摘要:近年来国内相继出现多起高速铁路车网耦合系统低频振荡，振荡严重时甚至导致动车组牵引封锁。针对多列CRH5型动车组升弓整备投入牵引网时发生低频振荡提出了一种有效抑制方法。首先，分析了多列CRH5型动车组同时升弓接入牵引网的多车网电气耦合系统特性。其次，基于改进自抗扰控制策略对车网系统负载CRH5型动车组整流器的控制器进行优化设计来抑制系统低频振荡。最后，相比原有动车整流器PI控制和传统自抗扰控制技术，在Matlab/Simulink平台下测试验证了基于改进自抗扰控制的多CRH5动车组升弓整备投入牵引网的车侧电气量发生低频振荡抑制的正确性和有效性。

摘要:加窗插值快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)算法因其便于在嵌入式系统实现而被广泛应用于电力系统谐波检测，可改善因非同步采样和非整周期截断造成的频谱泄漏与栅栏效应，提高FFT分析的精确度。针对目前常用的加窗插值算法存在的不足，在分析五项最大旁瓣衰减(Maximum-Sidelobe-Decay, MSD)窗频谱特性的基础上，提出一种基于五项MSD窗六谱线插值FFT的谐波与间谐波分析算法。该算法利用紧邻峰值谱线频点的六条谱线进行加权运算，充分考虑峰值频点左右对称谱线所蕴含的信息以提高分析精度。通过数据拟合求出窗函数对应的插值修正公式，简化了运算过程。仿真结果表明，五项MSD窗六谱线插值FFT算法设计实现灵活，抑制频谱泄漏效果极好。相比于其他常见的四谱线插值FFT算法，该算法具有更高的谐波、间谐波检测精度。

摘要:最小均方(Least Mean Square, LMS)算法因其计算复杂度低、稳定性好的特点已广泛应用于谐波检测领域中。但为了避免权重偏移，进一步提高收敛速度，提出了一种基于线性约束最小均方(Linearly Constrained Least Mean Square, LCLMS)的谐波检测算法。该算法在LMS算法的基础上，对权重变量加入了一个线性约束条件，并应用于不同高斯白噪声环境下谐波、间谐波信号的幅值和相角参数评估。最后又在稳态信号、动态信号和电弧炉算例下检验了该算法的可行性。实验结果表明，该算法可以快速准确地检测不同环境下谐波的相关信息，且相比LMS算法有较快的收敛速度和较高的抗干扰能力。

摘要:针对传统信道估计技术会占用频谱资源的缺陷，提出了一种基于改进随机森林的解映射优化算法。首先针对信源数据固有的不平衡性引入了改进SMOTE算法进行预处理，基于电力线信道特性确定了少数类数据的合成规则，并以解映射模块的子区间误码率作为评价指标进行性能分析。搭建了宽带电力线通信系统模型，以实际电表数据作为信源数据，在500 m的18径电力线信道模型下进行了仿真测试。实验结果表明，所提算法可以很好地弥补电表数据固有的不平衡性对随机森林性能的影响，极大地降低了子区间误码率的波动性。在各种信噪比环境下，引入改进随机森林算法均可以很好地优化解映射模块性能，提高宽带电力线通信质量，降低误码率。

摘要:由于市场价格等因素的不确定性，自备电厂企业在参与替代交易中需要综合考虑利润和风险的均衡问题。考虑电价风险、电量风险、燃煤成本等主要风险，利用金融管理当中的效用函数和CVaR方法，建立自备电厂企业的风险评估决策模型。通过二次规划求解参与替代交易的电量在不同市场环境的最优分配系数和CVaR值。分析了决策者的不同风险厌恶度、违约行为、燃煤成本变化对交易的电量分配系数、期望利润、CVaR值的影响。研究表明，该模型能够准确反映自备电厂企业不同交易策略所带来的收益和自备电厂企业参与替代交易面临的风险大小，使交易收益最大化、风险最小化。

摘要:针对低压配电网拓扑结构人工校验成本高、实时性不强的问题，提出了一种基于皮尔逊相关系数和KNN算法的低压配电网拓扑结构纯软件在线校验方法。首先用皮尔逊相关系数判断用户电压序列曲线的相似性，通过相关系数算法校验台区户变关系的正确性，找出户变关系不正确的用户，进行再校验。对于需再校验的用户，基于GIS系统的数据和《配电网规划设计技术导则》剪辑生成用户样本集，运用KNN算法分析剪辑生成用户样本集，然后找出校验用户所属的正确台区。最后根据人工现场校验结果，判断算法校验的正确性。

摘要:线-变-表拓扑异常是造成分线线损率统计值不合理的一个主要原因。同时考虑到部分分线涉及的设备量较多、异常情况复杂，仅靠现场排查难度很大。为了克服这一难题，针对电缆配电网接线方式，提出了一种线-变-表拓扑异常辨识方法。为了保证分析的客观性，基于分线线损率计算公式，分析了拓扑异常对线损率的影响，并分别针对单环式和双射式两种基本的电缆配电网接线方式，提炼了相应的拓扑异常类型。为了提高现场排查效率，推导了不同异常类型情况下线损率实际值与统计值的关系式，并提出了拓扑异常辨识方法，能够在现场核查前预判出异常原因。最后，通过实际算例计算，验证了所提方法的有效性。

摘要:局部同塔双回直流线路分界点各侧的线路段具有不同的耦合特性，结合分界点各侧线路段的相模变换，得到了不同线路段入射分界点时各电压模量行波的交叉折射系数。在此基础上，对局部同塔双回线路不同线路区段发生单极接地故障时的故障行波传播特性及其行波保护动作量进行了定量分析，并比较了其与单回线路及完全同塔双回线路的差异。结果表明:同塔双回线路段的线模1分量与单回线路段的地模分量之间的交叉折射是造成局部同塔双回线路的故障行波传播特性与单回线路及完全同塔双回线路不同的主要原因；就基于模量的行波保护判据而言，局部同塔双回线路行波特性的影响主要体现在线模波变化率，其大小介于完全同塔双回线路和单回线路之间，且与单回线路段的总长度有关。

摘要:随着我国特高压工程的推进，大电网互联程度不断加强，短路电流的超标问题日益严重。目前电网短路电流计算两个软件PSASP及PSDE-SCCP的计算结果有着较大的差异，影响到电网的规划及决策。分析了短路计算的主要影响因素，并根据国内现有短路电流计算标准，研究两种程序基于不同方式下的短路电流计算结果。结合实际电网运行情况，对比分析两种程序在相同条件下不同电压等级及其负荷模型类型的短路电流计算的差异，得到同种条件下的短路电流的差异主要来源于标准的不统一及不同的负荷处理方式。根据研究计算结果，提出基于两个程序软件的适应于实际电网的不同负荷模型比重下的短路电流计算的规划的设置标准。并结合实际电网进行验证，为电网的建设规划中短路电流的计算提供合理的参考依据。

摘要:针对目前混合变压器拓扑所存在的电路结构不紧凑、调制策略复杂、换流繁琐等问题，提出了一种基于双级矩阵变换器(Two-stage Matrix Converter, TSMC)的混合变压器拓扑。对TSMC混合变压器的拓扑结构、工作原理进行了分析。考虑到TSMC混合变压器在调节负载电压时需要较快的动态响应速度，提出了TSMC混合变压器的模型预测控制策略。建立了拓扑的离散状态空间模型，通过对负载电压与输入无功功率进行两步预测，实现对延时效应的补偿。根据两步预测值设计目标函数，利用目标函数预先评估各个开关状态的控制效果来控制开关状态，从而提高控制系统的动态响应速度。最后采用Matlab/Simulink工具建立了TSMC混合变压器系统的仿真模型。仿真结果验证了所提拓扑的可行性以及所提控制策略的良好动态特性。

摘要:以交直流混合微网为研究背景，对其中用于实现混合微网能量互济的交直流断面系统展开研究。考虑系统中存在的不确定性和脆弱性，采用非脆弱鲁棒H∞控制方法以稳定交直流母线电压。同时为兼顾系统的动态响应特性，结合LMI(Linear Matrix Inequalities)区域极点配置，设计交直流断面系统非脆弱鲁棒 稳定控制器。仿真研究表明，所设计的控制器在参数不确定、存在外界干扰和控制器增益摄动情况下具有较好的控制性能，满足混合微网交直流断面系统对稳定性、鲁棒性和高精度控制的要求。

摘要:为满足载波信号在中压配网电缆线路的耦合通信要求，需要高耦合效率的卡式电感耦合器。提出一种中压配网载波通信卡式电感耦合器耦合模型，并对其耦合效率进行了分析。首先在卡式电感耦合器结构型式及电缆线路结构特征基础上，分析卡式电感耦合器的耦合机理。然后结合罗氏线圈与松耦合变压器模型，推导卡式电感耦合器的耦合数学模型，修正卡式电感耦合器互感系数。并利用ansoft电磁软件搭建仿真模型，验证所推导的卡式电感耦合器耦合数学模型的正确性。最后利用耦合器数学模型及仿真模型，分析卡式电感耦合器不同影响因子:耦合器磁环气隙、磁环相对磁导率、绕组匝数以及耦合器骨架尺寸对电缆侧电压耦合效率的影响。仿真结果与计算结果均表明，所提耦合器数学模型能够准确地反映耦合器的耦合情况，为电力线载波技术在智能配电网中的实用化提供了较好的分析方法和理论依据。

摘要:负荷规模对售电公司的市场参与和盈利起着重要作用。从规模经济学的角度分析了售电公司负荷规模对其经营成本和盈利能力的意义；然后考虑一定规模的售电公司与发电市场的相互作用，构建详细的购电价格模型，并基于心理学模型建立售电价格与负荷规模的关系。在此基础上，考虑市场价格与需求的不确定性，应用随机规划理论构建售电公司决策模型，以实现单位负荷的利润最大和风险最小化。模型构成的EPEC(Equilibrium Problem With Equilibrium Constraints)问题，采用敏感度函数法迭代求解。算例结果表明，该算法可以有效收敛，且售电公司的规模对降低单位购电成本具有经济效益。

摘要:针对基于直流母线以模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)构成的多端柔性直流配电系统，参照实际直流工程，建立了连接低压直流设备的三端模块化多电平换流器等效网络数学模型，并基于下垂控制改进了协同控制控制策略。同时，针对配电系统换流站没有换流变压器的情况，设计了零序电流抑制环节。在PSCAD/EMTDC上搭建了多端柔直配电系统的仿真平台。验证了所设计协同控制策略可以使有功-无功功率的调节更加平稳，减少系统在异常情况下直流电压的波动；在发生交流侧单相接地瞬时故障时，零序电流抑制环节可以抑制过电流，保护设备，降低了换流站配置时的冗余度。

摘要:配电网保护控制亟需提高保护的灵活性并缩减恢复供电时间。基于动态拓扑分析建立配电网保护控制系统图形化描述为提高保护控制自适应能力提供了解决方法。首先研究了关联子图的计算方法，将配电网自适应保护控制系统的故障辨识区域、故障动作区域的自适应动态调整转化为不同类型关联子图求取。在此基础上进行不同运行与配置情况下的保护故障辨识、动作逻辑以及自愈判断动态决策。最后通过案例说明了验证关联子图算法以及保护控制决策的正确性，有效满足配电网保护控制系统自适性需求。

摘要:针对目前智能变电站中ICD/CID之间与SCD中对应IED内容的差异不宜查找的问题，研究了一种多种文档内容差异检查方法及其工具。针对SCD、ICD、CID的语法特点，采用堆栈技术，获得各节点的开始行与结束行号。以两侧节点为完整单位，对节点的标签名和关键属性，进行两侧的交叉检查，找出两侧相同节点，并给出其中非关键属性的顺序错乱、属性值不同、内容不同等多种差异情况。能够对两侧同名节点的开始与结束行进行并列显示，直观同步地对照展示出两个文件中各种差异细节，并能切换到原始文档的相应位置。多个变电站的运行实例验证了该差异检查方法及其工具的有效性。该工具能够提高多个不同文档之间差异检查的准确性和效率。

摘要:针对传统平行双回线路电流平衡保护不能反应跨线故障的问题，提出了基于同向量电流选相的电流平衡保护方案。首先利用同向量电流突变量实现故障选相，并给出了两相短路与三相短路的判别方法。然后利用反向量与同向量的幅值比判别故障相是否为跨线故障。对于跨线故障相，利用单回线距离保护判别故障区域；对于单回线故障相，利用同名相电流的幅值大小进行选线跳闸。利用六序故障分量法分析了各种故障情况下的选相判据以及保护判据，并给出了保护流程。最后理论分析和ATP-EMTP仿真结果均验证了方案的正确性和有效性。该方案能够反应跨线故障，保护性能得到了改善。

摘要:为了减少电动汽车充电负荷大规模接入对电网安全稳定运行的负面影响，针对含有多主体运营商充电站的充电市场竞争定价问题，提出了基于Hotelling模型的充电服务费双寡头联盟定价方法。首先，分析了多元充电市场中电网公司、充电站运营商和电动汽车用户各自的利益追求。其次，利用Hotelling模型刻画了充电需求受价格引导的分布特性，设计了多元活性充电市场中的充电站运营商充电服务费定价方案。最后，通过仿真算例分析，验证了所提充电服务费双寡头联盟定价方法的有效性。

摘要:智能电网中电力系统与通信系统的紧密结合，使得电力通信网络在双网相依系统中愈加重要。通信网络中节点发生故障，尤其是高重要度节点，不仅会影响自身网络系统还会影响与其相依的网络，导致连锁故障的发生。因此，对智能电网中电力通信网络节点重要性进行评价具有重要意义。将电力物理-信息相依网络中单侧网络提取出来，以链路已用率和电力线阻抗值作为边权参数建立有权网络模型。根据有权网络节点重要度评价方法，分别对两子网进行分析。然后根据电力网依存于信息通信网的依存边矩阵，计算相依网络中电力通信网络节点的重要度指标，找出重要度大的节点。以IEEE30节点系统为例进行了仿真实验，证明了该方法指标的可行性和实用性。

摘要:为了解决当前智能变电站自动化系统内网络冗余存在的问题，提出了一种变电站内新型网络冗余的设备(双网冗余接口盒及双网冗余接口卡)软硬件实现方法，将变电站内部保护测控等装置通过双网冗余接口设备接入符合IEC62439-3规范的PRP/HSR网络实现新型双网冗余。采用FPGA+CPU的硬件构架，通过利用在FPGA设计出以太网通信控制MAC模块、PRP/HSR模块、存储控制模块、多路报文转发控制模块协同完成变电站系统内以太网报文冗余处理。试验证明，所研制的冗余设备满足电力系统保护装置对于速动性的要求，在智能变电站自动化系统内具有较好的实用性。

摘要:在智能变电站的新建、改扩建和日常运维过程中，变电站配置描述SCD(Substation Configuration Description)文件需要频繁修改，导致版本管理困难，为此设计开发了SCD文件的管控系统。该系统通过相关间隔的解耦技术，保证了SCD文件修改涉及范围的最小化。通过借助SVN管理技术有效管控SCD文件版本，保证了变电站全生命周期内的配置信息正确性和可溯源性。通过可视化技术，将SCD文件内容的修改变动直观展示给用户，降低了对使用人员的技术要求。多个试点工程的使用表明，该系统完全满足不同阶段的SCD文件版本管控需求，能够有效提高SCD文件升级、修改的安全性和实施效率。

摘要:互联网环境下售电方式的多样化，对售电渠道的建设与管理提出了新的要求。为提高售电渠道整体服务水平，结合某地区几年来海量售电大数据，对售电渠道的运行和管理过程进行具体分析。借鉴平衡计分卡的思路，构建了反映渠道服务能力、服务效益、服务质量、服务潜力的评价指标体系。在分析各指标间因果关系的基础上，构建了系统动力学评价分析模型。依据某地区2015年至2017年全样本居民购电大数据以及服务监测数据，对各售电渠道进行评价。运用灵敏度分析找出关键指标并进行售电渠道服务水平提升模拟，对售电渠道服务水平的提高提出针对性建议。

摘要:为了提高MMC变流器的可靠性，在传统均压控制的基础上引入了热平衡控制，通过控制子模块的投切过程以减少子模块温度波动，实现MMC变流器可靠性的改善。针对子模块温度的估算，提出了以IGBT模块的福斯特热网络模型为基础的子模块温度计算方法，在电压均衡和热平衡控制过程中选择需要投切的子模块，通过减少不必要的子模块投切动作以降低子模块温度。采用Matlab/Simulink仿真平台对该控制方法进行验证，并将其验证结果与传统均压控制的温度波动和均压效果进行比较分析。结果表明该控制方法可有效降低器件温度波动，提高变流器的可靠性，具有较好的实用性。

摘要:某电厂660 MW汽轮发电机因失磁故障进入稳定异步运行，发电机的机端参数和阻抗轨迹呈现有规律的振荡。分析了事故中发电机失磁后进入异步运行的过程。并针对这起事故，采用Matlab建立仿真模型，研究了大型火电机组中励磁回路的结构、发电机失磁前所带的负载、发电机的转动惯量以及发电机铁芯的空载特性4个因素对发电机失磁过程的影响。仿真结果和实际案例较为一致，说明了仿真模型的正确性。仿真结果对大型发电机组的失磁保护有一定的参考意义。