摘要:对变压器进行合理的运行可靠性评估是其状态检修的基础。首先分析变压器油中气体含量和产气速率、故障时间分布参数对变压器运行可靠性的影响，建立动态故障率模型。然后，针对油浸式变压器故障时间具有的固有随机性，采用马尔可夫链蒙特卡罗方法对变压器故障周期进行场景模拟，并利用统计方法求解变压器的历史故障率作为训练数据，以求解模型相关参数，有效避免解析法直接求解的困难。最后，对变压器短期和中长期的故障率进行预测，并与传统模型进行对比。结果表明，考虑故障时间分布参数对变压器运行可靠性的影响，能够有效提高模型的预测精度。

摘要:为了确保电力弹簧(Electric Spring, ES)工作在有效运行范围内，实现关键性负载电压稳定及电力供需平衡，结合相量图法对纯无功补偿的ES运行原理进行分析，获得了ES的有效运行范围，探讨了线路阻抗等参数对该范围的影响。针对现有扩大ES有效运行范围的方法需要引入有功补偿的情况，提出一种自适应调整关键性负载电压目标值的算法，仅需通过无功补偿就可以扩大ES的有效运行范围。详细分析了调整步长对网侧电压有效运行轨迹的影响。最后，通过在Simulink中建立仿真模型验证了分析结果及所提算法的正确性。

摘要:并网直流微源的有效管理和控制是保证直流微网稳定运行的关键。下垂控制是直流微网中常用的管理和控制直流微源的一种方法，能够有效实现微源间功率分配。但传统的基于荷电状态(State of Charge, SOC)的下垂控制存在随着SOC减小直流母线电压跌落逐渐加剧的缺陷，针对该缺陷提出了一种基于SOC的改进下垂控制策略。首先给出了根据母线电压波动的下垂系数调整律，当母线电压跌落时会自动减小下垂系数。随后建立了以输出电容的电压和电流为状态量的系统控制模型，设计了电流内环电压外环的双环PI控制器。最后搭建了Matlab/Simulink仿真模型，对比仿真了四种不同因素影响下系统的控制性能。仿真表明所提出的改进下垂控制很好地实现了母线电压稳定和各微源功率按其SOC合理分配，并具有较强的抗负载变化能力。

摘要:为了提高调度计划的执行率，提出了计及静态和暂态安全稳定约束的调度计划辅助决策。首先，基于交流潮流和时域仿真对各计划方式进行预想故障下静态和暂态安全稳定评估，采用线性加权法计算不安全计划方式下机组有功调整措施的暂态静态综合控制性能指标。然后，根据综合控制性能指标较大的关键机组集合确定不安全计划方式前后相关的计划方式，并计及相关计划方式下机组的爬坡率约束修正机组的可调空间。再采用基于控制性能指标的启发式方法进行辅助决策计算。最后，根据辅助决策结果对计划方式进行互动迭代优化。通过甘肃电网的算例分析验证了所提方法的有效性。

摘要:针对广域信号在通信系统的传输过程中具有时滞与丢包以及在实际场景下对量测信号采样过程中信号具有噪声等问题，建立了一种基于灰色Verhulst的预测补偿模型。将该模型与完整集成经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with adaptive noise, CEEMDAN)算法相结合，提出了一种电力系统广域信号的预测补偿方法。该方法首先通过CEEMDAN对广域信号进行降噪，然后采用灰色Verhulst预测方法对多个广域信号分别进行预测，得出统一时标的控制器输入信号。最后在OPNET-Matlab仿真平台中搭建了计及通信系统影响的两区四机系统，并在3种不同的通信场景下对所提算法进行验证。测试结果表明该方法具有一定的抗噪性能并可实现对具有时滞与丢包的广域信号预测补偿，为广域阻尼控制器的有效应用提供了一种新途径。

摘要:互联电网发展迅速，逐步形成一个整体。如何在信息隔离的情况下准确评估互联电网下某区域电网可靠性，是互联电网安全运行面临的难题。针对这一问题，提出了基于PMU监测的互联电网区域电网运行可靠性评估方法。该方法利用边界PMU测量数据估计外网静态等值模型简化互联电网，采用互联电网异步迭代法更新外网静态模型等值参数，保证可靠性计算结果的准确性。基于IEEE-RTS-96节点系统的算例结果表明，所提方法能够在不依赖于互联电网各区域电网实际拓扑信息的情况下快速准确地计算互联电网子系统可靠性指标。

摘要:交流配电网普遍存在闭环设计、开环运行的现象，导致负荷转供速度慢，馈线功率不均衡。同时直流负荷的增加以及新能源渗透率的提高给配电网运行控制带来了新的挑战，要求配电网具备更强的潮流调节能力。为解决上述问题，研究了用于配电网馈线互联的柔性多状态开关(Soft Multi-State Open Point, SMOP)技术，提出基于双钳位子模块(Double Clamp Sub-Module, DCSM)的四端口模块化拓扑结构。基于其数学模型分析，确定了各端口的运行范围，设计控制系统结构并提出自愈控制策略。最后基于PSCAD搭建了四端口柔性多状态开关仿真模型，验证了所提拓扑及控制策略的有效性。

摘要:光伏发电量预测是光伏并网的一项基础性工作。运用灰色模型对光伏发电量进行总体趋势的预测后，加入了加权马尔可夫链预测理论，建立了灰色-加权马尔可夫链预测模型。该模型不仅考虑了GM(1,1)模型对指数增长序列的适应性，而且考虑了发电量数据随机波动的特点，用状态转移概率矩阵来描述这种波动性。将该模型运用于合肥某光伏电站的光伏发电量预测，结果表明加权马尔可夫链与灰色模型的结合，提高了对波动性较大的发电量数据预测的精度，验证了该模型的可行性和有效性。

摘要:针对风力发电系统在低风速区采用传统控制方法具有风能转换效率较低、风轮转速跟踪实时风速的性能较差、发电机转矩波动范围较大等问题，提出了一种将超扭曲算法与最佳转矩法相结合的最大功率跟踪改进控制策略。为进一步改善控制性能，采用粒子群算法对控制器参数进行优化。最后以风轮角速度、发电机输出功率、发电机转矩、功率系数等为评价指标，通过Matlab/Simulink平台验证所提方法的可行性与有效性。仿真结果表明，所提控制策略在提高最大风能捕捉能力的同时可有效地抑制发电机转矩的抖振。

摘要:针对由单相变压器构成的500 kV换流变压器组，建立了考虑铁芯非线性磁滞特性的变压器模型。仿真分析了关合角度及铁芯剩磁对换流变压器空载合闸励磁涌流的影响。研究了变压器空载合闸时抑制励磁涌流的选相关合策略。研究结果表明，当铁芯剩磁可忽略时选相关合策略为:A相在电压峰值时刻关合，B、C相延时5 ms同时关合。当考虑剩磁影响时，空载关合的选相控制策略必须考虑变压器切除时断路器三相开断的顺序，选取剩磁最大的第二开断相最先关合。当最大剩磁为正(或负)时，以该相母线电压负(或正)峰值时刻提前约0.6 ms作为该相关合时刻，变压器切除时最先开断的相延时5.45 ms关合，最后开断的相延时6.14 ms关合，可以起到抑制励磁涌流的良好效果。

摘要:±500 kV永富直流工程富宁换流站安装了3套百兆乏级的STATCOM装置，以解决受端弱系统的动态无功不足问题。通过分析STATCOM在交流滤波器投入过程中的逆向控制及在交流瞬时故障恢复中的暂态支撑作用，对STATCOM的控制策略和响应特性进行详细阐述。通过整理STATCOM设计研究和现场试验过程中的数据，对STATCOM的特性进行验证，同时结合富宁换流站“01.10”人工交流短路试验引起的STATCOM跳闸事件，剖析STATCOM暂态闭锁和故障退出的原因。揭示了大容量STATCOM装置对受端直流换流站运行特性的影响。通过STATCOM的协调配合和暂态控制，降低直流换相失败和扰动的风险，同时提出了STATCOM的控制策略优化措施。通过对STATCOM在富宁换流站的响应特性研究，证明富宁换流站3套STATCOM对直流系统的稳定运行提供了支撑作用。

摘要:数据质量是影响变压器故障诊断正确率的重要因素。为了解决变压器油色谱在线监测数据缺失问题，提出了一种基于缺失数据修复的变压器在线故障诊断方法，利用改进k-最邻近和多分类SVM的循环迭代实现基于缺失数据的变压器故障诊断。在k-最邻近方法中，提出以相关系数的负指数为权值的曼哈顿距离来度量样本间距离。一方面用以突出强相关指标对缺失信息的影响，提高数据修复的准确性。另一方面改进的曼哈顿距离适用于基于k-d树的高效搜索策略，可以实现针对海量历史数据的快速搜索，满足在线诊断对算法实时性的需求。实例诊断的结果表明，该方法可以有效降低数据缺失对变压器故障诊断正确率的影响，有利于实现变压器故障的准确、高效在线诊断。

摘要:月度检修计划编制是电力调度机构的重点工作内容，其合理与否直接影响电网的安全稳定运行。定义了检修计划“风险重叠度”的概念，并提出了风险重叠度的量化方法。采用数据库技术索引查询停电设备影响对象集合，考虑风险在各电压等级之间的传递，将某一对象的各路电源的“危险指数”、 “依存指数”作为依据，判定多项检修工作同时开展期间是否发生风险重叠。将风险重叠度最小纳入检修计划协同优化的目标函数中，结合损失电量最小、工作量均衡的目标以及各种约束条件，采用人工鱼群算法求解检修计划优化问题。算例结果表明，该方法能使检修计划的编制实现风险重叠度最小化，并实现多电压等级检修计划的协同优化。

摘要:为了进行电力变压器稳态剩磁的定量研究，提出了一种直流助磁模拟剩磁的间接测量方法，用来解决常规的磁通测量方法不能直接用于测量变压器分闸后的剩磁问题。通过变压器空载合闸后的励磁涌流第一峰值，借助直流励磁峰值曲线，得到相应直流磁化力。再通过变压器峰值磁化曲线导出相应的磁通，该磁通即为相应空投前的剩磁。最后通过物理模拟试验验证了该方法的可行性。该方法可以用于研究变压器铁芯的剩磁特性，也可以用于对剩磁估算结果的验证。

摘要:针对日益增加的分布式能源并网，旨在设计一种新型的锁相环(PLL)，以克服主流PLL在电网电压不平衡和谐波畸变下难以精确地锁定电压频率和相位的不足。由于电压不平衡静止坐标系下电压正负序交流分量存在耦合关系，采用交叉解耦双复系数滤波器(DCCF)结构提取和分离电压正负序分量。利用多变量滤波器(MVF)对输入电压基波正序分量幅值无衰减、零相移特性，将MVF结构引入交叉解耦DCCF结构中，设计一种新型的PLL结构，以增强在高谐波畸变下的滤波能力。最后进行Matlab/Simulink仿真，证明所提出的PLL在电压不平衡、电压频率阶跃和相角跳变下能够快速精确地锁定频率和相位，且比双复系数滤波器锁相环(DCCF-PLL)具有更好的滤波能力。

摘要:分布式电源的接入对传统配电网保护带来了严重的影响。此外，逆变型DG的故障特性以及系统的故障穿越电流均会影响到常规纵联保护的动作性能。对此，提出了一种含DG馈线的电流序分量比较式保护。针对非对称性故障，根据保护区域两侧负序电流的相位差异，构造了负序电流相位比较式保护判据。针对对称性故障，根据系统侧与DG侧提供短路电流的大小差异，构造了正序电流幅值比较式保护判据。基于上述保护原理，开发了保护样机，仿真分析与动模测试结果验证了所提含DG馈线保护的有效性。

摘要:直流潮流控制器是直流电网潮流分析与控制领域的研究热点，一般安装在枢纽换流站的直流母线处，能够有效提高直流电网的潮流控制自由度。在交直流混合系统中加入直流潮流控制器并在直流电网中建模，把网络损耗、静态电压稳定指标和电压偏移量作为优化目标进行潮流优化，依据优化结果协调换流站和直流潮流控制器分步调整交直流系统潮流，实现了换流站和直流潮流控制器的协调控制。利用所提出的协调控制方法可使系统从某个状态安全稳定地过渡到另一个状态，在提升系统经济效益的同时，也可以减小网络损耗、电压偏移量，提高静态电压稳定裕度。利用Matlab对混合系统进行潮流优化，以一个五端混合系统为例，验证该方法的有效性。

摘要:随着大规模新能源并入电网，很多地区采用新能源集中接入开闭站，再通过同塔双回输电线路送出的电网结构，然而运行中存在零序保护动作、跳闸事故频发现象。以电网实际故障实例，基于PSCAD软件，针对大规模新能源集中接入开闭站经220 kV同塔双回输电线路送出的网架精确建模，实现了电磁暂态故障再现仿真。深入分析了跳闸事故原因，找出了零序电流来源，并创新性地针对220 kV开闭站升压为500 kV电站后的电网零序电流进行对比分析，提出了零序保护定值与升压改造的解决方案。该方案为上述新能源集中送出的电网结构零序电流的来源与防护提供了完好的措施，为相关电网的设计、运行与保护定值设置提供了切实可行的方案。

摘要:采用模拟高压直流输电一次系统的RTDS平台与直流工程的实际控制装置相结合的方法，实现直流工程的仿真验证平台的搭建，存在占地面积大、接线复杂的问题。提出了一种直流输电控制保护系统实时仿真的技术。使用Matlab/Simulink图形化的方式一比一搭建直流控保程序，通过代码转换及多线程优化调度方案将图形化程序转变为CBuilder代码文件，构建高集成度的RTDS自定义元件，只需采用单个RTDS计算单元实现了整个直流工程换流站的控保程序计算。在RTDS仿真平台上对所提出的技术进行了验证，试验结果表明该技术有效、可行。该仿真技术使交直流混联大电网的实时仿真问题变得更加经济、高效。

摘要:针对消纳风电过程中造成火电机组频繁调节而产生额外损耗的问题，引入碳捕集机组与梯级水电联合优化。以更加高效地利用清洁能源、确保传统机组运行平稳、减小系统综合运行成本为目标，对包含风电、梯级水电、传统机组以及碳捕集机组的风水火联合系统建立多目标优化调度模型。将多目标使用模糊隶属度函数的方法转变为单目标模型，并使用二次规划法进行求解。算例分析说明通过水电与碳捕集机组的调节，可在充分消纳风电的基础上减少传统机组的调节量，维持传统机组的运行稳定性，降低传统火电机组由于频繁调节而产生的损耗。

摘要:随着新能源和电力电子装置的大量应用，楼宇直流配电系统相比于传统交流系统具有技术与经济上的优势。首先对国内外楼宇直流配电领域的相关新技术和发展现状进行了梳理。然后从技术角度对楼宇直流配电系统的拓扑结构、负载与电源、电压等级与经济性、优化管理系统以及对应的保护技术等方面进行了分析归纳总结。最后从楼宇直流配电系统的发展方向以及与能源互联网的配合进行了展望。

摘要:统一潮流控制器可以提高输电线路的传输容量，提高系统稳定水平。但当其接入电网后，会使线路中的电压、电流以及阻抗发生变化，可能会造成线路继电保护的误动作。介绍了统一潮流控制器的工作原理。综述了统一潮流控制器以及静止同步补偿器、静止同步串联补偿器接入电网给线路继电保护(包括距离保护、纵联保护)造成的影响。分析了现有的应对方案及其不足，并对后续研究重点给出了相应的建议。

摘要:光伏发电的波动性和随机性会造成高渗透率光伏发电系统输出功率随机波动，进而加重了电网频率调节负担。同时高比例光伏发电接入系统，会替代部分常规机组，进一步削弱了电网调频能力。针对高比例光伏并网对电网频率稳定带来的全新挑战，分析了光伏发电接入系统对电网频率稳定性的影响机理。介绍了当前光伏发电参与系统频率调节的技术路线。最后，结合当前我国电网和新能源发展实际情况，展望了今后需要进一步关注的问题。