摘要:多变流器在接入非线性负载的情况下会引起电压畸变。为解决此问题，提出一种谐波电压补偿的综合控制策略。首先，采用虚拟同步发电机控制策略模拟同步发电机的外特性，使逆变器具有惯性和阻尼特性。其次，通过级联广义积分器构建谐波分离网络来提取相应的基波和谐波电流分量。紧接着结合虚拟阻抗构建基波处的感性虚拟阻抗去改善功率均分，以谐波处的阻容性可变虚拟阻抗去改变系统的输出阻抗来补偿相应的谐波电压。然后，在虚拟同步发电机的基础上采用多谐振电压控制器对输出电压的谐波进行抑制。最后，对所提的综合控制策略进行仿真研究，结果验证了所提策略在谐波电压补偿方面的正确性。

摘要:充电站的合理规划可有效降低其建设对电网产生的不利影响，促进电动汽车(Electric Vehicle, EV)规模化应用及其产业发展。通过交通起止点分析确定充电需求点信息，在满足充电可靠性的前提下确定候选站址方案。基于系统电压稳定性和充电服务质量，建立了充电站规划的多目标优化模型。采用超效率数据包络分析方法确定各目标函数权重系数，将多目标优化问题转化为单目标优化问题，运用动态自适应粒子群优化算法求解。最后以IEEE33节点系统结合待规划区域为例进行仿真，结果验证了所提方法的有效性。

摘要:基于回复电压测试数据，运用粗糙集理论评估变压器绝缘状态，并建立变压器绝缘状态评估系统。首先选取回复电压法特征量和扩展德拜等效弛豫电路特征量作为评估特征量。其次利用模糊C均值聚类算法对评估特征量进行模糊划分并指标化，生成绝缘状态决策表。接着利用差别矩阵对绝缘状态决策表进行属性约简。最后，利用盲目删除值约简算法对已约简决策表进行属性值约简，得到完全约简的决策表，并在此基础上建立变压器绝缘状态评估的规则表。通过实例分析证明提出的评估方法能够有效地评估变压器内部绝缘状态。

摘要:基于主动配电网的发展潮流，提出了一种基于改进遗传算法的主动配电网多目标重构模型。首先，将功率损耗、电压偏移和系统稳定裕度等指标融合到目标函数中，并引入判断矩阵法和线性加权法确定各个指标的权重和实现多目标函数的转化。其次，针对传统遗传算法的弊端，提出了基于“门当户对”原则的多种染色体交叉策略，丰富了种群进化方式的多样性，算法计算效率和寻优能力得到大大加强。最后通过设定临界值，实现主动配电网的自我感知和主动重构，提高配电网安全性和稳定性。仿真算例表明，所提出的模型和算法以及主动重构的理念符合当前主动配电网主动运行和主动控制的思路，具有较为广泛的应用前景。

摘要:为解决柔性直流电网的故障问题，采用混合型模块化多电平换流器搭建双极四端直流电网。设计了单极换流器故障及直流线路故障无闭锁运行策略。系统无闭锁运行期间并网点交流电压稳定，风机可维持正常运行。考虑到故障期间风机持续并网输出功率，根据风电场出力设计了耗散电阻自适应分级投入策略，通过与风机内部的斩波电阻的配合，耗散掉多余的能量。最后，通过PSCAD/EMTDC的多组仿真，验证了混合型柔性直流电网的故障无闭锁运行及能量耗散的有效性。

摘要:高比例新能源与多直流共存环境下系统扰动导致新能源与交直流深度耦合，连锁故障模式及演化过程更加复杂多变，需进一步深入研究其连锁故障风险及防控策略。首先，为充分考虑实际控制保护装置动作与系统电气量的交互影响，采用基于控制保护装置动作评估指标的时域仿真方法搜索高风险事故链。在此基础上，提出基于事故链信息的紧急控制思路，对可演化为连锁事故但自身无紧急措施的单个扰动配置紧急措施，加强和完善现有紧急控制体系对连锁事故链的阻断能力。以系统总风险代价最小为目标对预防控制和紧急控制进行协调优化，给出了协调控制优化模型与实现方案。最后，基于西北电网高比例新能源与多直流送出实际电网数据的仿真结果，验证了所提控制思路与控制方法的有效性。

摘要:在风电机组并网处安装储能装置可以有效平滑功率波动，提出了变分模态分解-模糊控制策略平抑风电功率波动。首先通过滑动平均滤波获得储能系统参考功率，采用变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)将储能系统参考功率分解后，分别将高频信号和低频信号分配给超级电容器和锂电池。结合超级电容器和锂电池当前荷电状态与其参考值偏差，经模糊控制规则修正储能系统设备的充放电功率。最后利用Matlab/Simulink仿真，结果表明该控制策略不仅能够满足风电场最大输出功率变化率限制要求，还可以保持荷电状态(SOC)维持在合理范围，避免过充和过放的发生。

摘要:目前变压器状态评估未考虑多阶段指标信息的变化趋势，且评估指标的权重确定相对简单，造成整体评估的偏差。针对此现状，提出一种基于最优权重和区间灰数动态灰靶的变压器状态评估方法。选取状态评估指标，将指标数据分为效益型和成本型两类，并进行规范化处理。采用层次分析法赋予指标的主观权重；引入方差和均差来衡量指标数据的波动性，赋予指标的客观权重，依据相对熵原理建立优化模型确定指标的最优权重。考虑变压器多阶段状态信息集结和指标的变化趋势，提出基于区间灰数动态灰靶评估方法，以综合靶心度来评估变压器的状态。利用某变电站多台变压器多阶段的历史数据进行算例分析，验证了该状态评估方法的有效性和准确性。

摘要:微电网为分布式电源并网提供了有效的技术途径，微电网的优化运行是微电网领域的重要研究课题。电价是影响微电网系统经济收益的重要因素，为进一步提高微电网的经济效益，计及系统不确定性，采用不确定二层规划模型提出分时阶梯电价-微电网联合优化调度方法。首先建立分时阶梯电价下的负荷响应模型。其次以分时阶梯电价为上层决策者，以微电网综合效益最大为上层目标，以微电网优化运行方案为下层决策者，以综合运行成本最小为下层目标，分别计及必要约束条件，建立Maximin形式的不确定二层规划模型。采用混沌粒子群结合不确定函数模拟组成的综合智能算法对所提出的模型进行求解。最后通过一个算例表明，该模型适用于分时阶梯电价机制下微电网优化运行，其各项运行指标要优于原有分时电价机制下的。

摘要:主动配电网中的自动化配电终端直接影响到状态估计精度和电网可靠性。分析配电网量测配置特点，利用状态估计灵敏度矩阵确定量测估计方差的表达，构成平均估计方差指标，依照新量测对平均估计方差指标贡献系数的大小确定新量测设备的安装次序。以配电终端经济性指标和状态估计方差指标加权形成目标函数，配网可靠性和电压合格率等为约束条件，迭代求解最优FTU配置。考虑了配电网量测配置的经济性、可靠性和对状态估计误差的影响。通过118节点算例，分析了“三遥”、“二遥”两个优化阶段的优化过程和结果，说明算法的可行性。

摘要:直流配电网中合理配置适当类型及容量的储能设备，可有效抑制直流电压闪变，提高系统运行稳定性和故障穿越能力。储能设备的配置属于直流配电网建设的前期规划设计范畴，以配网对储能设备的功率需求样本数据为基础。首先对功率样本数据进行离散傅里叶的频谱分析，得到低频段基础功率和高频段波动功率，考虑储能设备的储能周期和响应速率，采用储能电池和超级电容作为直流配电网的混合储能方案。引入权重系数对多维的低频段基础功率进行权重优化，配置储能电池的额定功率；然后对多维高频段的波动功率进行更新，在功率平衡的约束条件下配置超级电容的额定功率。同时，引入表征储能设备荷电状态SOC越限次数的影响指标，分析不同储能设备容量与影响指标之间的关系，寻求降低影响指标的储能设备容量的临界值。最后，以分布式新能源与负荷间的功率差额作为储能设备的功率需求样本数据，并建立算例对储能设备的功率和容量的配置方法进行验证。

摘要:为保证配电网的安全稳定运行，提出一种基于PAM( Partitioning Around Medoid )时段划分的配电网动态重构方法。以配电网网络损耗、电压偏移和负荷均衡为目标函数，建立配电网动态重构模型。针对配电网动态重构过程中的时段划分问题，给出一种以相异度为分段指标的PAM时段划分方法。为提升协同粒子群算法(Cooperative particle swarm optimization, Co-pso)的寻优能力，对其速度更新公式进行修正，并引入正态分布随机调整因子对协同粒子群算法进行改进。选择IEEE33节点系统进行算例分析计算，算例结果验证了上述方法的有效性。

摘要:为了研究负荷和新能源出力不确定性对线路静态安全分析结果的影响，提出了一种基于抽样盲数的线路静态安全评估方法。首先介绍了将持续负荷曲线和新能源持续出力曲线抽象成为抽样盲数的抽样方法，并将负荷抽样盲数和新能源出力抽样盲数的样本进行相互组合得到多个待分析场景。在此基础上，分析每个场景下发生线路N-1时是否有其余线路或元件过载，计算发生过载情况的场景概率之和便可得到所研究网络不满足N-1准则的概率。最后，对这些存在不满足N-1准则风险的线路依据风险概率进行排序得到所研究电网薄弱环节。结合7节点交直流电网算例对所提出的方法进行了详细说明，计算结果表明抽样盲数方法可用于线路N-1静态安全评估，从而实现对电网的多维度评价。

摘要:随着可再生能源大规模接入电网，电力系统正面临着越来越复杂的运行环境，从而对电网在线操作的时间粒度提出了更高的要求。关键断面在线发现以及其极限传输容量计算是保证大电网在线安全运行的重要手段，调度员通过调控关键断面控制电网安全、稳定运行。从数据驱动的角度出发，对电网在线运行状态建立特征集合，运用层次聚类和分布式特征选择筛选出影响断面出现与否的关键特征，随后运用二分类分布式的K-邻近法(KNN)建立特征集合与断面出现与否的映射。算例分析表明，相比于传统方法，所提机器学习方法可以大大减少关键断面在线发现所需时间，且关键断面预测精度达到工程应用需求。

摘要:换相失败是高压直流输电系统(High Voltage Direct Current, HVDC)中常见的故障之一。为了降低连续换相失败发生的概率，提出了一种基于非线性动态VDCOL低压限流控制器(Voltage Dependent Current Order Limiter，VDCOL)设计方案。针对常规VDCOL直流电流调节指令灵敏度较低的特点，所设计的非线性动态VDCOL控制策略将系统故障严重程度同时考虑在内，根据电压大小动态调节VDCOL控制器的控制曲线，提高直流电流指令在系统故障期间的响应速度，达到尽快限制直流电流来降低发生连续换相失败概率的目的。在PSCAD/EMTDC仿真环境中，使用国际大电网会议(International Council on Large Electric Systems, CIGRE)标准模型对所提控制方法进行验证。仿真表明，所提非线性动态VDCOL控制器在短路故障时可以抑制连续换相失败，并且有利于快速恢复系统的直流电压和传输功率，保证输电系统正常运行。

摘要:根据电力调度自动化系统提出的升级改造需求，要求将还未接入地调和备调系统的站点通过调度数据网接入地调和备调系统，并实现多调度系统一体化。但一些变电站正在使用的远动机没有足够的接口，无法同时接入到多个调度系统。为此，通过分析调度主站和变电站远动通信规约工作模式，设计了一种串行接口分路装置。将装置连接到变电站远动机上，即可实现远动机与多个调度自动化主站系统实时通信。分路装置的应用使变电站在不更换远动机的情况下，实现多个调度主站对变电站的实时监测与调度，通过测试和试点运行，表明其能够满足电力调度系统一体化的接入需求。

摘要:针对机械式有载调压和电力电子式自动调压装置结构复杂、切换过程冗长和响应速度慢等问题，提出基于晶闸管的分段式快速调压模型。该模型去除冗杂的过渡电路，精简调压结构；在保证无短暂的电压电流中断的情况下，配合高频全控型双向晶闸管的特性，采用快速切换和增加分段绕组的方式限制过渡环流，简化调压流程；实现在任意时刻进行切换，突破过零切换理论的限制。以理论推导确定环路电流的影响因素，根据仿真实验以及结果分析得出合理的影响参数值。通过Matlab对10 kV/0.4 kV、400 kVA的变压器进行了最终参数的仿真，实验证明了分段式模型的可行性、可靠性以及快速性。

摘要:目前国内常规的10 kV变电站中高压开关设备日常运行、操作和维修基本上依靠人工来完成，不仅会增加电气工人劳动强度，而且缺乏对高压开关设备故障预判的前瞻性。针对这种人工运维模式带来的问题，结合目前国内常规的变电站10 kV高压开关设备的工作流程和控制要求，采用嵌入式工控机配套组态软件作为上位主控设备，智能监控单元、综合保护装置等组成下位设备。上下位设备之间通过网线采用IEC61850中的GOOSE通信协议连接，构成嵌入式工控机+智能监控单元+综保装置的小型DCS集散控制系统。该系统采用温升实时、断路器状态在线监测技术和智能操控、状态视频监视技术，在满足高压开关设备日常运维需要的同时，很大程度上提高了供配电网络的智能性、可靠性和安全性。

摘要:地区发电机组节能减排实时监控系统涉及部门多、任务繁重，传统的本地化平台难以有效地实现上述复杂功能。结合信息技术发展，研发了基于云平台的节能减排实时监控系统。首先介绍了节能减排系统的功能需求，针对该需求提出了分层服务的设计方法。进一步研究节能减排系统的云平台，在分析基于云平台节能减排系统的整体结构基础上，重点研究了云功能、云结构和云安全等核心内容。具体设计了云平台的采集系统和主站系统两个关键组成部分的实现方法。最后介绍了该节能减排系统在地区电网的应用情况，验证了方案的有效性。

摘要:介绍了国网就地化母线保护实现方案，从子机配置方案、环网通信方案及保护专网通信方案三个方面对就地化母线进行了介绍。分析了就地化母线保护在现场实施过程中遇到的问题，如子机动作行为不一致，过程层配置工作量大，刀闸位置可靠性降低等，并提出了相应的解决措施。最后介绍了就地化母线保护可优化改进的保护功能。与传统母线保护相比，就地化母线保护提高了间隔接入能力，提高了数据通信可靠性，提高了保护动作速度，具备更大的技术优势以及更加广阔的应用前景。

摘要:针对就地化保护特点，以高效而全面的检验为导向，提出了工厂化检验与现场更换检验相结合的就地化保护检验机制。首先对就地化保护的整体构架进行了简述，在此基础上，阐述了总体的检验方案。然后分别对工厂化检验和现场更换检验的流程和内容进行了详细叙述。相比于传统继电保护装置的检验机制，该方案在检验效率和现场作业安全方面都具有明显的优势。该方案在包含就地化保护所有功能检验的同时，融入了就地化保护在运维检修上的特殊性，使方案更具有实用性。

摘要:含有柴油发电机、光伏发电单元和储能单元的孤岛微网为偏远地区的能源供给提供了有效的解决途径，但是由于光伏出力与负荷需求的双重不确定性，目前尚缺乏行之有效的能量控制策略以同时保证孤岛微网的供电可靠性与经济性。如何在不间断供电的基础上，实现多源孤岛微网的经济运行已是电网公司亟待解决的新问题。为此，提出了一种基于双层模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)的多源孤岛微网经济运行控制策略，以实现运行成本最小化，同时减小负荷和光伏功率波动带来的不利影响。通过仿真分析中国西北某村的经济运行成本验证了所提控制策略的有效性。

摘要:针对智能变电站配置文件变动带来的校核难问题，提出了基于双层CRC校核的智能变电站配置文件在线诊断方法。该方法能有效地提高智能变电站配置文件的安全性和一致性。首先分析基于IEC61850的智能变电站配置文件及其形成机制。接着介绍CRC算法原理及其在智能变电站配置文件的动态校核应用情况，结合变电站配置文件特点采用双层CRC校核的原理，进一步详细研究该方法的实现过程和具体步骤。基于双层CRC校核方法研发了具有可视化功能的智能变电站配置文件在线诊断系统。现场应用情况证明了所提方法的有效性。

摘要:针对电力设备全寿命周期成本分析所用的基础数据不准确的问题，提出了基于动态数据的输变电设备全寿命周期成本分析。首先分析了输变电设备全寿命周期的特点，研究了输变电设备全寿命周期成本组成和具体的计算公式。接着研究了电力信息大平台背景下，采用数据驱动方式实现输变电设备全寿命周期成本分析所需的动态数据。介绍了基于动态数据的输变电设备全寿命周期成本分析的具体流程。最后，通过案例验证了所提方法的有效性。