摘要:为解决配电网控制分散、控制元件可调范围小等问题，将潮流路由器(Power Flow Router, PFR)应用于配电网。提出了一种适用于配电网的含潮流路由器的改进支路潮流模型，并基于此建立了含PFR的配电网最优潮流模型。对模型进行二阶锥松弛，并采用Gurobi等商用算法包对松弛后的模型进行求解。为考虑负荷和分布式电源出力的不确定性，提出了一种拉丁超立方抽样和二阶锥规划相结合的概率最优潮流求解方法。采用修订的IEEE33节点系统验证了所提方法的有效性。

摘要:提高能源利用率是实现能源可持续发展的重要举措。基于能源集线器的概念，提出了微能源网的通用化建模方法，得到线性的功率平衡方程。进一步地，以系统总收益最大化和能源利用率最大化为优化目标，构建了微能源网多目标优化调度模型。结合加权和法在Matlab和GAMS软件上求解得到多目标优化调度模型的Pareto前沿，并采用模糊隶属度函数求取最优折中解，作为多目标优化调度方案。最后，构建典型的微能源网进行验算。结果表明，所提出的通用化建模方法具有直观性和通用性，所提出的多目标优化调度模型能为调度决策者提供多维度的调度方案，兼顾了系统运行的经济性和高效性。

摘要:虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)技术通过模拟同步发电机运行机理，在理想电网条件下能够使分布式电源友好接入电网。然而，在不平衡电网电压下，则会出现输出功率振荡、电流不平衡等问题。为克服这些问题，提出了一种基于静止坐标系下虚拟同步发电机功率-电流协调控制策略。该控制策略根据瞬时功率理论计算负序电流参考值，建立了恒定有功、无功及电流平衡3个控制目标的统一解析表达式，实现功率-电流的协调控制，提高了系统运行性能。最后仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

摘要:针对电能质量复合扰动中特征选择困难和分类准确率不高的问题，提出基于不完全S变换和梯度提升树的特征选择和分类器构建方法。首先通过选取特定频率的不完全S变换得到扰动的时频矩阵。再从时频矩阵中提取53种原始特征量，并基于梯度提升树对各个特征的重要性进行度量，选取重要特征。最后根据选取的特征集训练和构建梯度提升树，得到扰动分类器。仿真实验表明，对于包括8种复合扰动在内的共17种扰动类型，该方法的分类准确率高于CART决策树、随机森林(RF)、多层感知机(MLP)等现有方法。不同噪声条件下的分类结果表明，该方法具有良好的抗噪性能和算法鲁棒性，展现出良好的应用前景。

摘要:新能源微电网作为一种综合能源系统，有利于解决能源短缺和环境污染的问题，具有十分广阔的应用前景。为了实现多主体利益的平衡，同时考虑源-网-荷-储的交互影响，建立了以运行成本和单位购电价格为目标的混合整数规划(MILP)模型。首先对微网中起到平衡作用的蓄电池主体模型进行适当简化，通过实验方法获得蓄电池寿命损耗费用。其次基于MILP模型分析了蓄电池与不同利用率的新能源对调度成本的影响。以第十届电工数模竞赛试题为例进行仿真分析，结果表明该模型能有效提高资源利用率并降低运行成本，实现综合效益的提升。

摘要:针对非平稳的家庭短期负荷数据，直接套用预测模型难以挖掘出更深层次的时序特征。提出一种经验模式分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)和堆栈式长短期记忆(Stack Long Short-term Memory, SLSTM)的组合算法应用于家庭短期负荷预测。首先分析了SLSTM和EMD原理，提出EMD-SLSTM组合预测模型。将负荷数据通过EMD算法进行分解，然后将分解后的分量数据分别转化为三维数据样本。通过设计SLSTM网络架构及其参数，对归一化的分量数据和原始数据分别进行预测建模及其重构。为显示算法预测性能，实验对比了支持向量回归、人工神经网络、深度神经网络、梯度提升回归等模型在两种情景下的性能，采用MAPE和RMSE性能度量进行验证。实验结果表明EMD-SLSTM更能有效地表达出家庭短期负荷的时序关系，具有更高的预测精度。

摘要:针对含分布式风力和光伏发电并网的主动配电网故障恢复问题，采用不确定二层规划理论建立计及新能源出力不确定性的主动配电网故障恢复模型。所建立的模型以开关状态改变为上层控制变量，以置信度形式的故障恢复综合满意度指标为上层决策者的目标。以故障恢复后的配电网能量调度方案为下层决策变量，以置信度形式的主动配电网综合运行成本为下层决策者的目标。基于博弈论方法并采取混沌粒子群算法分别设计上层优化和下层优化的求解过程，得到配电网故障恢复方案。最后通过一个算例验证了该方法的正确性和有效性。

摘要:为了提高宽带电力线通信系统的通信质量，基于宽带电力线通信系统的基本原理，构建了宽带电力线通信系统的仿真模型。以广东云浮某小区用户电表的实际采集数据作为原始数据，在500 m的四径信道模型下，分别引入了BP神经网络和Elman神经网络进行了通信质量的仿真测试。针对神经网络算法普遍存在的抗噪声性能差的缺点，提出一种基于改进VPGA优化的Elman神经网络用于电力线通信系统解映射模块的数据处理，并进行了仿真测试。实验结果表明，该算法不占用宝贵的频谱资源且实现方便，并且除去信号被噪声淹没等极端恶劣的信道环境以外，均可以显著提高宽带电力线通信系统的通信质量，降低误码率。

摘要:传统点估计概率潮流计算(Probabilistic Load Flow Calculation Based on Point Estimate Method, PLF-PEM)没有考虑输入随机变量相关系数矩阵非正定之情形。为克服上述不足，更准确地描述输出变量的统计特性，提出一种主元分析结合Cornish-Fisher级数展开的PLF-PEM算法。利用主元分析处理相关性输入随机变量，通过点估计方法得到输出变量的各阶矩。结合半不变量理论与Cornish-Fisher级数展开，利用输入变量的离散样本数据求得输出随机变量的数字特征和概率统计信息。算例表明所提算法能适应新能源发电高渗透电力系统的快速概率潮流计算。

摘要:随着大规模清洁能源接入电网，其出力具有间歇性和随机性，对电力系统实时经济调度产生较大影响。提出了基于约束集混合筛选的预防安全约束鲁棒最优潮流计算方法，建立了仿射可调鲁棒优化模型。模型中考虑了预想事故的预防安全约束，采用基于约束集混合筛选的方法降低规模。通过算例验证了所提出方法对考虑不确定性的鲁棒经济调度的适用性。

摘要:针对传统变压器故障诊断方法存在小样本问题下分类效果差、海量监测数据的识别效率低下等问题，提出基于Spark计算框架的并行化变量预测模型。首先采用HDFS作为内存式存储系统，面向行存储的RowMatrix作为分布式矩阵存储结构，利用广播变量、调整分区数进行并行度优化。其次训练4种数学模型获取故障类型的最佳模型及相关参数完成故障诊断。实验结果表明，并行变量预测模型识别精度高于支持向量机，计算效率优于单机环境，对高维特征向量有较好的适应性。

摘要:新能源接入比例的不断提高导致送端电网的电压支撑能力下降，在常规电源小开机方式下易出现暂态电压稳定问题。以西北电网为例，揭示了典型新能源汇集送端电网暂态电压稳定问题，分析了调相机的优势和不同地点配置调相机对事故后电网暂态电压的影响效果。进一步结合预防与紧急控制，通过协调优化事故前调相机配置地点、容量和事故后的紧急控制，以系统安全性为约束，以控制代价最小为目标，提出了一种针对送端电压支撑薄弱电网的调相机优化配置方法。最后，通过实际典型电网进行了有效性验证。

摘要:针对孤立交直流混合微电网中双向AC/DC换流器在外界扰动下出现电压波动的问题，设计了一种应用于双向AC/DC换流器的母线电压扰动观测器，以实现在分布式电源出力和负荷功率变化等外界扰动情况下对系统扰动量的快速跟踪，且无需增加额外的电压或电流传感器，保证了交直流混合微电网内分布式电源和负荷的即插即用功能。进一步地提出了基于扰动观测器的孤立交直流混合微电网双向AC/DC换流器电压波动控制策略，以有效抑制暂态电压波动和冲击，提高了孤立混合微电网在不同扰动下的动态响应性能和鲁棒稳定性。在PSCAD/EMTDC平台上搭建了孤立交直流混合微电网仿真模型，通过在不同暂态过程下的仿真测试验证了所提方法的有效性和正确性。

摘要:针对典型日负荷曲线，提出基于网损灵敏度方差的配电网分布式储能位置和容量优化配置方法。该方法考虑了分布式储能的充放电运行状态，基于网损灵敏度方差确定配电网中各节点接入分布式储能的优先顺序。以配电网网损和节点电压波动为目标函数，运用改进的粒子群算法对分布式储能的充放电功率进行优化，并确定分布式储能的最优配置容量。仿真结果表明，采用该方法确定分布式储能在配电网中的位置和容量可最大化实现功率就地平衡、降低配电网网损和降低配电网节点电压波动，实现分布式储能在配电网中的优化配置。

摘要:中远期电力负荷预测对于引导电网规划建设和提升电力系统资源优化配置具有重要意义。为解决当前中远期负荷预测时间尺度过大、预测精度有限的问题，利用时间分解技术，对电力负荷的长期趋势与短期特征分别进行建模分析，从而提出一种新型预测方法，将中远期负荷预测的时间尺度缩短至小时，实现中远期逐时负荷预测。算例分析表明，所建模型在中远期逐时负荷预测方面的性能优于现有的同类模型，具有较高的全局精度和稳定性。同时，能够有效呈现电力负荷的概率密度特征和极值特性，有望为中远期电力规划提供参考。

摘要:为了最大程度消纳风电及激励风电场改善并网特性，提出了一种考虑风电并网友好性的日前分层调度计划模型。上层调度模型中，通过风电和常规机组的协调调度，实现系统综合成本最小的目标。下层调度模型中，建立风电友好性评估模型对风电场并网友好性予以评估。以风电功率预测信息及上层调度模型的风电出力计划等作为约束，制定各风电场的日前调度出力计划。最后通过在IEEE 30节点系统进行算例仿真，验证了该方法的有效性。

摘要:介绍了阻容分压电子式电压互感器的原理架构，分析了阻容分压电子式互感器经微分积分后的暂态传变特性。从继电保护应用的角度关注了电子式电压互感器的暂态传变特性对快速距离保护的影响。提出了一种基于数字物理混合仿真的电子式电压互感器暂态测试技术方案。采用数字仿真输出小电压信号再利用功率放大器将其放大，再搭建电子式电压互感器阻容分压的物理仿真平台，建立完整的测试系统。利用突变量检测确定初始时刻，同步采集模拟量原始电压信号与试品数字信号，进行暂态过程电子式电压互感器的暂态误差计算。通过开发的测试系统在实验室的应用，以验证测试技术方案的可行性。

摘要:为改善有源滤波器(APF)在微电网运行中对谐波起到抑制作用及补偿电能质量的能力，提出了一种适用于微电网有源电力滤波器中的BP神经网络递推积分PI-重复控制策略。结合并联型APF拓扑结构，在传统PI控制算法基础之上引进BP神经网络算法及递推积分函数，根据跟踪误差变化趋向将PI控制参数进行实时、快速整定，进而满足最优化要求。并与重复控制进行并联，提高跟踪稳态误差能力，保证系统运行的稳定性。建立并联型APF仿真模型和实验装置，通过仿真对比验证了所提出的控制策略能够很好地提高响应速度和补偿精度，提高了有源电力滤波器的鲁棒性。

摘要:针对双重移相控制固态变压器中非谐振式双有源桥直流变换器(Dual Active Bridge, DAB)传输轻载功率时，外移相的移相区间(Phase-Shift Interval, PSI)窄且内移相对外移相的扰动灵敏度(Disturbance Sensitivity, DS)高的问题，提出一种改进移相控制方法。首先，通过对比分析DAB在传统移相控制(Phase-Shift-Control, PSC)下的工作原理与功率传输特性，建立了各PSC间的内在联系。其次，根据改进双重移相控制方法的工作原理，划分了三种工作状态并对各工作状态下的模态进行了研究。然后，推导了各工作状态的传输功率并分析了其传输特性。理论分析表明，该方法相对于传统移相控制方法，能显著降低外移相对内移相的DS和对传输功率的冲击度，拓宽了内外移相量的PSI，同时提高了系统的功率传输效率。最后，通过仿真验证了所提方法的正确性和优越性。

摘要:动态阴影下，传统最大功率点追踪(MPPT)算法易陷入局部极值，而常规粒子群(PSO)算法实现的MPPT控制易给系统带来较大的振荡。针对上述问题，提出一种自适应精英策略改进混沌粒子群(AEM-CPSO)算法的MPPT控制策略。该算法对粒子前三次迭代进行混沌搜索，使粒子在初始状态具有全局遍历性。自适应精英策略运用于粒子搜索后期，用于缓解算法后期振荡的问题。仿真结果表明，AEM-CPSO算法在全局搜索性，追踪速度以及暂态稳定性都优于传统方法。

摘要:针对目前微电网控制器成本较高、标准各异、集成度低和缺乏具有实际操作性的能量管理策略等问题，设计了一种集计量监控和能量管理一体化的园区微电网中央控制器。采用基于ARM的嵌入式系统硬件平台，模块化设计。考虑到园区企业用能需求，开发了具有园区特色的能量管理策略，给出一种基于三次指数平滑法的需量预测方法并利用储能系统来进行需量管理，在不影响企业办公生产的同时降低用电成本。通过搭建物理实验平台对中央控制器的功能和能量管理策略进行了验证，具有较好的实用性。

摘要:针对矩阵变换器在实际运行中出现负载电机过载导致过电流的问题，提出了一种基于电流预测的过流保护策略。该策略利用变换器系统的离散时间模型来预测由矩阵变换器生成的所有27个可能的输出电压矢量的输出电流的未来值。然后通过将预测的输出电流未来值与保护阈值电流相比较，当预测电流值大于保护阈值电流时,系统会立即向控制器发送过电流报警信号来控制变换器开关器件的关断，进而保护功率开关器件与负载电机免受故障的损害。最后通过Matlab/Simulink仿真与实验,证实了这种过流保护策略的有效性。

摘要:变压器CT接线的正确性是变压器保护装置正确动作与测控装置准确工作的基础。为了解决现有主变CT二次回路接线校验方案准确性差、步骤复杂、效率低等问题，提出一种基于瞬时无功功率理论的利用变压器空载合闸时所产生的励磁涌流来校验高压侧CT接线的方法。该方法通过分析励磁涌流的产生机理并利用其功率特性，即可对变压器高压侧的CT极性及相序接线进行校验，并在检测出CT接线错误的情况下，经延时动作出口。在有效提升变压器新设备启动效率的同时，提高了系统运行的可靠性。RTDS仿真及实验验证了该方法的有效性。

摘要:为解决小电流接地系统单相接地故障特征不明显的问题，借助小波理论提出了基于DS证据理论的融合判据。首先确定小波基及小波分解尺度，并构造小波能量矩阵以确定故障特征频带。进而，在此特征频带下提取出三种故障特征:小波能量比、小波重构系数方差及暂态功率方向，并分析对比了三种特征的灵敏性。考虑到各个故障选线特征的检测灵敏性不同，为了提高选线准确率，进一步提出了基于DS证据理论的选线融合判据。最后，对现场实录波形进行分析。分析结果表明，该融合判据能够有机融合三种选线特征，提升选线正确率，具有较好的工程应用价值。