摘要:纵差保护作为高压直流线路后备保护，需设置较长延时躲过区外故障时分布电容电流的影响。为提高纵联保护性能，提出一种基于反行波差值的纵联保护原理。区内故障时，远离故障侧的反行波与近故障侧的前行波不满足线路的传输函数；区外故障时，远离故障侧的反行波与近故障侧的前行波满足线路的传输函数。因此根据传输函数与近故障侧前行波计算远故障侧反行波，并将计算所得的反行波与实际反行波比较，识别区内、外故障。在PSCAD/EMTDC中对所提方案进行了验证，仿真结果表明，不同故障情况下保护方案均能快速、可靠地识别故障，并具有良好的耐受高阻能力。

摘要:针对微电网内负荷随机性大和网内分布式电源对负荷变化敏感度高的问题，利用模型预测控制中的动态矩阵预估控制对适用于微电网这一特点的专用逆变器输出控制器进行改进。对传统分布式发电系统的并网逆变器内部控制结构在保留传统功率控制器的基础上，利用基于模型控制的动态矩阵预估控制方法设计了模型预测控制器来替代传统控制结构中交流侧的电压环、电流环输出控制器和直流侧电压控制器。仿真实验验证了该逆变器控制方法提高了逆变器控制器的动态响应速度，改善了传统控制器的超调、振荡、稳态误差等问题，逆变器内部控制系统的动态性能得到提升。

摘要:为解决小电流接地系统中发生故障时选线准确率低的问题，提出一种谐振接地系统单相接地故障选线新方法。通过分析不同线路的零序电流与零序阻抗特征，发现健全线路的零序阻抗始终呈容性，零序电流为纯容性电流；而故障线路零序电流在低频段含有消弧线圈的感性分量，且幅值大于高频段。先使用低通滤波器提取母线零序电压和各馈线零序电流在低频段的信号分量，并对母线零序电压求导；然后比较任意两条线路的零序电流与纯容性电流交叉相乘后乘积的差值，差值最大的为故障线路。分别对不同工况下的单相接地故障进行了仿真验证，结果表明，该方法选线准确，适应性强。

摘要:为解决采用虚拟同步发电机控制方法的分布式发电系统接入配电网运行的稳定性问题，提出一种虚拟同步控制变换器的并网运行阻抗边界确定方法，导出同时满足并网变换器的功率控制性能、稳定极限、系统负载允许变化范围和小信号稳定性的阻抗边界条件。给出了虚拟阻抗的配置方法，可使系统获得良好的动态控制性能与稳定性。采用Matlab/Simulink仿真验证了系统阻抗边界和虚拟阻抗配置方法的有效性，最后给出了部分实物装置实验案例结果。

摘要:传统福利最大化模型只极大化了用户效用，电力供应商收益却很低。首先，从公平性角度出发，同时考虑这两个电力系统参与主体，建立了智能电网实时电价收益均衡模型。然后，在满足约束条件的情况下，运用粒子群算法进行求解。仿真结果表明，与传统福利最大化模型相比，考虑公平性的收益均衡模型不仅平衡了二者的收益，使社会资源分配更加合理，而且同时也有效地降低了各时段的用电总负荷，验证了该模型的有效性。

摘要:电动汽车充电时间灵活、调控性能好，可作为一种可控负荷参与微电网的负荷调节，从而避免微电网孤岛运行时发电量不足而切负荷。基于此，重点研究了计及电动汽车充电控制策略的微电网可靠性分析。首先，建立了电动汽车最小高峰负荷模型，以评估微电网孤岛运行时电动汽车的调控潜力。紧接着，基于最小高峰负荷模型，提出了计及供电可靠性的电动汽车-储能联合调控策略。然后，基于蒙特卡洛模拟法，提出了计及电动汽车-储能联合调控策略的微电网可靠性评估方法。最后，通过改进的RBTS Bus6 F4馈线系统进行算例仿真。仿真结果验证了所提模型和策略的有效性。算例结果表明，所提的微电网调控策略能在满足电动汽车充电需求的基础上，有效降低电动汽车接入对微电网可靠性的影响。

摘要:从提高特高压直流输电线路保护可靠性的角度出发，提出一种基于突变量能量波形特征的特高压直流输电线路单端保护方法。利用叠加原理分析故障后突变量能量，发现系统正常运行时，突变量能量为零。直流输电线路发生故障后，突变量能量具有明显变化，据此构造直流输电线路保护启动判据。进一步分析直流滤波器和平波电抗器对突变量能量波形的影响，发现二者的平滑作用使能量分散造成波形变缓，利用标准差系数刻画突变量能量波形的波动特性，据此构造直流输电线路区内、外故障识别判据。利用正、负极标准差系数之比构造故障选极判据，进而实现故障极全线速动保护。仿真结果表明，该保护方法能可靠地区分直流线路区内、外故障，实现故障选极，保护特高压直流线路全长。

摘要:提出采用故障编码技术形成故障空间最优编码集，然后通过模板匹配的方式进行电网故障诊断的方法。针对由于缺少前端故障遥信数据处理的清洗算法，造成故障诊断算法诊断正确率不高的问题，提出了建立离散Hopfield神经网络模型用于故障遥信数据的前端数据清洗的算法。利用故障遥信数据之间的相关性对遥信变位数据进行分组，并对各组数据分别采用所提出的算法进行数据清洗，利用穷举输入状态数据的方法求取了算法的修正域，从而建立了DHNN清洗模型。最终形成具有纠错能力的电网故障智能诊断方法，实现在故障诊断空间内对故障元件的诊断。通过实际电网的故障遥信数据的测试，验证了DHNN神经网络信息纠正模型和故障诊断模型对电网故障元件诊断的有效性。

摘要:由于土地、发电资源等条件的限制，现代大型城市主要由外部电网进行负荷供电，形成大型受端城市电网。大型受端城市电网与主系统解列后，功率不平衡会导致频率下降，甚至可能引发网络崩溃，维持其稳定切换以形成局部孤网供电具有重要的理论和现实意义。网源荷协调控制是维持局部孤网稳定切换的关键，然而，对于局部孤网，尤其是非计划形成的局部孤网，是较难实现集中式协调调控的。鉴于此，引入分布式多代理系统，提出一种无需集中控制器的网源荷分布式协调控制方法。有别于依赖集中控制器、且通信结构复杂的传统集中式控制方法，分布式协调控制在仅依靠相邻节点通信的状况下，通过改进的平均一致性算法获取电网运行全局参数，实现网源荷全局协调控制。该控制方法能够较好地适应网络结构变化，挖掘网源荷协调潜能。同时，提出的改进平均一致性算法具有更好的收敛性能，为局部孤网切换时的频率和电压控制提供快速全局数据支撑。基于PSCAD/EMTDC和Matlab仿真平台，在典型工况下对网源荷协调控制策略进行分析和验证，结果表明所提出的改进平均一致性算法和分布式网源荷协调控制方法能够维持局部孤网稳定切换。

摘要:电缆大部分故障均与金属护层相关，仅考虑缆芯电气结构参数的模型无法实现护层相关的故障测距。为解决配电网电缆单相故障测距困难的问题，提出了基于金属护层模型参数辨识的电缆单相故障单端测距方法。以配电网单相故障零模等效网络作为辨识模型，将故障距离、过渡电阻、对地电容作为模型的未知参数，利用电缆单相接地故障后缆芯和护层中的暂态信息并结合故障状态网络和零模等效模型，建立时域测距方程作为参数辨识目标函数，用最小二乘算法进行最优参数求解，得到故障距离。ATP-EMTP仿真结果验证了所提方法的有效性，且测距精度高。

摘要:随着配电网的高速发展，电力用户对供电可靠性的要求越来越高。针对现有配电网动态重构中开关次数难以约束，系统节点功率变化对配电网潮流分布的影响以及单一聚类算法负荷识别不足的问题，提出基于形态与幅值的双层聚类。外层以皮尔逊为相似度量进行形态相似聚类，内层以欧氏距离为相似度量进行幅值相近聚类。建立减小网损、提高电压稳定性、均衡馈线负荷、减少开关操作次数的多目标优化数学模型，采用改进粒子群算法完成配电网多目标动态重构。仿真结果表明，较静态重构开关操作次数降低了54.76%，减小电能15 575.4 kW.h，降低了39.28%，较重构前电压偏移指数降低49.1%，负荷均衡度改善41.9%。该研究所提改进的双层负荷聚类相比FCM聚类，准确度提高了11%，聚类效果更加接近原始数据。该动态重构方案可提高配电网运行的可靠性。

摘要:电力系统拓扑自动识别是实现大规模电力系统电磁暂态可视化仿真模型自动生成的重要基础。现有算法大多局限于单层拓扑描述，难以满足大规模电磁暂态模型自动生成对模型分层清晰布局、模块化建模的应用需求。针对该问题提出一种基于关联矩阵压缩和支路指针矢量更新的电力系统拓扑分层识别方法。该方法避免了大量的图搜索和逻辑运算，实现了基于大规模数据源的厂站节点搜索和“站间拓扑＋站内拓扑”的自动分层识别，为后续站点自动布局和元件参数自动映射工作提供拓扑基础。对简化系统算例和西南电网实际大规模系统算例进行算法测试分析，验证了所提方法的正确性及适应性。算法可直接应用于省级或区域级复杂电力系统的拓扑分层识别及可视化模型自动生成工作。

摘要:分布式光伏出力具有较大不确定性。为分析其对相变储能电-热耦合系统联合调度的影响，对传统区间预测评价指标进行改进，并利用改进的区间预测模型，提出了一种分布式光伏出力波动范围评估方法。基于现有相变储能电-热联合调度模型，合理计及光伏出力波动性，制定了其电-热联合调度策略。并开展不同出力置信水平下，电-热联合调度策略作用后系统的经济性与风险评估。最后通过仿真算例，分析了光伏出力波动与系统经济性和风险性之间的影响关系，为相变储能系统的实际应用提供了参考借鉴。

摘要:微电网中的储能虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)需在并网和微电网等不同强度电网工况下切换运行。为提高VSG在工况切换前后的一次调频特性与动态响应特性，采用小信号建模与广义根轨迹分析的方法，通过向阻尼环节引入微分，提高VSG一次调频响应的准确性。建立了VSG参数与电网强度的关系，基于对电网强度的在线感知，设计自适应优化虚拟阻尼的方法，使得VSG在电网强度变化前后均具有良好的一次调频特性与动态响应特性。在RTDS-DSP硬件在环半实物仿真实验平台上构建了光-储-柴微电网模型，通过相关实验验证了所提方法的有效性。

摘要:配置电锅炉可削热峰填电谷，是消纳“三北”地区弃风的主要途径之一。对比分析源侧集中式与荷侧分布式配置电锅炉的弃风消纳效果。首先在机理上从热网衰减对热源供热功率影响、热网延时对热电机组供热功率影响、热网延时对电锅炉供热功率和填谷效果的影响三个方面分析了两种电锅炉配置方式的消纳弃风效果的异同。然后分别构建了两种电锅炉配置方式的电热联合系统的调度模型。通过实例仿真分析，证明了荷侧分布配置方案的热网总损耗更小，热电机组供热功率和“以热定电”功率更小，电锅炉的填谷效果更好，弃风消纳效果更佳。

摘要:随着电力体制改革的进行，售电公司的数量及市场交易的形式不断增加，同时竞争也日益激烈。针对即将开展的电力现货市场交易，提出了包含多市场、多时段的售电公司动态交易策略，全面考虑了用户电量，市场电价等不确定因素，引入用户侧负荷作为平衡资源。利用多目标优化思想，建立了包含售电公司综合售电收益和用户满意度最大化的优化模型。并提出一种结合拉丁超立方抽样，场景缩减法和改进多目标差分进化算法的优化方法对所提模型进行求解。最后通过算例分析，验证了所建模型和方法的有效性，为售电公司参与市场竞争提供了有效的参考。

摘要:干式空心电抗器具有线性度好、维护方便、难燃、无污染等显著优点，是一种广泛应用于远距离输电线路的无功补偿装置，它的运行状况直接影响着电网输电质量。以干式空心串联电抗器为研究对象，利用有限元分析软件建立了场-路耦合分析模型。通过稳态求解对电抗器匝间的磁场、电场以及内部所受电动力的分布进行分析研究，给出了干式空心电抗器内部磁场、电场以及所受电动力的分布规律。所做工作为电抗器的优化设计以及绝缘材料的合理选择提供了良好的参考依据。

摘要:以解决变电站继电保护中存在因多个功能芯片导致的系统可靠性降低、运维难度增大为目的，提出了基于双核Cortex-A9的自研智能就地化保护SoC芯片。该芯片通过采用基于节点冗余算法的HSR环网结构，确保环内任何一个元件或链路阻塞时，报文均能沿另一方向传递至主机。使用多采样率多通道的动态可重构ADC采集模块，使芯片可以根据不同实时性要求进行软件修改。采用时钟数据恢复对FT3码流进行处理，以提高信息传输的可靠性。在UMC55工艺下，完成了该芯片的版图设计，芯片面积为5.3×5.3 mm，主时钟频率可达到500 MHz。仿真结果验证了所提出芯片的可行性和先进性。

摘要:电力调度员操作的正确性对电网的安全可靠运行具有重要影响，它主要与调度员的工作经验、责任心以及历史操作正确率等非实时因素以及调度员工作时长、当值班次以及心理状态等实时因素密切相关。对影响调度操作正确性的人为因素进行建模，考虑不同班次工作量的合理分配，并以日调度操作总人因风险最小为目标，应用细菌群体趋药性算法对日电网调度任务进行优化分配。以某电网的实际调度工作任务为例进行分析，分配结果在保证各班次工作量均衡的同时满足了总人因风险值最小，验证了所提模型与方法的有效性。

摘要:针对现有互感器故障诊断方法中突变性故障和系统异常干扰信号同时发生时缺乏应对方案的问题，提出了一种基于小波变换和WVD分布的互感器突变性故障协同诊断方法。借鉴站域思想，对变电站中的互感器划分协同甄别组，利用小波变换模极大值原理定位信号突变时刻。在有多个互感器因系统扰动出现干扰信号的情况下，依然能够利用WVD分布的良好时频分布特性将故障互感器从中辨识出来。在PSCAD中搭建仿真模型，验证了所提方法在突变性故障与系统扰动同时/不同时发生时均能够对故障互感器有效辨识。

摘要:藏中联网工程多站点布置了SVC以改善长链式电网的电压调节性能。经过电磁暂态仿真发现，在藏中联网这类具有长链式、弱联系特征的电网中，SVC控制参数不当可能引发次同步振荡。为了深入研究此类振荡特性及抑制方法，建立了线性化的SVC和输电网络的电磁暂态模型。采用特征分析的方法，在两个算例中分析了这种新型次同步振荡的特点。结果表明，此类次同步振荡是在系统已有的次同步模式当中，不当的SVC控制削弱了次同步阻尼，从而引发了振荡的产生。且系统中的多台SVC对系统振荡阻尼的削弱作用会叠加，进一步增加次同步振荡风险。最后，根据此类次同步振荡的特点，针对性地提出了抑制此类新型次同步振荡的措施。

摘要:为了高效利用丰富的太阳能资源，同时满足用户多样化能源的需求，可以采用太阳能实现冷热电联供。当太阳能作为热源或辅助电源时，系统较为稳定且控制方法简单。但是当两种形式同时存在时，会导致太阳能的能源利用率降低且成本升高。因此，需要一种方法对太阳能冷热电联供系统(PV/T-CCHP)的优劣进行评估。提出采用基于Fuzzy-AHP的多目标决策法(MCDM)，建立PV/T-CCHP系统指标体系。以传统的分供系统作为参考，从四个角度分别评估了PV/T-CCHP系统运行性能、不同控制策略下的运行性能以及综合运行性能。研究结果可以为PV/T-CCHP系统的设计运行提供参考。