摘要:线性潮流计算方法可以提高主动配电网集中优化控制的鲁棒性和快速性。随着分布式电源在主动配电网中的广泛接入，配电网中的电压控制节点逐步增多，以保持正常的电压水平。现有直角坐标系下三相线性潮流无法处理本地压控节点，现有极坐标下的线性潮流模型未能详尽考虑分布式电源控制特性、网损分摊特性与配电网三相特点。因此提出三相极坐标系下的线性潮流计算方法来解决这个问题。所提方法考虑了Y或Delta型连接ZIP负荷、单相或三相分布式电源(Distributed Generators, DGs)等类型。同时考虑了DGs的详细控制模型和分布式松弛母线模型。最后通过三相不平衡的IEEE 13,34,37和123节点系统验证所提方法的精度和对各种节点类型的适应性。

摘要:随着微电网中电力电子器件的大量接入，多电源与负荷的动态特性相互耦合，使得微电网系统中稳定分析问题成为研究热点。针对基于虚拟同步电机控制的微电网系统，提出了一种含多分布式电源的系统非线性状态空间建模方法。建立了含分布式电源、线路和负荷的微电网统一状态空间方程。基于所建立的状态空间方程，运用特征根分析法研究了影响微电网系统稳定性的因素。并利用分岔理论研究了虚拟同步电机控制关键参数和系统拓扑结构参数对系统稳定性的影响。在PSCAD/ETMDC仿真平台搭建了基于虚拟同步电机控制的微电网模型，验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要:为了解决线性潮流计算方法无法处理PV节点的问题，提出了一种含PV节点的配电网线性潮流计算方法。所提方法从极坐标的牛顿-拉夫逊法潮流计算的节点功率方程出发，利用配电网的特征对节点功率方程中的非线性项进行线性近似处理，得出一种线性潮流方程。所提方法不仅适用于弱环网络，还克服了大多数线性潮流计算方法无法处理PV节点的缺陷。算例分析表明，以牛顿-拉夫逊法潮流计算结果作为基准，所提方法的最大误差的数量级保持在10^-4，计算精度与计算效率满足配电系统快速分析的要求。

摘要:Elman神经网络由于其具有无限逼近和适应时变特性的能力被广泛用于动态数据预测。短期的用电量存在多种不确定影响因素，为了将所有影响因素考虑其中，引入混沌时间序列的重构相空间技术。由于神经网络在非线性函数中对于峰值预测偏差较大，粗糙集理论可以对其做出修正。因此，引入混沌时间序列理论和粗糙集理论改进Elman神经网络并进行建模。模型应用嵌入维度和延迟时间重构相空间恢复原来系统的动力学形态，将处理好的数据代入Elman神经网络进行用电量预测。最后引入粗糙集修正误差较大的峰值点，提高预测精度。收集了Heriot-Watt大学某宿舍楼30天的用电量数据，以5 min为计数频率共8 640个计数点作为数据集进行预测仿真。预测结果与Elman神经网络和混沌时间序列Elman神经网络进行对比，验证了该模型在短时间预测的有效性。

摘要:针对电力系统的停电影响综合评估问题，提出了一种新的改进可拓层次分析法(Improved Extension Analytic Hierarchy Process, IEAHP)。首先，建立停电影响的指标体系以全面表征各次停电的影响程度。其次，根据历史停电数据与评估专家的经验，划分出停电严重程度等级，并运用可拓集理论计算停电事件的指标与等级隶属度。接着，利用可拓区间的形式构建判断矩阵以解决专家的主观赋权模糊性问题，并通过客观的专家权重分配方式对各个判断矩阵进行合并计算，从而实现停电影响的综合评估。最后，将所提方法用于实际停电事件评估，所得结果证明了其有效性。

摘要:抽水蓄能机组的投运对电网发电调度计划的制定具有很大影响，建立了含抽水蓄能机组电网的安全约束机组组合模型。以考虑了抽水蓄能机组启停费用的所有机组总运行费用为目标函数，根据抽水蓄能机组的不同运行工况给出旋转备用容量的解析表达式，同时在系统功率平衡约束中考虑了网络损耗的影响，并考虑了抽水蓄能机组的运行调度约束及网络安全约束。为了保证模型求解的可靠性和提高模型求解的计算效率，将目标函数进行分段线性化，并根据抽水蓄能机组的运行特点将其旋转备用容量约束等价转化为线性表达式。同时采用一种动态分段线性化方法近似逼近网络损耗，从而将机组组合模型转化为混合整数线性规划模型，并采用成熟的数学优化求解器CPLEX进行求解。对某实际23机306节点电网算例的计算结果表明，所提出的混合整数线性规划调度模型的网损逼近效果合理正确，算法求解速度快，具有较好的工程实用价值。

摘要:分布式家庭并网光伏系统是太阳能产业规划的重要组成部分，其能量优化调度模型是一项重要研究课题。针对系统中光伏出力的不确定性，对其采取区间形式表示。以系统运行成本最小为目标，计及系统功率平衡约束等多项必要约束条件，建立分布式家庭并网光伏系统的能量优化基本模型。通过鲁棒优化框架将能量优化调度基本模型中含不确定变量的约束条件转化为确定性约束，从而建立分布式家庭并网光伏系统鲁棒优化能量调度模型。采用改进萤火虫算法对所建立的模型进行求解。仿真算例表明，所建立模型得到的系统运行方案能够在实际运行中具备良好的鲁棒性，降低系统经济风险。

摘要:针对功率接口硬件延时影响MMC-HVDC功率硬件在环仿真精确性问题，设计了一个模拟一阶RC高通滤波器的相位超前校正单元进行延时补偿。MMC采用戴维南等效电路模型，以便于计算SDIM接口中的实时阻尼阻抗和降低数字仿真计算量。MMC-HVDC功率硬件在环仿真采用SDIM-ITM接口，其中ITM接口作为驱动环节，SDIM接口作为观测环节，在运行点变化和故障条件下呈现出较高的稳定性和精确性。但接口延时(或功放延时)对物理侧仿真精度影响较大。故通过所设计的相位超前校正单元对激励功放的交流电压信号进行相位补偿，以进一步提高物理侧仿真精度。仿真结果验证了该延时补偿方法的有效性。

摘要:传统的电力变压器DGA故障诊断方法，仅能二值化地判断设备处于健康或故障状态，无法表征变压器的潜在故障情况，也无法确定变压器向故障状态转化的趋势。对此，提出了一种基于聚类和时间序列分析的变压器状态评价方法。首先，基于点密度判据进行数据预处理，消除噪声影响。其次，基于大数据聚类思想，计算采样数据和历史故障数据簇的相对邻近度，根据计算结果将设备状态划分为健康、潜伏故障或故障。在此基础上判断故障设备的故障类型，基于故障类型关联权重计算健康设备的健康得分，通过时间序列相似性分析方法获取潜伏故障设备的预测故障发展时间。算例分析验证了该方法的可行性与有效性。

摘要:考虑到目前对大容量背靠背柔性直流接入电网的影响评估尚缺少具有全面性且通用性的方法，提出一种适用于分析背靠背柔性直流接入对电网影响的评估方法。该方法主要包含静态安全性、短路电流水平、小干扰稳定性和暂态稳定性分析，重点关注柔性直流与交流系统相互影响。以渝鄂背靠背柔性直流工程为案例，采用电力系统分析综合程序(PSASP)对背靠背柔性直流接入湖北电网前后的运行特性进行评估。根据评估结果，结合电网规划与运行要求，提出相应的电网补强工程与安控措施。仿真研究表明，所提评估方法能有效指导电网规划与调度控制，保证电力系统安全稳定运行。

摘要:分布式电源的接入给配电网的运行方式带来了较大影响，同时也使配电网对故障恢复方案提出了更高的要求。通过对配电网重合闸和分布式电源处电压变化的分析，考虑重合闸对DG低电压穿越的影响，提出了一种重合闸与低电压穿越相配合的有源配电网的故障恢复方案。该方案预先对分布式电源划分计划孤岛区域，并根据故障位置、孤岛区域以及分布式电源处电压变化等不同故障情况对有源配电网实施不同的供电恢复方法。最后通过PSCAD模型仿真验证了所提方案的可行性和有效性。

摘要:近些年配电网设备的运行越来越接近极限状态，使配网中也开始出现电压稳定问题。针对目前DG接入配网的研究大多未考虑电压稳定的因素，提出一种计及电压稳定性评估的配电网DG选址定容决策方法。通过对传统电压稳定指标进行改进，将电力系统允许的电压运行范围纳入稳定评估指标中。在综合考虑电压稳定性、系统网损和电流裕度指标的基础上，采用(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)多目标决策方法对 DG 接入配电网的位置和容量进行决策。通过两节点系统算例与传统电压稳定指标的对比，验证了改进的电压稳定评估方法的合理性。通过IEEE33节点系统算例分析，验证了 DG 选址定容策略的可行性和有效性。

摘要:针对特高压直流闭锁后的交流系统暂态过电压问题，深入剖析了直流闭锁后盈余的无功功率、短路容量与交流系统暂态过电压的关系，对比分析了安控切风电与极控切滤波器时序对交流系统暂态过电压的影响。提出基于风电机组故障穿越能力的交流系统稳控方案以及相应的暂态过电压抑制措施。以DIgSILENT为平台搭建哈密电网仿真模型，对所提稳控方案及暂态过电压抑制措施的正确性和可行性进行了仿真验证。仿真结果表明，所提稳控方案及暂态过电压抑制措施可有效降低系统暂态过电压，规避风电机组连锁脱网的风险，并有利于交流系统电压恢复。

摘要:覆冰事故是影响架空输电线路安全运行的重要因素。根据架空输电线路高频激励融冰的原理分析，建立了输电线路电磁-温度场二维有限元分析模型，确定耦合场的边界条件，求解得到输电线路内部磁场分布情况。将得到的焦耳热和介质热作为热源直接转化到热场模型中计算分析，并采用有限元ANSYS软件仿真求解出覆冰输电线路温度随施加激励时间的分布情况。此外，基于此模型通过仿真分析得出不同的外界因素对高频激励融冰时间的影响规律。该研究成果为高频激励融冰技术应用于输电线路融冰提供一定的参考价值。

摘要:风电的不确定性给风电集群式开发和并网带来极大挑战，风电功率的点预测已很难满足电网长期灵活规划的实际需求。针对风电场群的长期风电功率区间预测问题，提出了一种基于云理论的D藤Pair Copula-GARCH-t模型，用于预测风电场群的出力区间。GARCH-t模型较为准确地反映了预测误差的尖峰厚尾特性，提高了风电功率预测的精度。D藤Pair Copula模型有效地描述了风电场群之间出力的相关性。以期望、熵和超熵为数字特征的云模型预测出的风电功率区间，不仅能反映风电的随机性和模糊性，也能合理地描述两者之间的关联性，为规划人员作长期风电并网规划提供参考。

摘要:为提高行波保护的灵敏性和可靠性，提出一种基于初始电流行波相位比较的同杆双回线路快速保护新算法。基于S变换计算初始行波相位，通过分析同杆双回线路同端和对端上的初始电流行波相位关系构建保护判据。当内部单回线故障时，双回线路同一侧上电流行波相位近乎相反；内部同名相跨线接地故障时，线路同一侧上的电流行波相位近乎相同，同一条线路两端的电流行波相位近乎相同；区外故障时，两条线路同一侧的电流行波相位近乎相同，同一条线路两端的电流行波相位近乎相反。引入行波相位差的概念，通过分析电流行波相位差的变化特征识别同杆双回线路区内外故障。大量的仿真结果表明，该保护性能灵敏、可靠，动作速度快，判据简单，基本不受故障初始角、故障类型和过渡电阻等因素影响。

摘要:目前，测控装置配置文件不统一，配置信息不完善，并未实现完全由IEC 61850模型驱动。针对以上问题，提出一种模型驱动的测控装置设计方法。通过在变电站全站配置描述文件(SCD)中扩展系统规范模型(SSD)，由SSD表述全站一次设备拓扑且完成与二次设备信号的关联。基于SSD配置全站五防闭锁逻辑关系，使模型文件包含通信连接关系、网络通信参数、功能配置参数、五防闭锁逻辑规则、可缩放矢量图形(SVG)格式的一次接线拓扑等几方面信息，统一完成测控装置的全部配置，消除配置文件被篡改的风险，便于后期运行维护。

摘要:针对传统SVPWM算法结构复杂、运算量大等问题，提出一种基于三扇区矢量空间的快速SVPWM算法。该算法无需进行坐标变换，有效避免了传统算法中多次三角运算和开方运算，减少了逻辑判断次数。通过简单四则运算便能快速实现精准调制，从而极大地简化了SVPWM的算法结构，减少了算法的执行时间。此外，分析并提出基于分段非线性拟合的SVPWM算法过调制策略。该策略避免了传统算法过调制策略中复杂的保持角和控制角的计算，并减少了查表法带来的内存消耗和调制误差，进一步提升了直流母线电压利用率。仿真和实验验证了该SVPWM算法及其过调制策略的有效性和优越性。

摘要:为提升500 kV并联电抗器在线监测的准确性，提出了基于逻辑回归和主成分分析的并联电抗器过流误报警在线判别方法。首先，分析了并联电抗器所在母线电压互感器以及电抗支路电流互感器测量误差对过流报警条件概率的影响。其次，定义逻辑回归拟合函数的中心点及不确定域为故障检测的二维关键指标，并利用主成分分析法生成一维综合指标。最后，通过将检测日综合指标与设备正常运行工况下综合指标进行对比，对检测日过流报警的正确性进行判别。该方法只需使用高压并联电抗器所在母线的电压测量有效值和监控系统所报出的过流报警信号，无需额外增加测量设备。以某实际500 kV高压并联电抗器作为算例进行的仿真实验，验证了该方法的有效性。

摘要:针对目前智能变电站配置描述文件存在的可读性差、缺乏规范有效的管控工具等现状，基于模块化的设计思想，利用QT 4.8.4软件开发，构建了一套可视化的、具有用户权限管理功能的智能变电站SCD文件管控系统。该系统具备SCD文件可视化、SCD文件管控和SCD文件对比三大模块。在SCD文件可视化模块，采用DOM树状结构对SCD文件进行解析，使SCD文件内容更具层次性。在SCD文件管控模块，可实现区域内多个智能变电站SCD文件的集中管理，具有SCD文件上传、存档、校验、可视化显示等一系列功能。在SCD文件比对模块，利用基于位置的文本文件比较算法快速获取SCD文件变化情况，从而明确由于SCD版本升级导致装置配置信息发生变化的情况及对比SCD文件。同时，开发SCD可视化手持设备，为维护人员随时随地查看变电站配置描述文件内容提供极大的便利。

摘要:以公共信息模型和OPC统一架构为基础，研究了支撑综合数据分析的配用电网数据管控平台构建，包括系统架构和信息模型研究、数据管理、服务体系构建及数据汇集等。分析配电、用电领域业务系统数据，裁制IEC TC57公共信息模型并扩展补充，形成配用电数据统一信息模型。建立信息模型及对象数据到OPC统一架构信息模型的映射规则，在OPC统一架构地址空间中对经规范化汇集整合的多个配用电业务系统的数据进行管理。实现OPC UA统一架构服务，为分析应用提供安全高效的数据访问支持。配用电网数据平台与业务系统、综合分析应用有机地协同在一起，在工程中得到实践。

摘要:能源互联网的发展提高了系统的能效、经济性和安全性。储气备用不仅维护了气网自身的安全运行，还能支持燃气轮机出力快速变化，提供电网额外的灵活备用，这对平衡电网中的可再生能源和多能源负荷具有重要意义。此外，气电网络间的高效协调互补，与包括冷、热、电三联产设施在内的多能源应用的运行也有赖于充足的储气备用。为促进气电互联网络安全高效地运行，创新地将储气备用纳入调度优化，提出了一种含有三联产设施的气电互联网络的多目标最优调度模型，并使用NSGAII进行求解。算例分析显示了所提方法的有效性。

摘要:双端行波测距技术利用故障行波的初始波头抵达故障线路两端的时间差来实现故障定位，比单端测距和传统测距技术有着较高的精度和可靠性。双端行波测距装置在投入运行前必须经过专门的校验和测试，这是传统的继电保护测试仪所不能做到的。提出了一种用于校验该装置的测试系统的设计实现方案，并对系统样机做了大量的实验测试。实验结果表明，该测试系统的电压、电流输出具有很高的频率精度、幅值精度和同步性，满足双端行波测距装置的校验需求。

摘要:为了建设全过程模块化的智能变电站，实时地监测继电保护装置，提出了一种智能变电站虚回路的在线状态监测技术。在智能变电站全过程模块化管控策略的基础上，研究了SCD文件的图形化展示技术，提供了装置自身运行状态、软压板投运状态、逻辑链路状态等综合信息。同时在线状态监测系统中将熵权法和灰色关联分析法相结合，用于综合评价识别智能变电站虚回路中的故障类型，及时消除故障隐患，提高现场运维人员的工作效率，进而推进变电站智能化的发展。