验参与配电网调度。设计了基于多智能体技术的配电网调度控制系统和实现流程。采用含分布式能源接入的配电网算例，验证智能负荷在配电网调度中的有效性。

摘要:配电业务有序放开的市场环境下，分布式发电(DG)运营主体的市场行为将进一步增加其出力的不可控性。配电网运营主体需要通过采用电价等手段对DG的出力进行一定程度上的干预和调度控制，以降低分布式电源接入带来的不确定性。为此，提出了一种以市场合作博弈理念为基础、考虑配电网气体减排任务分配的配电网络节点电价定价方法。根据气体减排和配电网运营主体收益的优先级，将其最佳策略应用于节点电价的计算，以对参与节能减排的分布式电源机组进行价格补偿。算例结果表明:此方法能够基于DG的减排任务完成情况对配电网络节点电价进行确定，且在激励DG参与节能减排方面要优于传统方法。随着未来节能减排约束的趋紧，所提出的方法对于节点电价的制定及配电系统的高效、安全运营具有较高的参考价值和良好的现实意义。

摘要:利用两个充电桩同时对一辆电动汽车充电的技术，设计了充电桩群控操作管理单元对多个充电桩控制管理，既可对小功率的车单充，又可对大功率的车双充。结合“互联网+”技术提出了手机APP、在线卡和离线卡三种支付方式兼容的充电方法。在软件实现上采用模块化设计，规范充电流程，数据流通过消息总线机制在各模块间传输。在双充操作上，充电桩群中任意两个充电桩都可以组合，组合后在其中任一充电桩上可以启动和终止充电，将充电中双桩设置主桩和辅桩进行管理。通过厦门多个公交站的运营情况表明，该充电桩群控操作管理单元使用是稳定可靠的。与传统的充电装置相比，使用充电桩群控操作管理单元使充电功率选择更多元化，充电站设计成本更低。

摘要:针对中性点非有效接地配电网中存在的单相接地故障消弧问题，提出了一种基于二次注入的配电网接地故障有源电压消弧方法。该方法通过向配电网中性点注入工频电流来达到单相接地故障消弧目的，确保电网安全稳定运行。注入电流的参考值由二次注入特定电流的方法得到，将注入电流偏差信号通过比例谐振控制器，驱动逆变器开关管产生逆变电流，经滤波电路后注入电网中性点，抑制故障点电压和电流到零。仿真及10 kV接地故障实验表明，该方法响应速度快、灵敏度高，能补偿配电网接地故障电流的无功电流分量、有功电流分量及谐波分量，实现瞬时接地故障快速可靠灭弧。

摘要:从能量变化的视角，研究频率安全紧急控制决策问题。基于系统整体频率特性与系统等值同步发电机转子动能的关系，将频率安全约束转化为对系统等值同步发电机转子动能的约束。基于系统等值同步发电机转子动能变化与不平衡功率累积能量的关联，分析频率安全控制机理。研究通过控制不平衡功率累积能量实现频率安全控制目标的控制决策方法，将以往通过控制不平衡功率，转化为暂态过程的能量控制，从而使控制决策更为灵活。通过实际电网数据仿真验证方法的正确性。

摘要:防误操作平台是目前智能化操作票系统研究的关键。作为智能化操作票系统的重要组成部分，防误操作平台以报警形式提醒操作人员，能够有效预防误操作带来的各种电网故障。在简要概述智能化操作票系统的组成及应用的基础上，分析了防误操作平台在调度过程中的意义。考虑到防误操作系统与智能操作系统、原系统之间的配合关系，设计了防误操作模块。采用模糊综合评判的方法对电网调度人员与操作人员进行可靠性评估，并设计相应的事故预控系统对不同级别的误操作进行智能化报警，提高了现场人员的工作效率，同时防范因疏忽而导致的各种风险，为电力系统的可靠安全运行奠定了基础。

摘要:针对站内10 kV出线开关与线路智能开关上下级保护配合失效、存在保护范围越级或灵敏度低等问题，提出一种基于系统相关参数且侧重于两相短路故障类型的保护定值整定计算方法。以江西某典型单辐射线路为例，详细分析了该方法在低负荷密度区域配电线路保护配合、各级开关保护定值整定的应用。结果表明该方法能够有效增大保护范围、优化开关布点，在保证保护装置选择性的同时大幅简化了保护定值整定计算。最后基于所述整定计算方法设计了保护定值计算软件，能够依据系统相关参数自动完成整定计算、校验保护范围。

摘要:随着模拟式合并单元在智能电网中越来越多的应用，市场急待出现一款方便快捷的合并单元测试工具。首先分析了当前市场上模拟式合并单元测试仪的缺点，接着对模拟式合并单元测试仪进行了总体设计、硬件设计和软件设计，最后对测试仪进行了试验和验证。结果显示所设计的测试仪，具备自动测试功能，能够提高检测效率、缩短测试周期，并且可以提高测试的可靠性和测试结果记录的准确性。

摘要:新能源具有随机性和波动性，其大量接入造成电网调节能力下降。但为缓解传统能源枯竭问题，新能源接入的比例还将进一步提高。因此，当前电网调节方法将面临巨大的挑战。同时用户侧大量可控负荷接入为用户侧负荷参与电网调节奠定了基础。区域电能服务管理系统则通过物联网聚合大量可控负荷，通过规模效应参与电网调节，可有效地缓解新能源及大量用户负荷无序接入电网带来的负面影响。分别从系统架构、用户参与方式、数据处理方式及系统安全等方面论述系统的技术方案。通过该系统可以聚合大量的可控参与电网调节，在降低用户用电费用的同时提高电网的调节能力，使得用户及电网运行企业达到双赢。

摘要:为验证就地化保护装置的可靠性，引入高加速寿命试验(HALT)，快速发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限。设计了高加速寿命试验方案和功能性测试内容，总结了试验发现的典型故障，并对易故障的元器件进行统计，指出产品潜在的故障点。分析了就地化保护装置的操作极限和应力循环结果，通过对比，体现高加速寿命试验在提高可靠性上的作用。对就地化保护装置的平均无故障时间进行评估，验证平均无故障时间是否符合标准要求。分析了高加速寿命试验在可靠性方面的综合效益，为高加速寿命试验技术在继电保护行业的推广提供一定的理论基础。