摘要:随着电动汽车逐渐普及，其对电网的影响也不断扩大。为加强电动汽车与电网间协作，充分利用电动汽车在电网能量调度中的高度灵活性，提出一种基于V2G技术的电动汽车实时调度策略。首先以降低充电成本和网损成本为目标，建立电动汽车调度模型。然后通过构建网损灵敏度指标分析电网节点性能，基于电网负荷制定分时电价，通过潮流计算和凸优化算法实时求解得到电动汽车充放电策略。最后以IEEE 33节点配电网为例验证了所提策略可以有效降低充电成本与网损成本，同时分析了电动汽车渗透率、V2G占比对车网协作效果的影响。

摘要:针对大规模分布式光伏和电动汽车接入配电网对空间负荷预测影响的问题，提出一种考虑远景年屋顶分布式光伏饱和安装、大规模电动汽车参与V2G的城市配电网空间负荷预测方法。区分不同小区，依据相应的容积率和可利用率系数计算屋顶光伏饱和安装面积，结合历史辐射值数据计算光伏出力。基于改进型停车生成率模型预测停车需求，结合日行驶里程、停车特性和充放电策略，建立电动汽车V2G负荷预测模型，利用蒙特卡罗仿真得出V2G负荷时空分布情况。采用改进型负荷密度指标法，实现对考虑时序的配电网传统日负荷的预测。以某规划区为例，预测结果表明:屋顶分布式光伏和电动汽车V2G对配电网空间负荷预测结果影响较大，且对不同小区负荷影响的程度不同。

摘要:针对高比例风电电力系统频率/电压稳定性问题，介绍了虚拟同步控制的理论基础，对比分析了双馈风电机组与传统同步机数学模型。基于模型相似性推导了风电机组虚拟同步发电机的内电势、功角及功率传输方程，并揭示了其变化规律。研究了一种含阻尼环节的电流源型风电机组虚拟同步控制策略，并进行了虚拟同步控制外环和电流控制内环设计。在Matlab/Simulink中建立了双馈风电机组虚拟同步发电机仿真模型，实现了虚拟同步发电机惯量、阻尼、一次调频和无功调压特性的全过程模拟。仿真结果证实了理论分析的正确性与控制策略的有效性。

摘要:近年来，一系列特高压直流工程的投运和大型风电场等新能源的并网给特高压近区电网无功控制带来了新的挑战。为解决含柔性直流的交直流混联电网的无功优化控制问题，提出了含电压源换流器(Voltage Source Converter, VSC)并考虑双馈感应风机(Doubly-Fed Induction Generator, DFIG)无功支撑的动态无功优化模型。该模型以交直流电网全天网损最小为目标函数，约束包括交直流系统的潮流约束、直流变量的控制约束、离散控制变量动态调节次数约束及节点电压的安全约束。原模型是一个多时段非线性混合整数规划问题，缺乏快速有效的求解方法，通过线性化技术将原模型转化为能有效求解的二阶锥规划(Second Order Cone Programming, SOCP)问题。以IEEE30节点系统为例，通过仿真计算验证了所建模型和算法的有效性。

摘要:为了提高聚类算法在故障区域识别中的定位能力与容错性，提出了一种基于继电保护状态信息与谱聚类相结合的电网故障区域识别算法。该方法首先利用各个智能电子装置(IED)提供的继电保护状态值形成特征向量，然后根根事先划定的元件与IED的关联方式，对谱聚类结果进行分析，最后得到故障元件。在容错性方面，对特征向量畸变对聚类分析的影响做出了分析，并发现使用密度调整谱聚类可以取得更好的效果。经仿真实验表明，对核函数的密度差进行改进，相比于已有的基于聚类原理的故障定位算法有更高的定位精度和容错能力，并且定位能力有所提高。

摘要:电压源型变流器(VSC)接入弱同步电网后与电网交互作用显著，易引发系统次同步频带的稳定性问题。为研究这一现象的机理和特性，建立包含锁相环、电压前馈等环节的VSC变流器小信号数学模型。采用特征值分析方法进行系统振荡模态、阻尼比、相关因子计算，分析得出影响系统次同步频带稳定性的关键因素及变化规律。结果显示，增强电网网架结构，优化VSC变流器中的锁相环和电压前馈滤波参数可以减小系统振荡风险。最后通过电磁暂态仿真对上述分析结论进行了验证。

摘要:大规模并网风电场参与一次调频是电网为保证自身安全做出的必然选择，有功响应的快速性和稳定性是风电场需要解决的关键问题。提出一种基于分层架构的风电场参与电网一次调频的控制策略。在风电机组控制层，提出了一种改进的带惯量补偿的有功控制策略，提高一次调频的响应速度。在风电场控制层通过改进的惯量响应协调控制和功率备用控制策略，避免电网频率出现波动，并满足不同风况下备用功率的要求。基于Matlab/Simulink建立了含风电场的电力系统仿真模型，仿真结果表明风电场具备全工况条件下参与电网一次频率调整的能力。最后在某49.5 MW风电场现场验证了所提控制策略的有效性。

摘要:目前光伏电站没有一次调频功能，功率控制响应缓慢且精度不高，无法满足西北电网对新能源电站提出的快速度、高精度的快速频率响应规范要求，迫切需要进行优化升级。针对传统方案中平均功率分配算法准确度低和常规逆变器MPPT算法功率执行响应速度慢两方面的不足，分别提出了基于样本逆变器的等比例分配算法和参考样本逆变器状态值的跨越式MPPT算法。最后通过执行响应偏差分析、总体性能对比分析和功率分配仿真试验以及光伏电站现场的逆变器响应测试试验，验证了采用相关技术进行光伏电站快速调频响应的有效性和实用性。

摘要:柔直电网中直流线路故障的检测和隔离是一个亟待解决的问题。针对柔直电网的基本架构，在分析直流线路故障对直流线路保护的需求的基础上，引入了基于边界原理的暂态量保护，并进行了适用性分析。通过分析发生直流线路故障时快速跳开直流线路两端的直流断路器必要性，提出在提高测量采样频率和优化判据时间窗的基础上，根据故障反行波能量和前行波能量在功率送端站和受端站的不同特征，对暂态量保护判据进行优化，并给出了直流线路两端配置的保护方案。在此基础上，进一步研究了暂态量保护与直流断路器、直流母线保护相配合的故障清除策略。通过仿真验证了所提策略的可行性。

摘要:针对以微型同步发电机组为二次控制主体的微电网，提出了一种在孤岛运行模式下的二次频率/电压分布式控制策略。首先，利用反馈线性化方法，设计了一种适用于微型同步发电机的二次频率/电压控制器，可消除由于微型同步发电机组一次控制导致的系统频率与电压偏差。其次，基于多代理系统理论，提出了一种分布式控制策略。所提出的频率/电压控制器只需要交换在通信有向图上的邻居节点频率/电压信息，不依赖中央控制器和复杂通信网络，提高了微电网的可靠性，同时可实现微型同步发电机有功出力按额定比分配。最后，在某一实际的微电网上验证了提出的二次控制策略的有效性。

摘要:导线覆冰与脱冰跳跃威胁输电线路的安全运行，因此实现线路覆冰增长与脱冰跳跃动态过程实时趋势估计，对运维检修决策有很大意义。在现有覆冰增长与脱冰跳跃的影响因素研究基础上，提出了基于微气象监测数据的输电线路覆冰及脱冰跳跃发展趋势多时间尺度动态估计模型。以新疆电网某线路运行记录为例进行了建模分析，所提模型与实际运行结果及其他方法对比测试表明，该方法可较好地估计输电线路覆冰增长及脱冰跳跃过程，实用性强，可用于输电线路覆冰及脱冰跳跃监测、越限告警，作为电网调度运行及线路运维检修决策的参考。

摘要:继电保护系统的隐性故障是造成保护误动或拒动、系统失稳并造成大面积停电的重要原因之一。分析了继电保护隐性故障机理，应用语义网技术，在CLIPS平台上建立了智能变电站领域知识库和继电保护隐性故障辨识规则库。对变电站一次系统、二次系统、通信系统、辅助系统的建模体系进行说明，并在此建模基础上进一步关联了隐性故障辨识规则库。同时，以某500 kV智能变电站为例，通过可视化平台验证了静态特性、动态特性和不确定隐性故障辨识规则与处理策略的有效性，为智能变电站运维检修及故障排查提供决策依据。

摘要:光伏电站直流监测系统的放电管持续闪烁放电会导致通信异常和印制板烧毁，阐述了其排查、分析和处理方法。通过对现场测试波形曲线、干扰源耦合通道、印制板通信防雷回路等方面进行分析，得出其主因是由逆变器开关管工作过程中对地产生的共模电压未得到有效抑制而引起的。经过现场设备电路接地回路改造并测试验证，问题得到有效解决。在光伏电站投运前应对各相关设备及电磁干扰进行专门严格的设计和检测，可有效地抑制共模电压，提高系统性能。

摘要:配电网的中性点接地方法是一个多因素的技术问题，一直是国内和国际研究的热点。传统小电阻接地系统在高阻接地或间歇接地故障时接地电流非常小，不满足零序电流保护要求，这种现象长时间会烧毁电阻器。针对这种现象，提出一种新型小电阻接地系统。在分析10 kV配电网中性点小电阻接地技术的结构和特点的基础上，用Matlab对新型小电阻接地系统进行仿真。仿真证明，新型小电阻接地系统比传统的小电阻接地系统更加安全可靠，对我国配电网自动化的发展可以提供参考和借鉴。

摘要:针对电动汽车(Electric Vehicle, EV)用户换电体验不佳、换电站备用电池组空闲、充电成本过高及配电网负荷特性恶化的问题，建立了兼顾EV用户、换电站和电网公司三方利益的时空双层充电优化模型。该模型采用双层时空解耦结构，上层模型以满足EV用户个性化需求为目标，重点解决空间尺度上换电站的选择问题。下层模型在时间尺度上采用一种两阶段优化策略，第一阶段以充电成本最小为目标重点关注电池组充电方案的制定问题，第二阶段虑及电网激励以配电网负荷波动最小和峰谷差最小为目标重点关注充电方案的优化问题。最后，采用Monte Carlo法模拟EV用户的换电需求，采用GA-PSO(遗传-粒子群算法)对提出的时空双层优化模型进行迭代求解。以某典型城区为例，仿真验证了所提模型与方法的正确性。

摘要:为了准确定位小电流接地系统中单相接地故障点，在中心站故障定位系统架构下，基于暂态录波故障指示器，将故障定位转化为比较零序电流相似度的问题。在对线路拓扑结构采用六位数编码进行描述的基础上，设计了基于离散均方根距离的故障定位算法。通过仿真模拟实际运行中可能出现的各种接地故障，并进行定位试验。测试结果表明，将对比零序电流波形相似度应用到配电自动化在线监测领域中进行接地故障定位是可行的。

摘要:由于目前的风电预测方法仍不能将误差降低到可以忽略的范围，使得风电接入时增大了系统的不确定性，调度难度增大。同时，大用户直购电作为电力市场改革的重要措施，其引入对系统调度带来了新的挑战。针对以上情况，建立了考虑风电不确定性和大用户直购电的电力系统调度模型。模型在满足电力系统安全运行的基础上以发电企业收益最高为目标，利用风电出力的Beta概率密度函数来考虑由于风电不确定性带来的上、下旋转备用需求的增加，采用机会约束规划处理模型中的不确定因素。最后运用改进粒子群算法在含风电场的IEEE 30节点系统上验证了所建模型的有效性。

摘要:作为能源系统与信息系统信息-物理深度融合的庞大网络，能源互联网“开放共享”的特征对用户侧能源的接入、控制和传输提出了挑战。针对能源互联网背景下用户侧综合能源管理问题，首先提出了能源互联网接入设备的概念，指明了其区别于能源路由器的特征，并从规划调度、运行管理和能源服务3个维度详细介绍了能源互联网接入设备的应用领域。然后，重点介绍了设备特征识别、需求响应、区块链、大数据、综合能源管理和电力市场等6项关键技术，并深入阐述了能源互联网接入设备与这些关键技术的紧密联系。最后，简要介绍了能源互联网接入设备的实施方案和未来挑战，以期为未来能源互联网下用户设备高效便捷入网提供一些借鉴和参考。

摘要:针对典型的变压器风冷控制系统因单母主接线方式的不足，在母线故障时供电母线失压导致变压器风冷全停的情况，提出了一种基于单母线分段接线的变压器风冷控制系统。通过对该变压器风冷控制系统进行故障类型与运行方式分析，提出了相应的自动控制与继电保护配置方案。该方案在变压器风冷控制系统发生母线故障时，可以通过相应的继电保护和备自投动作，准确定位并隔离故障点，避免造成风冷全停的严重事故。试验验证了该方案对保证变压器风冷系统正常运行的有效性。

摘要:通过对电弧光保护原理和相关标准的研究分析，针对电弧光保护装置的使用特点和标准要求，设计了电弧光保护装置校验测试设备。设备主要包括DSP主控单元、光源输出模块、电流输出模块、开关量输入模块等，可以用来实现对弧光和电流的定量联动输出，并对装置动作时间进行精确计时。该装置通过了计量检定机构认证，并进行了实验室功能测试。测试过程和结果显示，电弧光保护装置校验测试设备能够在实验室校验条件下，满足相关标准对弧光保护装置主要技术性能的检定要求。

摘要:近年来，配电网规模不断扩大，随之增长的是因高压触电所引起的人身伤亡事故，每年因触电造成的人员重伤及死亡的数字非常惊人。对配电网中性点经小电阻接地方式的零序保护进行了理论和Matlab仿真软件计算分析，表明小电阻接地系统无法处理人身触电问题。针对该问题，提出一种中性点智能电阻接地方法。该方法根据中性点电压对故障进行分区，将故障分为高阻、中阻及低阻接地故障。对于人身触电高阻接地故障能快速切除故障线路，保证人身安全。在漯河10 kV真型试验场对该方法进行了试验验证。结果表明:配电网中性点智能电阻接地方法具有5 000 Ω高阻接地故障的识别和处理能力，可以保证人身安全。

摘要:阐述了目前断路器失灵保护的基本原理，分析了影响失灵保护动作延时的主要因素。提出了一种基于关联变电站信息的断路器失灵保护及死区保护技术方案。该方案利用与失灵断路器相邻的非故障区域断路器CT构成电流差动保护判据，满足动作条件后跳开与失灵断路器相邻的断路器，实现故障的清除。该方案不受CT拖尾和饱和的影响，大幅缩短了失灵保护动作时间，并且可实现免整定。工程实施采用主子机方式的可扩展架构设计，工程配置灵活。同时保护采样同步不依赖外部对时信号，可靠性高，易于实现，有广泛推广的现实意义。

摘要:随着直流输电工程建设的不断推进，直流电流互感器的现场校验技术逐渐成为直流输电领域的一大研究热点。针对目前直流电流互感器现场暂态性能校验技术的研究空白，分析了现有直流电流互感器的工作原理及其现场校验方法，研制了一套基于信号回采和预畸调节的便携式直流电流互感器现场暂态校验系统。该系统通过修正产生接近于仿真信号的阶跃大电流，其500 kHz的高速发送和采集模块保障了暂态过程采样与波形还原的准确性。利用该测试系统，在苏南UPFC工程实现了国内首次直流电流互感器的现场暂态性能试验。对极线和阀出口侧互感器的上升时间、最大过冲和暂态延时进行了测试，试验结果为直流电流互感器的暂态性能评估提供了依据。该技术在直流电流互感器现场校验中具有重要的推广意义。