摘要:为反映风电场出力变化特征，提出了一种基于分层聚类算法的地区风电出力典型场景选取方法。首先采用分层聚类算法对风电出力样本进行聚类分析，得到反映样本亲疏关系的聚类树状图。随后考虑风电出力典型场景的选取质量，采用类间样本离差平方和来描述类间样本的差异性，以此作为聚类数的判定依据，从而实现样本的有效划分。最后，以某地区实际风电出力数据为例，验证了所提方法的合理性，并面向调峰、无功配置等需求选取了风电出力典型日场景。

摘要:为了得到架空导线的径向温度场分布，以LGJ240/30 mm²导线为例，建立了架空线径向截面电磁-温度耦合场控制方程，采用有限元分析软件，对导线截面电磁场分布以及温度分布进行迭代计算。基于计算结果，探究了电流密度分布以及径向温度分布的规律和成因。通过设计并搭建室内大电流实验平台，对仿真计算结果进行了验证。在自然对流情况下，导线钢芯温度、铝层温度以及铝层表面温度平均误差仅为1.72%。结合IEEE Std 738-2012自然对流下径向温差经验公式，比较了所建模型的准确度。对比结果表明:计算导线径向温差时，考虑集肤效应的热源分布以及空气间隙的热传导作用，计算结果误差较小。

摘要:为了实现可再生分布式能源的充分消纳以及配网负荷峰谷差的降低，提出了一种考虑储能系统和空调负荷的主动配电网多目标调度优化方法。首先，基于空调负荷等效热参数模型和状态列队控制方法，给出了空调负荷虚拟电厂运行参数的计算方法。在此基础上，构建了一种以可再生能源功率削减量最小、配网运行费用最小和负荷曲线方差最小为目标的主动配电网优化调度模型。最后，采用多目标粒子群算法在改进的IEEE 33节点测试系统上对所提模型进行求解和仿真分析。仿真结果表明，所建模型可以有效地提升可再生能源的消纳能力，优化负荷曲线。

摘要:大部分相量测量算法将信号相量作为一个静态模型，因此对电网中经常发生的电压幅值和相角波动特别敏感。基于标准频率下动态相量模型的泰勒加权最小二乘法(Taylor Weighted Least Squares, TWLS)不仅提供了相量值，还提供了相量导数值，可以提高对电网动态状况的监测。在此基础上，提出了一种基于基波频率值的改进泰勒加权最小二乘法。首先用非线性最小二乘法得到基波频率值。然后介绍了基于测量基波频率值的改进泰勒加权最小二乘法推导过程，并对该算法所涉及的窗函数、数据窗长度和泰勒多项式阶数进行分析选择。最后采用不同的信号模型和实际数据来检验算法的性能。仿真结果表明:提出的改进泰勒加权最小二乘法的测量精度满足要求。

摘要:目前已有利用变压器绕组电气参数检测绕组变形的方法，但对电气参数变化与绕组变形之间的联系的研究还不够深入。为此，提出一种分析绕组电气参数对不同种类变形的全局灵敏度方法。该方法首先采用响应面法，建立显式化的绕组电感电容参数响应面模型。然后基于蒙特卡罗的Sobol’全局灵敏度分析法计算各电气参数对不同变形种类的全局灵敏度，分析各电气参数反映不同类型绕组变形的灵敏度。进一步分析其变异系数，以比较不同电气参数针对同一类型绕组形变的灵敏度。以某型号变压器为例进行了分析，分析结果表明利用本方法可以揭示各电气参数与绕组变形种类的内在联系。依据结果可将灵敏度较高的参数信息引入变形判据，为基于电气参数的绕组变形检测提供了理论基础和新的思路。

摘要:电网故障设备定位如果只依靠静态告警信息，不能计入告警后续信息，则会导致电网故障设备定位精度低和出现多解的问题，因此考虑了告警的动态时序性。基于告警时序信息，定义了故障设备状态时序矩阵、告警时序矩阵、断路器时序矩阵、主保护时序矩阵、近后备保护时序矩阵和远后备保护时序矩阵以及矩阵中元素的建立方法。同时为了求解期望值，定义了断路器期望时序矩阵、主保护期望时序矩阵、近后备保护期望时序矩阵和远后备保护期望时序矩阵。为了形成期望值矩阵，又定义了设备-主保护关联矩阵、设备-近后备保护关联矩阵和设备-远后备保护关联矩阵。基于SCADA和WAMS的开关和保护信息，构建了故障设备定位的时序目标函数。以设备状态的时序矩阵元素为待求解的状态量，利用改进的免疫遗传算法作为求解时序目标函数的方法。这样求解的设备状态不仅包含设备故障与否的状态，还包括设备故障时间。特别是对于电网中有多个设备不同时间动作的情况，可以清晰识别。同时对免疫遗传算法进行改进，形成了基于记忆的免疫遗传算法，解决了动态告警信息被忽略的问题，提高了故障设备定位的速度和精度。

摘要:针对线路外部故障切除时负荷自启动对配电网过流保护的影响，提出了一种基于电流突变量的自适应过电流保护新原理。利用线路在配电网内部故障与故障切除过程中电流存在的明显差异特征，实现对负荷自启动过程的准确识别。当连续两次检测到电流突变量大于设定门限值并满足两个判据时，即判定负荷产生自启动过程。给出了一套过电流保护整定方法，可根据负荷变化做出动态调整，从而构建自适应过电流保护方案。仿真结果表明，基于电流突变量的自适应过电流保护新原理是有效和实用的。该原理不受负荷自启动与负荷变化的影响，可有效增大后备保护的保护范围，保证了保护的可靠性和灵敏度。

摘要:在配电系统中，终端的高覆盖率和网络的低能耗是配电无线通信网的规划中两个互相矛盾的目标。提出一种基于绿色无线网络覆盖最优的配电无线通信网规划方法。将覆盖率和能耗两个规划因素作为规划模型中的正负相关因素目标，建立多目标优化模型，并利用提出的配电异构规划算法得出最优解。仿真结果表明，该方法能够有效地保证终端的高覆盖率，同时保证了所部署的基站规划方案的网络能耗处于较低的水平。

摘要:针对现有断路器开断容量不能满足现代舰船直流电力系统短路电流分断要求的现状，提出了一种直流混合型超导限流器的方案。舰船直流电力系统短路电流上升率高达20 A/μs,该限流器需要完成短路电流的快速换流，研究了强迫换流方法。讨论了直流混合型超导限流器的工作原理，对限流器的限流过程进行了分析。在给定电力系统短路电流参数的条件下，结合电路仿真软件，对辅助换流支路参数进行了设计。实验结果表明，强迫换流的方法在38 μs内完成了上升率为20.4 A/μs的7 680 A的短路电流的换流，混合型方案具有可行性，强迫换流的方法能够实现短路电流的快速换流。

摘要:为了降低系统动态负荷尤其是电动机负荷比重越来越大带来的电网暂态电压失稳风险，提出了一种考虑降低暂态电压失稳风险的动态无功优化配置方法。综合考虑动态无功补偿装置的安装地点和容量，使得系统暂态电压失稳的风险最小和动态无功补偿的成本最小。该方法首先通过暂态电压失稳风险指标和灵敏度指标确定关键故障集合、动态无功补偿的候选节点，然后将各个动态无功补偿装置的容量作为变量引入烟花优化算法中求解。为了减少优化过程的时间，在优化算法中增加了一个火花筛选的环节。IEEE39节点算例仿真结果表明，该方法与仅考虑动态无功补偿装置地点的优化方法相比，在相同的无功补偿成本下能更好地降低暂态电压失稳风险。

摘要:针对渝鄂背靠背柔性直流工程投运后，与两华电网异步联网运行条件下的西南电网进行计算分析。研究了异步联网后西南电网小干扰稳定、功角稳定及频率稳定等稳定特性的变化情况。结果表明，渝鄂背靠背后，西南电网小干扰特性变化，尖山近区故障激发弱阻尼振荡成为限制水电通道送出能力的新制约因素。暂态功角稳定性有所提升，不再成为限制川电外送的主要制约因素。频率稳定问题突出，且存在严重的由于水电机组负阻尼效应导致的超低频振荡风险。最后，针对上述风险提出了相应的建议与措施。研究结论对西南电网异步联网后的安全稳定运行提供一定的技术参考。

摘要:智能分布式馈线自动化(feeder automation, FA)与主站集中式FA协同控制能够实现故障的最优处理。在协同控制下，馈线侧拓扑来源于配电终端的自动识别，主站侧拓扑由地理信息系统(geographic information system, GIS)或生产管理系统(production management, system, PMS)通过增量导入，存在连通混乱，与实际的拓扑运行方式不一致等问题。为实现基于智能分布式FA与主站后备的故障隔离和非故障区域恢复供电技术，促使拓扑模型统一，提出了在静态拓扑或者拓扑运行方式发生变化的情况下，由主控智能配电终端启动拓扑查询功能并生成馈线拓扑文件。进而将该模型文件上传至配电自动化主站，对主站侧的静态拓扑模型和动态拓扑模型进行校核，实现了对主站侧拓扑模型的纠正。同时通过实验验证了该校核方案的可行性，完全满足配电网的要求。

摘要:针对频率相关等值的阻抗和导纳两种表示形式，基于状态空间描述提出了一种阻抗和导纳形式相互转换的方法。首先可以将阻抗或导纳的状态空间形式拆分为包含微分项和不包含微分项的两部分，然后分别将两部分变换为导纳或阻抗的状态空间形式。通过算例验证了变换方法的正确性，从而为频率相关等值给出了一种阻抗和导纳状态空间形式之间相互转换的方法。

摘要:不对称电网发生单相接地故障后，其故障相与非故障相电压数据分布的统计特征存在显著差异，据此提出了基于频数分布理论的故障选相方法。首先取故障后各相电压首个1/2工频周期的数据，采用扩展Prony算法提取各相电压的工频分量，确定组距范围。再应用频数分布理论对各相电压的采样数据进行处理，利用贝塞尔公式求取各相电压的频数分布值。最后，通过比较三相电压间频数分布值的大小选出故障相。Matlab仿真验证与适应性分析表明，所提出的选相方法准确率高，适应性强。

摘要:为了减少功率损耗和确保独立交直流混合微电网稳定运行，设计一种新的基于混合储能动态调节的分布式协调控制策略。通过检测直流电压和交流电压频率，该策略对连接交直流微电网的双向AC/DC变流器输出功率进行动态调节。混合储能中采用下垂控制自动调节蓄电池的输出功率，同时超级电容器迅速提供负荷功率的高频分量，以减小负载突变对蓄电池和母线电压造成的冲击。此外，在逆变器的下垂控制器中引入电压前馈补偿量来减小交流负荷的电压波动。最后，利用Matlab/Simulink搭建了混合微电网仿真模型。仿真结果表明，在不同工况下，该分布式控制策略均能控制混合微电网稳定运行及电压稳定。

摘要:针对低压微电网中传统下垂控制难以实现多个分布式电源(Distributed Generations, DGs)按照下垂系数合理分配有功输出的问题，提出了一种基于通信网络的分布式控制策略。采用并构建了Zigbee无线通信网络拓扑结构以实现DG间的信息交互。设计了基于一致性算法的分布式PI控制器以实现多个DG的有功输出按额定比分配。最后通过仿真验证了所提方法的可行性，并表明网络延时和网络拓扑结构的变化会影响微电网系统的稳定性。

摘要:为了实现对电力电子装置差模传导干扰的系统化分析和预测，提出了一种基于系统辨识的方法，描述差模传导干扰耦合通道的特性。以Buck变换器为研究对象，在MOSFET元件漏源极之间加入伪随机信号(PRBS)作为系统输入信号，取电源侧的差模干扰作为输出信号，由提取的数据用最小二乘法辨识出耦合通道的系统模型。结果表明，由耦合通道模型预测的波形和实验波形时域波形吻合性较好，频域特性成分较一致。应用建立的模型通过测量MOSFET元件漏源极之间干扰电压为输入，即可预测电源侧传导干扰，所需测试电量较少，可得到较好的效果。

摘要:针对传统半桥型模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converters，MMC)在高压大功率领域不能通过换流器自身控制来实现直流故障的阻断问题，提出一种新型的类半桥型(Similarity Half Bridge Sub-Module，SHBSM)子模块拓扑结构。直流侧发生极间短路故障时，需同时闭锁所有IGBT脉冲信号。为降低IGBT触发一致技术要求，进一步提出一种类半桥-半桥混合型子模块，无需所有IGBT同时闭锁。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建双端MMC-HVDC系统，仿真结果表明，所提出的类半桥型子模块，类半桥-半桥混合型子模块MMC能有效阻断直流侧故障电流，隔离故障。相比于传统半桥型子模块MMC，类半桥型子模块MMC以及半桥-半桥混合型子模块MMC均无需增加IGBT的投入，即可以实现对直流侧故障电流的有效阻断，因此，具有较好的应用前景。

摘要:针对传统发变组保护二次回路接线复杂、对外接口标准未统一、运行维护不方便以及在保护数据处理、通信数据处理、适应智能运维等方面的不足，提出了模拟量采用常规采样、开关量采用GOOSE传输的保护装置设计方案。研究了发电机差动保护综合优化技术、异常数据容错技术、基于异步采样适应不同工况的发电机保护算法及保护装置运维智能化处理等关键技术，并提出了大型智能水电厂发变组保护的整体工程配置方案。理论仿真和试验测试均表明，该方案能够满足智能水电厂对继电保护的技术要求。

摘要:为了掌握绕组压紧力状况，通过分析变压器表面振动变化情况，提出了基于交叉递归图(Cross Recurrence Plot, CRP)和递归定量分析(Recurrence Quantification Analysis, RQA)的绕组压紧状态检测方法。首先，从振动信号的递归特性出发，对多元和一元振动信号进行相空间重构。然后，分别采用CRP和RQA对相轨迹进行定性和定量分析，据此对绕组压紧状态进行检测。实验数据的分析结果表明，CRP中对角线结构的变化能定性反映出绕组压紧状态的变化，多元与一元振动信号的RQA度量能够分别从整体和局部角度对绕组压紧状态进行定量检测。研究结果为从非线性动力学角度监测绕组松动故障提供了理论依据。

摘要:电动汽车充放电站的功率在电力系统中占有的比重逐渐增大，其站内故障特性与保护控制策略对充放电站及其所在配电网的安全运行十分重要。针对典型直流充放电站，首先介绍了其拓扑结构及AC/DC换流器和DC/DC变换器的结构与控制策略。然后深入分析研究站内发生交流进线三相短路和直流极间短路故障时的动态过程，总结其故障特征并推导出故障电压电流的计算方法。同时在PSCAD/EMTDC中搭建相应仿真模型，验证了分析的正确性。最后对充放电站进行了保护配置分析。

摘要:特高压换流站双极闭锁等导致电网严重事故问题已引发社会高度重视，事关特高压的建设发展。相对常规稳控的一片切粗暴式甩负荷手段，负荷快切精细到用户内部，极大降低了影响面。在分析了负荷快切手段应对特高压紧急故障控制过程的基础之上，设计了负荷快切通信网络框架，从稳控侧保护专用通信网、营销侧负荷快切决策系统通信网和用户侧负荷快切终端通信网三部分进行了组网方案详细设计。针对负荷快切应对电网故障处理的通信特点和通信需求，提出基于优先级标识的VLAN组网技术、基于SPQ和WFQ通信队列优化调度方法。并结合VPN组网技术及信息安全防护等通信关键技术的应用，提升故障处理过程的通信可靠性、及时性及安全性。最后以成都1100 kV特直换流站为例进行了负荷快切通信分析。

摘要:将后备分层保护技术特点引入智能分布式馈线自动化系统，提出一种新型的分层备用保护型馈线自动化算法。根据配电网络拓扑结构及供电方向定义每回线配电终端的区域属性和层级属性，同时采用组播传输方式实现智能分布式FA通信，最终实现故障快速隔离与非故障区域恢复。经过RTDS仿真验证及现场验证表明，该方法可快速完成故障处理，当终端通信故障或下级开关动作失效时，上级开关自动动作，在减少故障处理时间的同时，提高了分布式馈线自动化系统的可靠性。