摘要:基于双dq坐标系的双馈感应发电机(DFIG)暂态模型，推导了DFIG正、负序突变量阻抗表达式并研究其相角变化特征。针对DFIG突变量阻抗角变化，提出一种单相接地时故障点序电流与保护安装处序电流之间相位差的计算方法，从而得到以保护安装处电压为参考值的故障点电压和补偿电压的相角。以区内外故障时故障点电压和补偿电压之间的相位关系为依据，提出适用于双馈风电场输电线路的电压相位比较距离保护方案。仿真结果表明，所提方法不受过渡电阻、故障位置及系统运行方式的影响，能够准确判别区内外故障。

摘要:微电网优化设计是一类全生命周期的多目标优化问题。既要从多种配置方案中寻找最优方案，又要考察优化方案全生命周期的适应性。文中提出了一种基于灵敏度分析的微电网容量优化配置思想。根据待建微电网所处的地域风光等资源分布特点，建立多种微电网候选配置方案。采用拟合法建立优化目标与关键因素之间的函数关系，求出优化目标对这些关键因素的灵敏度。根据灵敏度大小判断关键因素变化对优化结果的影响程度，获得微电网全生命周期适应性优化配置方案。以某微电网示范工程为例，采用该方法进行了优化设计，验证了该方法的可行性。

摘要:针对配电网智能化规划方案评估中决策因素的不确定性和专家判断的模糊性问题，提出了基于区间偏好和多属性决策(Multi Attribute Decision-Making, MADM)的配电网智能化规划方案评估方法。首先建立属性层次结构和方案属性决策表。其次，建立各方案属性间两两比较的区间偏好关系。然后，依据偏好关系计算各方案属性的相对权重。最后，结合属性层次结构，获得各方案对总目标的综合权重，并产生最终决策结果。所提出的方法较好地将专家经验和定量计算相结合，合理地处理了决策因素的不确定性和专家判断的模糊性，简化了评判决策的步骤。实验结果表明该方法可行、有效，所获评价排序结果与层次分析法相比具有更高的区分度。

摘要:对于具有多个调度中心的大规模多区域交直流互联电网，对最优潮流计算进行分布式求解更符合信息的保密性和安全性需求。通过将联络线复制同时放到相邻分区中和引入边界变量一致性约束的方法建立交直流互联电网分布式最优潮流模型，并提出了一种完全分布式的不需要任何协调中心的同步交替方向乘子法(Synchronous Alternating Direction Method of Multipliers，SADMM)求解最优潮流模型。对于交直流系统直流部分的网络分区，提出将换流站保留在各自区域中只将中间直流线路复制的直流联络线处理方法。SADMM通过对高斯赛德尔型ADMM(GS-ADMM)进行改进，将当前迭代得到的相邻区域边界节点电压值的加权平均作为下一次迭代的固定参考值，实现不同区域间的并行同步计算。并根据优化问题的特点，确定算法中惩罚因子的合理取值，以加快算法的收敛性。以某一实际大规模交直流互联电网和两个修改的IEEE交直流系统为例，通过与集中式最优潮流计算比较，验证了所提算法的正确有效性。

摘要:针对电压稳定负荷裕度计算中负荷增长随机性的影响，提出一种大电网电压稳定概率评估方法。该方法根据历史负荷数据采用改进K均值聚类算法将负荷分类，基于负荷预测和负荷分类结果定义负荷随机增长的期望，在此基础上建立负荷增长方向概率模型，并采用拉丁超立方采样技术获得负荷增长方向样本，运用连续潮流对各样本进行确定性的负荷裕度计算。运用该方法对我国某实际电网进行电压稳定概率评估，评估结果验证了该方法的有效性和实用性。

摘要:自耦变压器的精确建模在分析变压器运行于磁饱和区域的特性时至关重要。从单相三绕组自耦变压器的电磁关系入手，推导出折算到高压侧的三绕组自耦变压器的等效电路。给出模型中的线性绕组漏阻抗参数和非线性激磁阻抗参数的计算方法，并详细介绍了利用磁等值回路图得到激磁电抗非线性电感的方法。然后给出了利用JA磁滞模型编程实现非线性电感的方法。最后通过FORTRAN语言在PSCAD中搭建三绕组自耦变压器模型。仿真结果验证了所建模型能够准确地反映自耦变压器的非线性特性。

摘要:针对现有的电力系统谐波信号检测方法精度不高的问题，以及研究较多的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)在谐波检测中出现的模态混叠问题，结合极点对称模态分解(Extreme-point Symmetric Mode Decomposition, ESMD)理论和算法，提出基于ESMD和希尔伯特变换(Hilbert Transform, HT)相结合的谐波检测新方法。首先对信号进行极点对称模态分解，得到一系列不同特征尺度的固有模态函数(Intrinsic Mode Function, IMF)，再对IMF分量进行希尔伯特变换得到各谐波瞬时幅值和瞬时频率信息。该方法能够根据信号自身特征进行自适应分解，理论上由于扩展了IMF定义并采用内部插值方法，使得该方法具有简单、精度高的优势。仿真结果表明，该方法在谐波检测中自适应分解能力强，检测精度高，实时性好，并且能够在不添加噪声的情况下有效避免EMD方法在谐波检测中出现的模态混叠现象。

摘要:多电源配电网的故障定位和测距对快速排除故障、提高供电可靠性具有重要意义。以含分布式电源(DG)树状配电网的区间定位为基础，按区间特性将配电网分为两电源区段和单电源区段，建立故障等值回路与其相应的微分方程和最优估计离散模型。以电源端口电压电流、各FTU电流为输出量，以故障距离为状态量，利用强跟踪的卡尔曼滤波器算法求解最优估计离散模型，跟踪相间短路故障测距。通过搭建含DG的树状配电网，分析负载、故障点过渡电阻对故障测距结果的影响。算例分析表明，该算法跟踪速度快，受初值的影响小，不受DG接入位置和数量的影响，不受故障点过渡电阻的影响，受负载和树状分支结构影响较少，测距精度满足工程精度要求。

摘要:通过分析智能变电站监控系统的工作机制，提出运用动态贝叶斯网络评估其可靠性。首先，将监控系统的功能划分为三类，并建立了相应的功能可靠性框图。其次，在建立的功能可靠性框图的基础上，构建了监控系统动态贝叶斯网络模型及其求解方法。最后，以算例验证了所提方法的有效性。结果表明，该方法能较好地描述监控系统的动态特性，为系统的优化配置、故障诊断提供参考。

摘要:随着电网建设规模的不断扩大与结构日益复杂，电网电压安全稳定问题日益突出。探讨了一种静态电压稳定性指标综合辨识方法。首先，针对以往单一评估指标而导致的评估结果差异性问题，釆用六种静态电压稳定性指标来表征节点电压稳定性。其次，对指标权重系数进行优化，分析指标权重不确定性因素，引入信息熵与层次分析法计算指标综合权重。同时以综合评价值最大和评价值偏离度最小为目标，构建拉格朗日函数优化权重系数；并采用Fuzzy-TOPSIS对计算结果进行排序。最后选用哈密地区部分电网作为案例，分别计算单一指标与所提的综合指标辨识系统稳定与薄弱母线，验证所提方法的有效性与客观性。所得结果可以为系统运行规划，无功补偿等提供依据。

摘要:针对现有脆弱节点辨识方法存在的评估指标片面、指标权重不够准确等问题，从电网拓扑结构、系统当前运行状态及节点故障后果影响三方面出发，构建了层次化的节点脆弱性指标体系。在传统结构脆弱性指标的基础上，综合考虑事故后电压裕度、系统整体负载率、线路潮流冲击等因素，并提出AHP-灰色关联度的综合评估模型。该模型在决策过程中计及专家的经验知识，将指标的价值系数体现在客观关联度中，并引入动态分辨系数调整策略，实现了专家经验主观性和节点数据客观性的良好结合。仿真结果表明，该方法比传统方法能更有效地辨识出电网中的脆弱节点，具有一定的实用价值。

摘要:短路电流峰值预测对低压系统选择性保护的实现至关重要，目前仍缺乏深入研究。利用短路故障早期检测技术，建立了低压系统单相短路故障仿真模型。获取全相角范围短路故障电流波形，并分析不同相角下短路电流峰值的特点。通过短路故障电流历史数据，构建基于条件云发生器的预测规则，从而建立基于二维云的短路电流峰值预测模型。实验结果表明，基于二维云模型的短路电流预测方法能够准确预测出短路故障电流峰值，为低压选择性保护技术的实现奠定基础。

摘要:针对微电网孤岛模式下的新能源发电、负荷平衡问题，从实时控制运行需求出发，提出了一种基于日前能量调度管理和实时误差控制的储能系统容量配置方案。首先，通过将储能系统分为主储能系统和辅助储能系统，建立了兼顾储能系统成本损耗以及燃气轮机发电配置的多目标优化函数。利用改进的粒子群算法和收敛性原则，得到所需的主储能配置，同时完成日前的能量管理调度。然后，利用场景模拟法得出完成实时操作所需要的辅助储能系统容量配置，并制定相应控制策略完成实时能量管理。最后，通过数值仿真，验证了所提配置方案的可行性。在满足经济性和实用性条件下，完成整个孤网模式下微电网的配置问题。

摘要:随着风电并网规模不断增大，主动配电网的动态电压稳定性和动态供电质量问题日益突出。永磁直驱风机的动态特性与电网交互作用对电力系统稳定存在重要影响，风电场中越来越多的开关器件给风机并网控制策略的验证带来了新的挑战。基于RT-LAB平台采用FPGA实时仿真器，搭建了永磁直驱风机的硬件在环仿真平台，实现了永磁直驱风机的亚微秒步长实时仿真，为直驱风机的控制策略验证及优化提供了一种快速有效的验证方法。仿真结果证明了小步长硬件在环仿真方法的有效性。

摘要:针对以往变电站三维仿真系统创建成本高、耗时长、不易扩展等问题，提出一种智能变电站仿真三维可视化组件装配技术。可视化组件包括智能变电站内设备的三维模型，以及该设备逻辑功能与IEC61850通信模块的仿真实现。不仅可以通过装配可视化组件快速完成一个智能变电站的三维设计，而且可以通过连接与配置可视化组件的底层模块实现整个变电站的调试与仿真。经过实验表明，该技术能提高新一代智能变电站三维仿真系统的开发效率，还可以为运维人员提供新一代智能变电站底层IEC61850信息流的可视化仿真培训。

摘要:电动汽车用户行为的差异导致了电动汽车的时空分布特征不同。为了能够精准计算出电动汽车集群在某时刻、某地点的充电功率及其可提供的需求响应潜力，提出了一种基于时空活动模型的电动汽车充电功率计算和需求响应潜力评估方法。首先考虑了电动汽车的时空分布特性，分析了电动汽车的出行活动模型。然后基于实际数据得出了电动汽车充电的关键影响因素分布模型。最后采用蒙特卡洛和二项分布法计算出了单台电动汽车和电动汽车集群在工作日和非工作日的充电功率曲线，并分析了其需求响应潜力。所提方法能够在兼顾电动汽车时空分布的基础上，简便快捷地计算出电动汽车的充电功率。

摘要:风电集中接入使得传统方式有效计算极限传输容量存在困难。为此，提出一种基于差分进化极限学习机的含风电系统输电断面极限传输功率(Total Transfer Capability, TTC)运行规则提取方法。首先基于K-medoids聚类方法提取以“风功率-负荷”二维特征表征的典型运行场景，然后通过随机采样和重复潮流方法生成用于TTC运行规则挖掘的知识库。接着采用RELIEF-F算法筛除冗余特征并辨识与输电断面TTC存在强关联的特征属性，以削减运行特征的高维度。最终通过将训练数据输入差分进化极限学习机，从知识库中提取TTC运行规则。算例验证表明，所提方法能够以较高的计算精度及较强的泛化能力实现TTC的快速估计。

摘要:微电网是实现大规模分布式电源接入配电网的重要技术途径和手段，其中交直流混合微电网综合了交流微电网和直流微电网各自的优势，已经成为微电网技术发展的重要方向。以国家863项目示范工程“交直流混联微电网上虞示范站”为背景，从拓扑结构设计、关键研发设备和分层控制架构等方面介绍其主要技术特征。重点阐述了该交直流混合微电网的协调控制策略，包括四种运行模式和八种模式切换流程，并结合实际运行结果进行验证。运行实践表明，示范工程能够显著提高负荷的供电可靠性，促进高比例分布式电源就地消纳，对未来交直流混合微电网技术的发展具有一定指导意义。

摘要:为保证含串联组合型微源的微网并网和孤岛两种运行模式的平滑切换，研究一种以串联组合型微源和超级电容器构成的子系统作为主电源，用飞轮电池保证不间断供电的微网协调控制方法。首先对系统结构进行简要说明。其次分析了微网模式切换时微源和复合储能的控制方法。最后以含两个串联子系统的微网为例进行Matlab/Simulink仿真分析。仿真结果表明，在复合储能的控制作用下，此微网在模式切换中能保持良好的电压和频率稳定性，从而验证了该控制方法的有效性。

摘要:输电线路多源参数的差异性及其受外部环境影响的易变性使得常规离线测量结果不准确，利用故障录波信息进行在线参数辨识可以满足实际线路参数需及时更新的要求。该方法基于线路双端故障录波信息，考虑双端故障录波信息不同步时间，构建约束方程求解区内外故障时的线路双端数据的不同步时间。在此基础上利用双端同步的电压电流相量，进行线路参数辨识。通过IEEE9节点模型分析验证表明，该对齐方法的对时精度等级约为10^-5s，提高了利用故障录波信息进行输电线路参数辨识的有效性。

摘要:为解决配电网调度监控系统数据体量不断增大导致数据检索速度越来越慢的问题，结合数据同步技术与倒排索引机制，提出了一种二级索引架构。使用数据库的同步组件与索引器生成非主行键索引，在搜索时先获得数据主行键，再根据主行键检索到需要的数据，完成非主行键检索，再利用倒排索引技术改变数据的信息结构，缩短检索时间。以某铁路局10 kV供电调度监控信息为算例，进行非主行键检索测试。结果表明:完成非主行键检索所用时间为161 ms，满足在配电网调度监控系统中对数据进行快速检索的工程应用需求。

摘要:高性能的光数字量校准装置有助于提高电子式互感器合并单元的可靠性和高效性。针对电子式互感器合并单元测试的通信报文处理能力和同步性两大难题，提出了基于FPGA和DSP的光数字量校准装置。分析光数字量校准装置的设计原理和技术难点，研究了基于FPGA和DSP的设计方案。重点介绍了FPGA、Blackfin DSP和人机界面三大功能模块的具体组成，进而深入研究了FPGA和Blackfin DSP的处理流程。最后将光数字量校准装置与数字化电能测试平台DRM进行联合测试，测试结果表明，基于FPGA和DSP的光数字量校准装置既能满足合并单元测试的功能性需求，又具有较好的实时性。

摘要:继电保护设备及其二次回路的可靠运行是确保电网安全稳定的重要因素，提升继电保护设备及其二次回路的运维效率具有重要意义。文章针对基于电力无线虚拟专网的继电保护智能移动运维管理系统进行设计，详细阐述了系统的架构设计、通信网络环境部署方式，并讨论了系统与继电保护统计分析及运行管理模块、状态检修辅助决策模块等系统模块数据的信息同步方法。系统通过智能化信息的采集、整理、交互和共享，实现了设备信息的移动化、无纸化和标准化管控，从而提升了现场运维工作的效率及便捷性，提高了运维工作的管理水平，对保障电网安全稳定运行具有重要意义。该系统目前已在变电站成果试点应用并取得良好效果。

摘要:较传统变电站而言，智能变电站二次回路中的延时不确定性增加，对继电保护产生的影响也更大。为了实现对二次回路整体延时特性的测试和对单个装置的检测，首先通过对智能变电站二次回路中所存在的延时环节进行分析。然后针对二次回路中信息传输的形式提出对整个回路延时的检测方法和实验方案。最后给出一组采用所提实验方法的测试仪器的测量结果。该检测方法和实验方案测量精度高、操作简单、易于实现，能够切实地测量二次回路中单个装置的延时以及回路整体延时，供工作人员从整体把握智能变电站运行维护，对二次回路中装置的运行维护具有一定的指导意义。