摘要:为了从理论上分析送端交流系统工频变化量保护的动作特性，建立了送端交流系统故障下的整流侧直流系统的等值工频变化量阻抗模型。基于所建立的数学模型，并结合直流控制系统的故障响应特性，对不同故障情况下直流系统的等值工频变化量阻抗特性进行了分析，进而分析了送出直流对工频变化量元件的影响。研究表明:在送端交流系统故障情况下，直流等值工频变化量阻抗在大部分条件下呈容性，可造成工频变化量距离元件保护范围的缩小和工频变化量方向元件的误判。最后通过PSCAD/EMTDC仿真软件对理论研究进行了仿真验证。

摘要:针对分布式电源(DG)接入配电网产生的电压越限问题，可以利用DG逆变器输出的无功功率为含源配电网提供无功支撑以解决电压越限问题。提出含源配电网的无功电压分段自适应自治控制策略。首先通过采集当前时刻DG并网点电压和并网点处馈线流过的有功功率方向。然后根据采集到的信息动态自适应调整触发电压临界值，触发电压临界值将并网点电压运行值划分为五个区间。其次根据DG并网点电压所处区间使用Q(U)控制策略计算DG无功输出目标值。最后控制DG逆变器输出无功追踪该目标值。将所提方法与不考虑DG无功调控能力方案、基于定参数的Q(U)控制方案进行综合比较，仿真结果表明所提控制策略在解决电压越限问题、抑制电压扰动、提高电压质量等方面均有显著的效果。

摘要:针对变换器中因电解电容退化而引起的等效电阻异变的故障诊断问题，提出了一种基于逆向卡尔曼滤波的电力变换器故障诊断方法。将变换器抽象为一类卡尔曼滤波动态方程。将电路元件参数作为卡尔曼滤波的未知状态，利用电路的电压和电流作为已知矩阵，逆向推导卡尔曼滤波递推公式，完成电力变换器的参数辨识和故障诊断。针对变换器正常状态下的参数辨识结果，表明所提出的逆向卡尔曼滤波参数辨识算法具有较高的精度。同时针对变换器故障状态下的故障诊断结果，表明逆向卡尔曼滤波算法也具有很好的跟踪性，能够快速显示故障元件及其参数变化情况。仿真验证了所提出方法的有效性和实用性。

摘要:在自动需求响应系统(ADRS)中，当大量的用电负荷数据被自动实时采集时，受节假日、天气、温度等因素的影响，用户侧负荷用电特性会随着响应策略的变化而发生变化。传统负荷预测方法的预测精度也将会被降低，不再满足ADRS要求。针对这一问题，基于柔性负荷的响应特性，将“预测-调度-响应”各环节视为一个闭环控制系统，把自动响应(AD)信号作为一个输入变量引入系统。基于丰富的负荷用电数据，采用“黑匣子”思想建立了闭环超短期负荷预测模型，并用仿真结果验证了模型的有效性。结果表明，该模型与传统预测模型相比，预测精度明显提高。

摘要:针对传统电力系统戴维南等值参数计算方法中存在的弊端，提出一种基于幂级数展开的戴维南等值参数跟踪算法。该算法假设在相邻采样时刻内系统戴维南等值参数幅值不变，利用幂级数展开式跟踪系统戴维南等值参数，不仅有效避免了参数漂移问题，而且能较大程度地反映等值系统内部负荷扰动。同时，该算法在系统三相短路故障后能瞬间恢复对戴维南等值参数的准确跟踪，即适用于系统短路故障切除后的暂态过程。最后，分别通过在简单双母线算例系统和IEEE39节点算例系统中的仿真验证了所提算法的鲁棒性和准确性。

摘要:高压直流输电系统由于输送容量大，输电距离远，在我国电力系统中起到越来越重要的作用。一旦直流输电线路发生故障，快速准确识别故障具有极其重要的意义。对小波变换的直流输电线路行波保护方案进行了研究，发现在10 kHz的采样率下，对同一行波不同的采样，可导致小波变换模极大值的波动范围达7倍以上，意味着采用离散采样进行保护整定有严重的数值稳定性问题。提出了多重采样方法，以采样重数为表征指标，获得了小波变换方法故障指标数值波动的可能范围，分析了数值波动概率分布情况，并获得了过渡电阻值对故障指标波动范围的影响。该研究方法和结论对于实际工程中的行波保护整定，具有较重要的参考意义。

摘要:变压器遭受直流入侵时铁心励磁饱和程度加深，励磁电流发生畸变，谐波含量显著升高。针对该问题研究变压器励磁谐波与铁心饱和特性，并提出一种变压器直流扰动下铁心饱和失稳判据。基于电磁耦合原理构建交直流混杂模式下的变压器状态方程，利用端口电气信息研究励磁电流辨识方法，对励磁电流进行谐波分析并总结其变化规律，通过分析变压器直流扰动铁心饱和机理，研究铁心饱和失稳判别方法。通过仿真计算与动模实验深入分析变压器的电磁特性，并验证该方法的有效性。该研究为变压器直流扰动下铁心饱和失稳判别提供可行方法。

摘要:为充分发挥电价对市场需求的调节作用，有效引导需求侧资源参与电网调度，提出一种日前发电调度与日前分时电价(Time-of-Use, TOU)联合优化模型。考虑分时电价对用户收益的影响，以最大化社会福利和最小化峰谷差为目标函数，通过源荷两侧的协调调度来增强分时电价的实施效果。考虑负荷响应的差异性，对各类负荷实施不同的分时电价。计及电网公司让利约束，在保障用户和电网公司利益的前提下，电网公司以让利的形式将因分时电价带来的电网缓建获益适当转嫁给用户，以实现经济效益的共享。结合NSGA-II算法和优先顺序法求解该多目标优化问题，根据最大满意度法从Pareto解集中选取最优解。通过对修改的IEEE 39节点系统算例的仿真，验证了所提模型的有效性。

摘要:针对存在多种单一电能质量扰动的复合扰动分类识别问题，提出了一种基于分段改进S变换和RBF神经网络相结合的复合电能质量扰动识别新方法。首先对离散S变换进行了分段改进，将时域分辨率和频域分辨率进行分段处理，通过分析改进S变换得到的模时频矩阵，绘制了能够反映扰动信号不同突变参数的特性曲线。其次利用统计方法优化计算提取了10种用于模式识别的特征量，并用局部逼近的RBF神经网络设计了分类器对提取的特征样本进行训练和分类，最后在不同噪声环境下对5种单一扰动及谐波+电压暂降、电压暂降+闪变等6类复合电能质量扰动的分类识别进行了仿真验证。仿真结果表明，该方案时频处理、分类能力和学习速度等方面均优于普通改进S变换+全局逼近网络的方法，且鲁棒性强，能准确识别多种单一扰动及两种扰动同时存在的复合电能质量扰动。

摘要:风电出力的不确定性对于备用容量的配置具有重要影响。基于此，提出了一种计及风电功率预测误差的备用容量计算新方法。针对拉普拉斯分布形状调整不够灵活的问题，提出了一种改进拉普拉斯分布。并以此为基础，提出了一种发电机备用容量计算新方法。该方法首先以最小化发电成本为目标的最优潮流模型，对系统各机组的运行基准点进行求解；再按照鲁棒优化思想并结合发电机自动发电控制(AGC)的仿射模型建立鲁棒最优潮流模型求解各AGC机组参与因子；最后结合等概率转换原则求解系统的备用容量。算例分析表明，所提改进拉普拉斯分布模型拟合效果较好，且所提备用容量计算新方法能够综合考虑系统安全性和经济性的需求。

摘要:提出一种基于双树复小波变换(DTCWT)-深度信念网络(DBN)的配电网内部过电压识别方法。将10 kV母线三相过电压信号进行双树复小波变换，再通过奇异值分解降维，将所得奇异值作为特征值输入训练好的深度信念网络分类器，实现对7种典型的内部过电压的类型识别。利用ATP/EMTP仿真数据和物理实验平台上的故障波形对所提算法进行训练和测试，并将之与其他分类算法进行对比。结果表明，相较于所列举的其他方法，所提算法具有更强的特征提取能力和更高的识别准确率。

摘要:舰船电力系统环形网络故障重构本质上是带约束的多目标非线性组合优化问题。为了解决舰船电力系统发生故障时的供电恢复问题，提出了一种改进双粒子群优化算法进行求解。此算法分为主、辅两个粒子群，主粒子群改进了种群初始化、自适应调整惯性权重和学习因子，提高了主粒子群算法的全局寻优能力。同时，辅助粒子群还采用改进的混沌局部搜索策略，增强了种群多样性及局部寻优能力，有效地解决了粒子群算法中容易陷入局部极值的问题。通过系统仿真，分别将几种不同的优化算法进行比较。结果表明该算法具有很高的搜索效率和寻优能力，能有效地提高故障恢复的速度与精度，在处理舰船电力系统网络故障重构方面具有较好的效果。

摘要:为了实现对智能变电站保护系统进行可靠性评估的目的，建立精确的保护系统可靠性评估模型至关重要。采用威布尔分布来表征设备老化时设备故障率随时间的变化情况。结合保护系统的计划检修行为，用改善因子来表征计划检修对设备故障率的降低作用，建立了计及设备老化与不完全计划检修的智能变电站保护系统可靠性评估模型。以线路保护系统为例，通过绘制线路保护系统可靠性时变曲线，计算线路保护系统的平均无故障工作时间和计划检修成本等指标对线路保护系统进行可靠性评估。结果表明所提方法能较为准确地反映设备老化与实际检修效果。

摘要:针对智能变电站二次设备故障机理的复杂多样性，传统的单一性指标评估难以有效挖掘出潜在的安全隐患。在相应研究基础上建立了二次设备状态评估递阶层次评估模型和指标体系，运用灰色理论中的灰色聚类建立二次设备的状态评估灰色聚类模型。为了节省人力同时兼顾状态评估的客观性，采用灰色预测GM(1,1)模型对专家评分进行离散建模以获得足够的评估样本。同时考虑到评估指标的不确定性，采用云模型构建灰色白化权函数，并结合层次分析法计算状态指标的组合权重。实际案例仿真结果表明，所提方法计算量小且操作简单，可以准确及时地为智能变电站二次设备和系统的状态检修工作提供科学指导。

摘要:针对交直流混合配电网特殊的网架结构和电气特性，构建交直流混合配电网故障恢复模型。所提出的模型以故障恢复综合满意度指标为目标函数，并计及潮流约束、节点电压约束、支路传输约束和网络辐射状约束等约束。对所建立的模型设计两阶段优化求解流程，第一阶段采用二进制粒子群算法进行求解，第二阶段采用粒子群算法进行求解。最后通过一个算例表明，交直流混合配电网故障位置对故障恢复策略以及故障恢复综合满意度指标有着较大影响，同时所提出的模型适用于交直流混合配电网故障恢复问题。

摘要:针对二次系统隐性故障可能引发的连锁故障，提出了一种多指标综合风险评估方法。采用马尔科夫状态空间转移方法，求解系统处于不同状态的时变概率及平稳概率。将平稳概率与距离保护相结合，构造反映系统隐性故障的模型。从电网容量、电网用户、电网稳定性3个方面建立电源孤立、负荷切除以及电网解列的风险指标，加权得到反映连锁性故障的综合风险指标。建立了基于蒙特卡洛抽样算法的风险评估体系，并通过具体的算例对多指标风险评估的方法应用进行展示。

摘要:电力系统的参数误差和量测误差在状态估计时经常同时发生。为此提出了一种同时辨识不正常状态支路和参数误差的方法。首先建立了含断路器的支路模型，确定了利用断路器状态估计的误差方程。然后，提出了一种基于扩展状态估计方程的能够同时辨识网络拓扑误差、参数误差和坏数据量测的多源误差的方法。所提拓扑结构误差辨识方法能够在含有坏数据和网络参数误差下辨识不正常状态支路。该方法将约束条件中的归一化拉格朗日乘子加入到断路器模型和参数误差中，通过估计含有拓扑和参数误差的可疑支路的参数来辨识不正常支路的状态，且仅利用传统状态估计的结果来辨识误差。最后利用IEEE118节点系统进行算例验证，对比分析了多种场景下所提方法与传统辨识方法的结果，说明了所提方法的有效性。

摘要:故障区段的可靠识别是直流配电网线路保护的难点之一，由此产生相邻线路保护的配合问题，并需防止交流故障后直流保护误动。基于平波电抗器和滤波电抗构成的物理边界的故障区域识别方法，不适用于采用模块化多电平换流器(Modular multilevel converter, MMC)的直流电网。为此，在分析直流线路短路的电气特征后，综合考虑保护配合问题，划分了直流线路保护区域，设计了包含主保护、后备保护在内的直流线路保护方案。为满足选择性要求，直流线路保护采用两端电流方向判断故障位置。最后，搭建光伏直流汇集接入系统及多端直流配电网的仿真模型，验证了该直流线路保护方案的可靠性、选择性和速动性。

摘要:脉冲电流法局部放电检测通常用于电气设备出厂时的型式试验以及其他离线测试中。在充分分析开关柜局部放电检测的现状与问题后，设计了基于开关柜高压带电显示装置的局部放电在线检测的电路原理和信号提取方法。搭建了基于脉冲电流法的高压开关柜局部放电在线检测回路，开发了具备实时监测、判断与分析功能的后台软件。并在10 kV开关柜真型局部放电缺陷仿真平台上进行了真实放电的模拟试验，验证了基于脉冲电流法的高压开关柜局部放电在线监测装置的灵敏度与有效性。该研究对开关柜状态检修以及脉冲电流法在线检测理论研究具有较大意义，为10 kV配网设备局部放电在线监测提供了良好的实现方法。

摘要:针对直驱风力发电系统中变流器IGBT存在过电压脉冲的问题，基于IGBT的物理模型及C型、钳位二极管、RC型和RCD型四种过电压保护电路提出了一种新型CR-CD(Capacitor resistor and capacitor diode)过电压保护电路。首先，分析了CR-CD过电压保护电路的工作原理，论证了CR-CD过电压保护电路抑制过电压脉冲的优良性能。其次，详细设计了过电压保护电路的参数。最后，基于Matlab/Simulink平台搭建了CR-CD型过电压保护电路仿真模型，分别在恒定和变化负载电感两种工况下进行仿真对比分析。结果表明:CR-CD过电压保护电路不仅可以有效地抑制过电压脉冲，还能起到避免因电容造成的过电压脉冲衰减延迟以及缩短IGBT关断时间的作用。

摘要:为了缓解日益严重的可再生能源弃风弃光弃水问题，国家电网公司组织了富余可再生能源跨区现货市场，通过利用市场化机制来促进可再生能源在大区域范围内有效消纳。设计了应用于可再生能源送端电网的富余可再生能源现货市场技术支持系统总体功能架构，阐述了与国调现货交易平台及日前计划系统间关系，分析了交易校核、市场出清规则库等核心功能的具体实现技术，实现了与国调现货交易平台协调运行的送端电网富余可再生能源现货市场支持系统。系统已在甘肃、宁夏等多地投入运行，为送端电网可再生能源参与跨区现货市场交易提供了全面技术支撑，提升了可再生能源跨区消纳水平与资源配置能力。

摘要:为了准确评估矿用提升机电气传动系统的健康状态，及时实施状态维修，保障提升机系统能够安全可靠运行，提出了基于模糊综合评价的矿用提升机电气传动系统状态评估方法。在对该传动系统各组成部分故障分析的基础上，构建了状态评估的指标体系，采用层次分析法计算指标的权重，并引入劣化度分析对指标标准化处理。最后对河南某矿型号为JKMD-4′4(Z)的提升机电气传动系统进行多层次模糊综合评价。结果表明:通过仿真分析验证，所建立的状态评估模型能准确地判断矿用提升机电气传动系统的运行状态。

摘要:从增量配电网安全运行及经济效益出发，针对高渗透率分布式光伏接入配网引起的相关问题，构建以系统有功损耗、电容器及变压器调节代价、储能调节代价综合最小为目标的时段解耦动态拓展无功优化模型。在传统无功优化的基础上增加储能有功调节能力和光伏无功调控能力，将动态无功优化解耦为多时段静态无功优化，采用灾变遗传算法求得含高渗透率光伏及储能的增量配网无功优化方案。仿真结果表明，提出的时段解耦动态拓展无功优化模型能够提高增量配电网的无功优化效果，在减少电网损耗、降低设备调节成本的同时，兼顾电网电压运行的安全性。

摘要:开展大用户直购电能够激发电力市场的潜力，是中国电力市场化改革的突破口，其中的输电定价方法是影响电力市场发展的关键因素。已有的输配电价年度成本核算方法不能灵活反映用户选择不同购电对象、不同用电方式对输电成本的影响。为此提出基于输电网络时空风险因素的大用户直购电动态电价模型，用以反映用户从不同电源点购电以及不同时间段用电带来的输电成本的变化。将输电成本分解为反映输电网络受气象环境时空变化特征的故障风险成本和不随时空关系变化的固定成本两类，由此确定按月计算的动态电价核定方法。通过构建动态电价模型可以引导用户根据自身特点选择低风险月份多用电、高风险月份少用电的用电模式，降低电网高风险时间段的输电压力，提高电网可靠性。算例给出了大用户从不同空间位置的电厂以及在不同月份购电的风险成本及价格差异，验证了所提模型的有效性和实用性，可为政府核定输配电电价提供借鉴。