摘要:配电网中广泛使用的配电变压器是电能供给和需求的交汇点，也是无功、谐波、不平衡等不利因素对供电产生影响的集散点。针对配电变压器集成化静止补偿系统(DT-STATCOM)结构，对配电网无功、谐波和不平衡等电能质量问题进行分析，提出了与配电网整体控制相协调的基于动态权重优化的多目标综合控制策略。在研究补偿机理的基础上，分别设计了非线性无源控制电流内环跟踪、基于双旋转坐标系的比例准谐振控制、基于零序电压注入的负载电流不平衡校正方法。实验结果表明所提出的多目标综合控制策略能够有效提高STATCOM的动态响应速度，改善综合补偿效果。

摘要:模块化多电平换流器(MMC)作为一种新型拓扑结构，在高压直流输电系统研究中备受瞩目。但其内部控制系统中，存在抗干扰能力低，输出不稳定等问题。根据上述问题，在原有控制策略的基础上，对系统级控制进行改进。该系统不仅能够实现有功、无功独立控制和直流电压稳定控制，且减小了扰动振荡幅度和故障后恢复时间，有效地改善了系统暂稳态特性。在Matlab/Simulink环境下，搭建改进的MMC-HVDC两端有源系统，对改进前后的控制策略进行对比仿真分析。结果验证了理论的正确性与有效性。

摘要:应用柔性环网控制装置将多个交流配电网互联形成环网，具有实现系统有功无功独立解耦控制、提高系统安全性、降低运行风险等优点。基于此提出了一种三端柔性环网控制装置的功率模型和边界条件，用于配电网的功率调度。首先，通过搭建用于调度的三端柔性环网控制装置的模型，得到其功率关系式。然后，对功率调度的边界条件进行了理论分析，通过理想化模型得到了工程实践中所需的功率调度范围，同时建立了考虑综合安全边界条件的功率调度模式。针对两种情况，提出了能够满足不同条件的功率分配结果。最后，通过仿真结果，验证了三端柔性环网控制装置功率调度模型与边界条件的有效性。

摘要:单相准Z源逆变器(Quasi-Z-Source Inverter, QZSI)可在单级系统中实现DC-DC与DC-AC变换，但其直流侧含有二倍频纹波，在应用中受到限制。讨论基于有源功率解耦的单相QZSI二倍频纹波抑制方法，针对逆变器有输出无功的情况，提出逆变器功率因数角在[-π/2, π/2]内变化时桥臂的电压、电流应力分析和推导方法。基于电压应力最小原则，给出新增回路交流解耦电容取值及其电压参考值的整定方法，并设计闭环控制策略。最后，通过仿真及实验结果验证相关理论的正确性和有效性。

摘要:低/高电压故障穿越问题严重影响永磁直驱风电机组的安全稳定运行。为提高机组低/高电压故障穿越能力，基于常规控制方案提出改进优化策略，分别对机组常态及故障暂态过程采取多模式运行方案。机侧稳态过程实现最大功率跟踪，故障暂态时由输入输出功率差值调整转速值，改变转子转速，抑制机侧有功输入值。直流侧依据电压骤升程度，提出双模式卸荷电阻投切方案，稳定母线电压值，平稳电压波动程度。网侧提出无功补偿方案并接静态无功补偿器(STATCOM)为电网提供最大化无功支撑。通过Matlab/Simulink平台搭建仿真模型，验证所提方案的有效性与合理性。

摘要:为了解决模型不确定和外部干扰对PWM整流器稳定控制的影响，提出了基于H∞和非线性L2干扰抑制控制的双闭环控制方法。电压外环以电压偏差和功率偏差构建布鲁诺夫斯基标准型，基于目标全息控制方法，得出了线性最优控制解。电流内环采用非线性L2增益控制方式，有效抑制了由模型参数不确定和外部干扰对大范围运行稳定性的影响。仿真验证和实验结果表明:相对于传统的比例积分控制方法，新的控制方法可以明显加快整流输出电压的稳定速度和单位功率因数的电流跟踪能力，对于提高PWM整流器动态稳定控制能力具有重要意义。

摘要:针对目前分布式电源(DG)规划方法建模求解复杂的问题，提出配电网DG耐受渗透比的概念。分析了配电网特征参数对耐受渗透比的影响，并提出了一种基于耐受渗透比的10 kV配电网DG规划方法。首先根据10 kV配电线路的电气特征进行分类。然后建立各类线路的基态线路模型。其次在同类线路的特征参数范围内，取极端情况通过基态线路模型进行计算，得到10 kV配电线路的耐受渗透比。最终形成各类线路耐受渗透比推荐表，指导配电网的分布式电源规划。算例结果验证了该方法的有效性和正确性。

摘要:针对风电场实际风速和风电功率序列的波动性、间歇性等特点以及RBF神经网络结构一旦确定隐节点个数就不可变等缺陷，提出了基于小波分析和最小资源分配网络的超短期风电功率预测方法。首先将历史风速和风电功率序列进行小波去噪及多频分解，得到多组高频信号和一组低频信号。然后对各频信号分别建立神经网络预测模型对未来4 h风电功率进行超短期预测。最后将各预测结果通过小波重构得到最终的超短期预测功率。实验结果证明，该方法能有效提高预测精度。

摘要:为了限制直流配电网中电压源换流器(Voltage Source Converters, VSC)直流侧发生两极短路故障时的直流侧故障电流，研究了其故障发生时的暂态过程，并对交流侧连接双向晶闸管(AC side connecting Double Thyristors, ACDTS)的保护方案进行分析。针对ACDTS直流侧电流过大问题，提出了利用单向晶闸管以及并联电阻电感的方式对其改进。利用PSCAD/EMTDC对改进ACDTS方案进行直流侧故障仿真，并与传统的直流侧线路故障以及ACDTS保护方案下的直流侧故障相互对比。仿真结果表明，利用改进ACDTS保护方案可以有效地限制直流侧故障电流。

摘要:风电场风速预测对电力系统的合理调度、安全运行等方面有重大的影响。针对风速时间序列的非线性特征造成其预测精度不佳的问题，采用基于互补型集成经验模态分解和灰狼优化算法优化支持向量回归机的超短期风速组合预测模型来解决。首先利用该模型对非平稳的风速时间序列进行CEEMD分解，分解为一系列的相对平稳分量。然后对各个分量利用灰狼算法优化SVR进行预测。最后，将每一个分量的预测结果集成输出作为最终的风速预测结果。结果表明，该预测模型比其他智能算法基准模型预测精度高，且在风速预测中具有优越性。

摘要:为了减小负荷电流增加制动量对电流差动保护灵敏度的影响，提出了一种基于虚拟电流制动量的电流差动保护。首先比较线路两侧电流大小，利用两侧电流幅值比与相位关系构造虚拟电流，虚拟电流可以根据线路两侧电流幅值关系自适应调整制动量大小。与利用线路两侧电流相位差的制动量相比:区内故障时，虚拟电流制动量小于电流相位差制动量，提高了电流差动保护灵敏度；区外故障时，虚拟电流制动量等于电流相位差制动量，电流差动保护的可靠性不降低。同时分析了弱馈线路、串补线路电流反相两种情况下虚拟制动电流的适应性。利用RTDS建立仿真模型验证保护的动作性能。仿真结果表明，虚拟电流制动量可以有效提高电流差动保护的灵敏度和可靠性，同时具有良好的适应性。

摘要:现有配电网评价体系多适用于传统电网或偏重于评价电网技术性能，不适用于单体项目。一流配电网是我国电力企业的发展目标。根据配网项目的全寿命周期，在规划、设计、建设、运行等方面精选指标构建指标层，从实施过程、电网性能、环境与社会影响、投资效益四个维度构建适用于配电网年度整体评价与单体项目评价的子体系。采用专家法与信息熵法相结合设置权重，年度投资整体评价采用宏观性指标，单体项目采用微观指标，借鉴国际先进配电网指标，建立指标隶属度函数。该体系成功应用于江苏南部某城市配电网年度投资评价。

摘要:为了准备评估覆冰舞动环境下电网的短期运行风险，保障输电线路的正常运维，提出了一种计及输电线路舞动预测的电网短期风险评估方法。定量地抓住决定事故风险程度的两个因素:故障可能性指标和后果严重度指标，从整体层面把握舞动对电网短期运行风险的影响。其中可能性指标通过BP神经网络预测舞动概率值和通过频次法划分的舞动分区图综合计算得到，后果严重度指标根据输电线路故障断开后的支路过载和母线电压越限指标计算得到。以河南电网的历史舞动数据进行算例分析，结果表明所提方法能有效评估电网的短期运行风险评估，舞动预警和电网风险评估结果可以为电网调度和线路运维人员提供决策支撑，及早调整运行方式或者进行防舞作业，降低舞动对电网安全运行的影响。

摘要:针对如何选择分布式潮流控制器(Distributed Power Flow Controller, DPFC)安装位置的问题，通过分析DPFC的运行原理，建立了DPFC的等效模型。然后以输电断面潮流分布均衡性和DPFC装置全寿命周期收益率为目标，提出了DPFC的优化配置模型。利用改进后的粒子群算法求解所提模型，能得到安装DPFC的最佳线路和输电断面潮流均衡度的提升率。通过IEEE39节点和某省级电网500 kV系统的仿真，结果证明DPFC装置能够重新均衡地分配断面联络线上的潮流，同样验证了等效模型和优化配置模型的合理性以及改进的粒子群算法的有效性。

摘要:针对电网接入分布式发电机时出现的功率振荡问题，建立了虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator，VSG)控制的并网逆变器功率控制模型。以功率圆模型推导VSG控制的摇摆方程，引入梯度因子实现了摇摆方程中有功和无功功率的线性独立控制。建立输入输出功率最优二阶阶跃响应模型，设计出线性独立VSG控制摇摆方程阻尼配置方法，阻尼比取0.707时系统的功率振荡恢复到稳定状态的动态响应效果最优。仿真结果表明了所采用的梯度因子和阻尼配置方法的有效性。

摘要:由于RTDS的GTNET网络协议卡发送SV报文的延时时间与其Timedelay延时通道的配置延时时间不一致, 应用时会给数字化继电保护装置的闭环测试带来误差，甚至会影响试验结果的正确性。针对此情况，提出了RTDS-GTNET打包SV报文的延时特性的测试技术及方案，并结合常用使用方式进行了数据样本统计分析。仿真验证了该测试方案的正确性，通过测试能得出GTNET打包SV报文延时的确切数据，为在实际测试过程中更准确地试验继电保护装置数据采样处理环节及逻辑的正确性提供了准确的检测方法。

摘要:针对网架结构和电气距离在电网分区中的重要作用，提出了一种基于波纹扩散机理的大电网分区节点的快速选取方法。根据电力网络分区过程中是以高电压站点为支撑站点的特点以及波纹从中心源向外扩散时最先到达与中心源距离最短点的原则，将电力网络转换成拓扑图。然后通过模拟波纹扩散过程搜索距离源点最短路径在规定距离内的站点，将符合要求的站点与源点划分至同一分区。最后以500 kV/220 kV电网为例，选取500 kV站点为初始源点，最终确定以500 kV站点为支撑的电网分区。IEEE 39节点系统和华东地区某实际电网验证了所提方法的准确性和实用性。

摘要:为了实现LCL型三相光伏并网逆变器dq轴的解耦控制，同时提高系统的动态响应速度，在同步旋转坐标系下，提出一种适用于逆变器侧电流反馈的前馈解耦控制策略。并在电压外环中引入光伏阵列功率前馈、电流内环中引入电网电压前馈。视各耦合项为扰动，采用闭环传递函数的求解方法以获取实现解耦控制的前馈系数，同时分析了滤波器参数在发生变化时其对dq轴解耦效果的影响。通过Matlab建立系统仿真模型，仿真结果表明:所提解耦控制策略使LCL型三相光伏并网逆变器不仅实现了dq轴的解耦控制，而且在保证强鲁棒性及高入网电流质量条件下具有良好的动、静态性能。

摘要:针对现有时频分析方法提取断路器振动信号特征时存在的不足，引入相空间变换对一维振动观测序列进行重构，并提取有效特征信息用于断路器机械故障诊断。基于互信息法和G-P算法计算延迟时间和嵌入维数，对振动信号进行相空间重构。根据重构得到的振动模型，分别计算相点分布因数(PPDC)及振动信号的网格维数。为了增强特征对信号描述的差异性，结合常用时域特征参数，构成一种新的故障特征描述向量。最后应用支持向量机进行特征分类，实现了对断路器操作机构卡涩和基座螺丝松动等常见机械故障类型的有效识别，具有良好的应用价值。

摘要:针对电网信号基波频率波动时传统相位差校正法测量结果存在较大误差，甚至可能产生测量失败的问题，提出一种改进算法。改进算法相对于传统相位差法有4个改进措施:第一，通过对加窗后的频谱表达式进行多项式变换从而加快旁瓣衰减速度，减小了频谱泄漏和各谱线之间的干扰；第二，通过计算频率变化率(Rate of Change of Frequency, ROCOF)对传统相位差法的校正公式进行了进一步的修正；第三，在计算ROCOF时尽量减小采样窗长，提高了ROCOF的实时性以及计算精度；第四，通过两次相位差法减小基波频率波动导致的非同步采样带来的频谱泄漏。分别在基波频率稳定以及基波频率宽范围波动的两种情况下将改进算法进行仿真验证。仿真结果表明，改进算法的电参量测量精度较传统相位差法有大幅度的提升，分析窗长满足IEC标准规定窗长。

摘要:直流微电网具有高效、经济、适宜分布式电源接入和无同步问题等优点，其运行和控制方法对直流微电网的安全稳定运行至关重要。为了满足对含多种分布式电源直流微电网运行和控制策略的测试需求，提出一种针对直流微电网的多层次、多时间尺度硬件在环仿真(Hardware-in-the-loop Simulation, HILS)系统设计方案。该方案中，根据不同的控制层级和控制时间尺度，直流微电网的一次调压、二次调压和优化运行控制算法分别在不同的实时仿真机和控制器中实现，且兼顾了本地重点单元及系统控制算法的验证。最后，依据设计方案及不同处理器的运算能力和特性，搭建了由实际控制器DSP、RT-LAB实时仿真机、cRIO实时处理器及上位机等组成的HILS测试平台。并通过具体算例验证了所提HILS系统平台的可行性和灵活性。

摘要:针对矩阵式交流充电桩充电时会产生具有冲击性和强时变性的随机扰动，导致其在电能计量周期内计量不准确的问题，提出了基于Wiener泛函级数建立的交流充电桩侧的电网电能计量数学模型。利用该模型可以优化输出的电压、电流同步采样值。同时采用小波算法对电压、电流信号分解与重构，以求得功率潮流分析所需的基波分量与畸变分量，并结合IEEE-Std1459-2010定义，对电压、电流突变的功率潮流进行分析实验。通过Matlab仿真验证了该模型的正确性。实验结果表明，所用的方法在交流充电桩电能计量时误差达到了0.001数量级，提高了交流充电桩的计量精度，有效地解决了在随机扰动情况下交流充电桩电能计量不准的问题。

摘要:随着分布式发电的快速发展和应用，风储孤网系统的运行与控制技术越来越受到人们的重视。与联网运行相比，风储孤网系统具有运行灵活、高效等特点，是未来新能源的重要应用形式和技术发展趋势。综述了风储孤网系统运行与控制技术的最新进展，从风储孤网系统结构与应用、风储孤网系统的协调控制、自启动、能量管理和系统保护等方面进行了总结研究。分析了风储孤网系统运行与控制的关键技术，给出了风储孤网系统自启动的实现方法和风储孤网系统能量管理系统的设计方案，并对风储孤网系统未来的技术发展趋势进行预测和展望。