摘要:振荡问题已成为现代电网面临的重要问题之一，电力系统中多种类型的振荡可能同时出现且频段跨度极大。针对含泛频带振荡模态的信号，首先通过带通滤波器实现不同频段信号的分离，再利用有高噪声鲁棒性的变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)方法提取各个振荡模态信号，最后通过Prony算法实现对不同模态参数的辨识。仿真与实际算例分析表明，该方法能够对信号中不同类别振荡模态进行有效区分与提取，精确识别出每个模态的信息。无论针对已发生剧烈振荡的信号或是含有潜在振荡的类噪声信号，该方法均能有效地进行模态辨识。

摘要:随着电力系统中风电装机容量的不断增长，如何评估已有区域电网的最大风电极限渗透功率成为了一个重要问题。通过分析复杂电力系统的自组织临界性，提出了基于区间最优潮流的连锁故障模型来评估系统风电极限接入容量的新方法。该方法将风电出力的波动性建模为区间数，通过区间连锁故障模型模拟在风电比例不断增长情况下的电网连锁故障概率与连锁故障规模的规律，获得电网出现自组织临界特性时的风电渗透平均功率，并以此作为电网的最大风电渗透容量。通过在IEEE30节点系统和IEEE118节点系统上的仿真实验，验证了该方法可合理地测量电力系统的极限风电接入容量。

摘要:电缆早期故障的准确识别有助于降低电力系统的故障停电率和提高供电可靠性。在传统模式识别方法中，利于分类识别的有效特征通常难以选择，从而影响识别的准确度。鉴于此，将非负约束自动编码器(Non-negative Constrain Autoencoder, NCAE)堆叠形成的深度学习(Deep learning, DL)网络应用于电缆早期故障识别中。为了提高DL网络的学习效率，首先对故障相电流进行平稳小波变换，提取出一些具有相关性、冗余性的统计量、能量熵和信息熵等作为初级特征，其次堆叠多个NCAE构建出DL网络，通过预训练和微调机制，从初级特征中获得更易于早期故障分类识别的有效特征，最后利用Softmax分类器从正常状态和其他扰动信号中识别出早期故障。利用电缆电流仿真数据进行实验，结果表明与传统模式识别方法相比，所提方法识别准确率更高。

摘要:为了解决现有中长期负荷预测方法中存在的预测精度欠优及场景适用性较差等问题，提出一种考虑影响因素协调关系及滞后效应的新型中长期负荷预测方法。首先通过关联矩阵筛选得到影响负荷变化的强相关因素，结合计量学的X-12-ARIMA模型对负荷及其影响因素进行季节分解，得到3个特征分解部分。在此基础上，通过时滞效应检验确定滞后期数，结合主成分分析法去除数据噪声影响，进一步提升数据纯度。最后针对月度和季度负荷进行预测算例分析，通过比对其他时序外推方法的预测结果和非线性模型方法应用后的精度提升，验证了所提方法的有效性和适用性。

摘要:针对交流微电网的故障特征和保护要求，提出一种基于形态学梯度算法的行波保护故障选线选相方案。首先，通过比较离散小波变换和形态学梯度算法对电流行波的提取结果，得出形态学梯度算法能更清晰地提取行波的结论。其次，设计适用于多种拓扑结构的微电网行波保护故障选线方案。然后，利用三相初始电流行波及其模分量设计一种故障类型判断和故障选相方案。最后，对行波保护的死区问题进行分析并提出相应的解决方案。利用PSCAD/EMTDC和Matlab软件进行仿真分析，仿真结果验证了所述保护方案的正确性和可行性。

摘要:在恶劣环境或人为破坏等情况下，广域保护通信网络可能会发生线路中断的情况，这也是阻碍广域保护技术得以广泛应用的重要因素之一。以重负载时的广域保护通信网络为研究对象，为保证中断信道上的数据不间断传输，针对特性不同的GOOSE报文和SV报文设计不同的路径重构算法。针对时延要求、重要程度均最高的GOOSE报文，采用单一迂回路径重构算法。在此基础上，对数据量较大的SV报文，设计一种分流迂回路径重构算法。该算法的关键在于考虑了迂回路径中短板信道的带宽可用裕度，将站域所有SV报文分成多股，基于短板信道的带宽裕度比，确定最佳分流系数，从而保证重载通信系统分流后网络负载较为均衡。通过OPNET仿真软件搭建IEEE14节点通信仿真模型，对迂回路径重构算法的延时和均衡性进行了仿真验证。

摘要:智能变电站的全站信息数字化为继电保护信息的实时采集提供了基础，但是智能变电站继电保护系统可靠性的分析还停留在滞后于实时运行状态的估算阶段。以智能变电站采集实时报文数据作为继电保护系统在线监测数据，研究了继电保护装置的实时可靠性。首先从智能变电站在线监测出发，对智能变电站报文进行分类，确定继电保护装置的状态划分。然后通过Markov模型对继电保护装置的可靠性进行分析，并根据多状态的特点，使用GO法对继电保护系统可靠性进行分析，实现了继电保护装置和系统的实时可靠性分析功能。最后以某变电站线路保护系统为算例，证明了该方法为智能变电站保护系统实时可靠性的分析提供了有效手段。

摘要:为在不借助时间同步的前提下实现多分支配网故障精确定位的目标，提出一种故障定段与行波测距相结合的方法。针对由线路参数频变特性引起的行波色散效应，设计了一种有效的低通滤波器，提取出零模、线模行波中以工频为主的、速度稳定的低频分量，进而实现了基于单端量行波测距的故障精确定位。针对由离散采样机制引起的截断误差问题，提出了一种改进修正算法，在各种系统采样率下均可充分提高故障测距精度。通过PSCAD/EMTDC仿真平台，计及线路参数的频变特性，搭建典型10 kV多分支配网模型，验证了所提方法的可行性与有效性。

摘要:随着新能源发电的快速增长，其所具有的随机性、波动性不确定给电网脆弱节点辨识带来了新的挑战。提出了一种考虑新能源不确定性的电网静动态结合的脆弱节点辨识方法。该方法在静态辨识中采用区间数表示新能源的不确定性，提出了基于区间直流潮流的最小切负荷模型计算各节点的区间静态脆弱性评估指标。在动态辨识中，提出基于单机等效延伸方法计算各节点的稳定性裕度，并根据稳定性裕度的正负对应计算各节点的动态脆弱性评估指标。最后建立基于熵权法的电网脆弱节点综合评估方法。IEEE-39节点算例仿真结果表明，该方法能准确快速地辨识新能源接入情况下电网中的脆弱节点。与已有脆弱节点辨识方法相比，该模型更符合新能源接入下电力系统实际运行情况。通过研究发现新能源的随机性、波动性不确定对节点脆弱性具有就近影响原则，为新能源电源在智能电网中的规划提供指导作用。

摘要:为了提高复杂地质条件下接地极选址的合理性，避免直流系统单极大地运行时入地电流对交流电网产生不利影响，针对特高压直流接地极周边典型断裂结构建立复合土壤地质模型，将行波法与镜像法相结合推导地表电位计算公式。运用Matlab仿真平台比较了水平和复合两种土壤地质模型下的地表电位分布情况，研究断裂及其参数影响下的地表电位分布规律。结果表明:复合土壤地质模型下地表电位更接近实测值；大区域内断裂到接地极距离对地表电位影响较大；接地极近区应主要考虑断裂处电阻率的影响。该结论对接地极选址及预防直流偏磁都有重要意义。

摘要:为满足电能质量扰动准确分类的需求，提出了一种基于极大重叠离散小波变换(Maximal Overlap Discrete Wavelet Transform, MODWT)和并行隐马尔科夫模型(Parallel Hidden Markov Model, PHMM)的电能质量扰动分类方法。首先利用MODWT提出一种实用的电能质量扰动检测算法，该算法无需设定检测阈值，可准确获取扰动时段的起止时刻。接着提取扰动时段的电压谐波成分并组成特征向量。然后用PHMM分类器对扰动信号进行分类识别。PHMM方法克服了人工神经网络方法收敛性较差、训练时间较长的缺陷，使分类器性能大大提升。通过应用于现场实测扰动数据表明，所提出的方法适用于多种类型的电能质量扰动检测，分类正确率高，训练速度快，具有良好的应用价值。

摘要:提出一种交流侧并联功率解耦电路的无电解电容光伏逆变器。该光伏逆变器主电路采用电压型H桥，功率解耦电路采用一种七开关双向变换器结构，并联在逆变器交流输出侧。H桥变换器采用电流滞环控制以实现交流并网，功率解耦电路采用基于脉冲能量的控制方式，即根据每个开关周期需要解耦的能量大小计算功率开关的占空比。功率解耦电路采用峰值电流控制，从而加大解耦电容上电压纹波，降低解耦电容器容值，以实现无电解电容的目的。分析了并联功率解耦电路的四个工作模式，讨论了解耦电感和电容的参数设计。建立了提出的无电解电容光伏逆变器的Matlab仿真模型以验证其有效性。仿真结果表明，提出的功率解耦电路解耦电容的容值降低到几十μF，可实现无电解电容器的光伏逆变器，从而延长光伏逆变器的使用寿命。

摘要:电热水器是家庭中极为重要的负荷，对实时电价机制下家庭电热水器的优化调度问题进行分析是非常有意义的。首先，将电热水器热力学模型归纳为一阶显式方程，并以此为基础，利用线性整数规划对电热水器的优化调度问题进行求解。然后，对不同程度的舒适区间无选择性调整方案的经济性进行了讨论。最后，探讨了基于多维度信息的综合权重排序法在有选择性舒适区间调整方案中的应用，并对两者进行了比较。仿真结果表明，调整舒适区间上下限能够明显降低调度计划的用电费用。而且，基于多维度信息的综合权重排序法能够有效选择舒适区间调整节点，在很短的调整时长内获得较好的经济效益。

摘要:针对电力机车过分相区时合闸励磁涌流对电力机车及牵引网的电能质量造成的影响，提出了一种基于大功率电力电子技术的电力机车励磁涌流消除系统原理，并提出了同相调幅法和变频移相法两种PWM调制电压算法。该系统通过控制新型大功率电力电子电路整流、逆变、变频模式及机车变压器不同时刻励磁电压，实现电力机车无冲击平滑换相通过分相区，在出分相区合闸瞬间不产生冲击性励磁涌流。利用所提方法建立了该电力机车变压器分区换相系统的仿真模型。通过仿真分析表明，所提出的两种电压调制算法，均能有效抑制合闸励磁涌流的产生，验证了所提方法的可行性。

摘要:针对由光伏电池板参数的分散性、遮挡不均以及光照强度波动等原因造成的发电功率损失及系统不稳定等问题，提出一种带超级电容储能的混合级联型光伏逆变器。首先，分析了该逆变器利用超级电容单元补偿光伏发电功率波动的工作原理。然后，提出了一种基于PI控制和重复控制的控制策略。该控制策略引入占空比修正模块对光伏单元实施分散的MPPT控制，以提高发电效率，并对超级电容单元进行功率控制以平滑逆变器输出功率的波动。最后，通过仿真和实验验证了该逆变器及其控制策略的可行性。

摘要:针对实际线路风速与风向数据很难获取、现有大风灾害下断线倒塔概率预测误差偏高的不足，提出了考虑风速风向相关性的电力断线倒塔概率预测模型。该模型采用风速概率密度函数和风向频度的乘积表示联合概率密度函数，计算输电线路高度各风向的有效最优概率分布类型及参数。利用输电线路风荷载模型和铁塔风荷载模型计算得到各个方向下线路和铁塔能承受的最大风速。对数值天气预报数据进行处理，采用高度修正和插值映射后的预报风速数据作为输入参数，实现线路气象数据不足时风灾下电力断线倒塔的概率高精度预测。

摘要:为克服高渗透分布式电源接入所导致的传统配电网运行状态评估方法存在盲区的困难，对计及分布式电源随机特性的配电网电压质量的状态定量评估方法进行研究。首先引入一种半不变量结合Gram-Charlier级数展开的概率潮流计算方法，并建立含系统电压平均越限概率、节点电压置信区间和节点电压最大越限概率指标的评估体系。然后以分布式光伏为代表，构建了其有功出力服从Beta分布的概率模型，并定义一种改进的计及光伏波动特性的光伏渗透率指标，由此定量评估不同光伏渗透率对配电网电压质量的影响。最后验证该算法用于配电网电压质量状态评估的可行性。

摘要:输电线路的故障类型会影响测距的结果。为更准确地定位线路的故障位置，需先识别故障的类型，再匹配相应算法以提高测距结果的精度。首先，利用空间域的关联维数描述故障后电气量变化的复杂程度，利用时域的差值方根描述故障后电气量的畸变程度。然后，根据两种特征包含信息量的多少，采用熵权法对两种指标进行特征融合。最后，以融合特征量为依据实现故障类型的识别，在此基础上为不同类型的故障匹配相应的测距算法，以最大程度减少故障阻抗对测距结果的影响。仿真表明，提出的自适应故障测距方法不受故障类型的影响，测距结果精度高，具有普遍适用性。

摘要:冷热电联供微电网可提高供用电系统灵活多样的能量优化调度调控水平，已成为微电网技术发展的必然趋势之一。对冷热电联供微电网系统引入了需求侧管理手段，充分利用需求侧资源发掘了系统的经济性。首先对系统中所采取的需求侧管理技术进行建模，包括对需求侧管理的采用方式以及调用成本。其次以综合优化配置成本为目标函数，计及多种必要的约束条件，建立考虑需求侧管理的冷热电联供微电网优化配置模型。采用混沌粒子群算法对所建立的模型进行求解。优化配置结果表明，离网模式下系统优化配置成本要高于并网模式下的，而考虑需求侧管理技术的系统优化配置成本要小于不考虑需求侧管理手段的。通过对系统引入需求侧管理手段能够降低系统优化配置成本，证明了该模型的正确性和有效性。

摘要:微电网中分布式电源(Distributed Generators, DG)变流器的控制策略不同，可能导致不同的故障特征，进而影响保护的配置。为此，对DG变流器的下垂控制策略和虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator, VSG)控制策略的特性进行比较分析。并针对一种简化的微电网等效模型，用Matlab/Simulink分别对各种条件下的故障特性进行仿真研究。对仿真结果进行比较表明，DG采取不同的控制策略时，微电网故障时在短路电流幅值变化、暂态过电压持续时间、故障后系统保持稳定等方面均有不同特点。研究结果可为微电网的保护配置提供相应的参考。

摘要:针对高效存储海量电能质量在线监测数据的问题，提出一种基于HBase的双列族电能质量在线监测系统数据库设计新方法。通过将HBase的列族存储架构应用到繁杂的电能质量在线监测数据的高效存储中，然后构造存储优化函数来寻找和设计最优的电能质量在线监测数据存储结构。最后进行几种不同列族数的数据读写时间的对比实验。实验证明:所提的电能质量监测数据双列族存储设计方法可以高效存储海量电能质量监测数据，具有较好的可行性。

摘要:当前双通信电源系统已经在国家电网公司各中心站和各电压等级变电站通信机房得到广泛应用，但部分负载仍处于单路供电状态。为避免供电负载掉电而引起业务中断，进一步提高双通信电源系统的可靠性，对传统双通信电源系统及其存在的问题进行分析。并在此基础上，以嵌入监测保护为手段，以控制逻辑为目的，提出一种双通信电源系统自动母联开关的设计方案。该方案实现了负载掉电情况下双电源系统的无缝切换。最终，通过仿真实验表明，该自动母联开关运作稳定，应对故障瞬时作出反应且灵敏可靠，能更好满足现实需求。

摘要:未来含大量分布式电源(Distributed Resources, DR)的农村配电网改变了传统配电网潮流单向特征，考虑了DR及多元化负荷的接入，由原来的“网-荷”双元结构变为“源-网-荷”三元新格局。分析了多源接入对农村配电网的系统可靠性、继电保护、开关设备、谐波、电压分布、三相不平衡、潮流分布与网损、系统运行人身和计量安全方面的影响。DR与配电网之间的交互特征主要体现在:DR如何通过电力电子设备安全灵活接入配电网、配电网如何有效应对大量DR的高占比接入。重点从DR接入农村配电网的主要形式、即插即用安全接入技术、配电网保护控制技术以及DR最佳选址定容安全设计技术方面进行了研究分析。

摘要:针对智能变电站二次保护设备分散调试工作量大、虚端子回路通信易失败等问题，介绍了一种基于SCD文件与CCD文件校准的跨间隔检修系统。该系统主要由一致性比对和同步控制检测两部分功能构成。在SCD文件与CCD文件一致性比对正确的结果上，利用光纤时钟同步原理使最多9台功率放大器同步输出，每台功率放大器能够输出3相电压和3相电流，功率放大器8路开关硬接点回采智能终端保护跳闸信号，实现主变、线路等多间隔保护一次性闭环检修测试。基于SCD文件与CCD文件校准的智能变电站跨间隔检修系统实现智能变电站二次设备多间隔整体测试，对提升智能变电站调试检修效率和开展全站自动测试有一定的参考价值。

摘要:分析了电力交换机静态组播技术在智能变电站数据采样通信中的应用，阐述了静态组播设置有误导致网络风暴或保护装置采样数据异常的现象，不当的组播机制会导致保护装置产生误动或拒动结果。针对智能变电站电力交换机缺乏检测手段的现象，介绍了一种基于静态组播搜索模式的电力交换机检修系统。该系统对交换机一个端口动态地发送不同MAC地址的组播流，同时回采并统计交换机其他端口组播流类别，利用一口发多口收的闭环测试方法来搜索交换机所有端口的MAC地址，并形成电力交换机各端口静态组播配置表。实验证明，闭环模式下组播搜索的方法能够实现电力交换机MAC地址表的测试，具有很好的实用性。