摘要:针对分属于不同经营主体的微电网组成的微电网群，各微电网的经营目标、调频资源或调频能力等存在差异。为了使微电网群的频率调整达到调频任务的有序分担、调频费用的有序分摊以及调频经济性的有序达成等要求，分析了孤岛微电网群调频备用容量配备应遵循的规则，提出了微电网群频率调整的双层协调控制策略。第一层，各微电网中央控制器MGCC在微电网内部实施基于联络线功率偏差TBC的经济性调频控制，承担微电网自身有功变化所引发的调频任务，恢复系统频率和消除联络线交换功率偏差。当受扰微电网调频能力不足时，向上层微电网群中央控制器MGGCC申请微电网群互济频率调整辅助服务。第二层，MGGCC在微电网群层面实施基于恒频FFC的经济性调频控制，恢复系统频率。该策略可实现分属于不同经营主体的微电网群的频率调整控制的有序性和经济性。在频率分层调整过程中，各微电网承担自身扰动所引发的频率调整所产生的费用，包括自我调整和互济调整费用。算例结果验证了所提控制策略的有效性。该策略思想可为微电网群的设计、组网、运行与控制等工作提供参考借鉴。

摘要:为减小大量电动汽车无序充电对电网造成的影响，提出了一种电动汽车智能有序充放电策略。基于合作博弈的思想，以电动汽车代理商与电动汽车用户的合作联盟收益最大为目标，建立了电动汽车的动态分时优化充放电模型。采用粒子群算法求解出代理商与电动汽车用户间的动态分时交易电价，并对电动汽车充放电时段进行引导规划。实际的算例结果验证了该策略的有效性和经济性。通过与固定电价策略进行对比分析，表明所提策略不仅能有效减小峰谷差，避免负荷“新高峰”，且可以提高代理商和电动汽车用户的收益。进一步对比不同数量电动汽车入网对优化效果的影响，发现随着入网电动汽车数量的增多，优化效果更明显。

摘要:针对三相四线制低压配电网中的线损问题，提出了在复合电能质量作用下的线损计算方法以及与单一电能质量作用下的线损比较方法。首先对三相不平衡引起的线损进行推导；其次依据叠加原理推导谐波条件下的线损；然后综合考虑和推导这两种电能质量共同作用下的线损，并根据对称分量法对这两种电能质量在单独与共同作用下的线损进行比较。结果表明三相不平衡加剧谐波损耗，即谐波及三相不平衡共同存在时的线损大于各自单独存在时造成的线损之和。最后利用Matlab/Simulink仿真工具和chroma 6590可编程交流电源对每一部分均进行实验，验证了理论推导的正确性。

摘要:为了实现对风力发电机组变桨系统的预见性维护，提出了在机组健康管理平台上开发变桨异常识别系统的设计思路。在模型算法构建过程中，提出将变桨速度的频域特征作为分类特征，实现了对异常征兆的精确刻画。利用AdaBoost-SAMME算法将变桨速度分为高频、低频以及正常三类，与人工神经网络、支持向量机、随机森林等五种算法对比发现，即使各类样本数量严重不均衡，AdaBoost-SAMME算法的准确率、查准率、查全率及G-mean等评价指标也都优于其他算法。为了提高系统的自学习能力，提出了一种基于欧式距离的新样本判断方法，以此自动扩增训练样本规模。应用实例验证表明，基于AdaBoost-SAMME算法的变桨异常识别系统具有显著的分类效果和良好的稳定性，解决了不同机型的变桨速度频域特征普适性规律不明显，常规逻辑判断方法无法识别变桨系统异常的技术难题。该系统实现了在故障前识别出异常的预警功能，能够指导现场人员开展预见性维护，提高机组的可靠性和可利用率。

摘要:为了发展基于扩展型“Sen”变压器(Extended Sen Transformer, EST)的潮流计算理论与方法，从简化EST潮流模型的角度出发，提出了一种适用于统一迭代潮流计算的EST模型。首先，根据EST的工作原理，将串、并联侧绕组等效为电压源与阻抗串联组成的支路，进而把EST简化为一种双电压源型等效电路。然后，基于统一迭代法的解算思想，并结合EST的电压调节、相角调节和功率调节运行模式，建立了EST的稳态潮流模型。最后，借助Matlab软件，算例分析在一个修改的IEEE6机30节点系统中展开。通过比较所提模型与软件仿真所得系统节点电压幅值和相角，二者之间偏差在合理范围内，验证了所提模型的有效性。

摘要:与传统AC-DC-AC功率变换器相比，矩阵变换器作为一个通用的功率变换装置，能够轻易实现N个相位到M个相位的变换。矩阵变换器可以产生理想的输入输出波形、没有中间储能环节、能量双向流动、快速的动态响应等优点。三电平矩阵变换器能够提高电压传输效率、实现多电平电压波形输出、突破电压传输比0.866的限制。针对三电平矩阵变换器调制过程中存在的共模电压问题，提出了基于电容钳位三电平矩阵变换器的改进空间矢量调制算法，根据不同的调制系数选择不同的调制策略，能够将三电平矩阵变换器的共模电压减小到最小。通过实验和仿真平台验证该简化策略的可行性和正确性。

摘要:电力客户用电的不确定性给配电台区三相负荷不平衡治理带来了极大的挑战，泛在电力物联网是实现从源头治理配电台区三相负荷不平衡的有效技术手段。提出了一种基于负荷动态规划的配电台区三相不平衡治理方法。首先，通过HPLC户相关系识别与户表电压序列变化相关性分析获得准确的户相关系。其次，利用户表高频次负荷数据，建立用户负荷特征曲线。最后，通过对各相位下的单相户表的历史负荷数据进行关联分析，采用负荷动态规划算法得出户表相位关系调整建议。算例实际应用结果验证了该方法的调整精度优于线路负荷改接法和换相开关装置治理方法。

摘要:独立光储发电系统不与大电网连接，仅靠系统控制策略保障电能质量，目前仍具有电能质量较差、系统不稳定的问题。以提高系统电能质量、增强系统稳定性为目的，提出一种基于稳压控制的控制策略。对于储能系统，在通过逆变器前首先进行稳压控制，再通过逆变器的双环控制结构维持系统的电压与频率恒定。光伏电池在逆变器前采取最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)及稳压控制，并采用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)的恒功率控制策略(PQ control)维持稳定输出。在Matlab/simulink环境下进行仿真测试，验证控制策略的有效性。

摘要:随着电网中采用高频电力电子器件制造的设备逐渐增多，配电网中的超高次谐波现象已经成为了一种亟需解决的新型电能质量问题。相较于传统谐波检测方法采样超高次谐波信号时产生的巨大数据量，压缩感知作为一种新型信号处理方法，在使用测量矩阵对稀疏信号进行亚采样后通过重构算法用较少的数据就能精确地恢复原始信号，有效降低了对采样端硬件的要求。提出了一种基于确定性测量矩阵与变阈值SAMP算法的压缩感知超高次谐波检测算法。首先该方法采用了一种由确定性随机序列构造的测量矩阵，这种确定性测量矩阵的结构与随机测量矩阵相比更易于传输与存储，同时具有和高斯随机矩阵相同的重构性能。其次，针对SAMP重构算法在频谱泄露时易发生稀疏度过估计的问题，提出了一种改进的变阈值SAMP算法，设置一个动态的阈值来控制算法中内积的选取，减少迭代中的误选。改进算法提高了超高次谐波检测的精度，降低了因频谱泄露和噪声造成的误差且更容易硬件实现。最后，通过仿真和实测结果证明了改进算法的准确性和有效性。

摘要:新能源发电渗透率逐渐提高，由新能源本身固有特性向电网引入的功率扰动不容忽视，且在高比例接入情况下对于新能源发电参与电网调节的需求越来越大，这对其系统功率响应性能提出了更高的要求。由蓄电池和超级电容组成的混合储能由于具有互补的能量特性，应用于新能源发电系统中可以帮助提升其整体的能量处理能力。为了充分发挥储能介质的功率特性，针对光伏发电系统中的应用，提出了一种应用于蓄电池-超级电容混合储能变换器的模型预测整体控制方法。根据变换器主电路的数学模型，结合混合储能的控制目标，设计了嵌入功率滤波器的模型预测整体控制策略。仿真结果表明提出的模型预测整体控制方法具有优越的功率响应特性与参数鲁棒性。

摘要:研究商业型虚拟电厂运行机制能为新能源电源入网提供一定的技术支撑。将风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、电动汽车充电站整合为一个虚拟发电厂，可显著降低因新能源单独并网时的出力不确定性及电动汽车无序充电对电网造成的不良影响，减轻电网压力，并可有效促进新能源消纳。以虚拟电厂经济效益最优为目标，在满足各约束条件的前提下，对其进行调度优化策略研究。通过线性惯性权重粒子群算法及非线性惯性权重粒子群算法对所提模型进行求解，结果表明采用非线性惯性权重粒子群算法不仅能避免过早收敛陷入局部最优而且得到的效益更高。通过算例验证了该模型的合理性及求解方法的有效性。

摘要:由于变压器正常运行时无零序电流，零差保护回路CT(变压器Y侧)存在极性校验的难题。传统极性校验方法需要利用负荷电流，存在应用局限。为此，提出了基于零模涌流的零差保护CT极性无负荷校验方法。该方法利用变压器空载合闸励磁涌流的零模分量，通过计算Y侧自产与中性点零模涌流的波形相似度，采取“假设-检验”的方式，遍历所有可能的极性错误情况，实现零差保护CT极性正确性的校验，并引入欧氏距离以进一步提高方法对极端涌流情况的适应性。基于PSCAD/EMTDC4.6和Matlab对此方法进行了仿真分析，并利用南方电网某500 kV主变空载合闸涌流录波数据进行了验证，结果表明该方法能在无负荷情况下可靠识别零差保护二次回路CT极性错误类型，有效防止零差保护误动。

摘要:为了更精确地确定换流站的站址和配置换流站的容量，对直流配电网换流站选址定容进行了研究。利用数理统计方法分析光伏电池与风力发电机的实测功率数据，得出光伏电池和风力发电机的四季出力时序曲线，以分布式电源接入造价和负荷距最小为目标函数确定规划区分布式电源的位置。对传统负荷距模型进行改进，计及规划区内负荷大小、负荷性质、负荷同时使用率、地理环境等影响因素。同时考虑分布式电源的季节波动性，提出了一种改进的负荷距模型。利用遗传算法对该模型进行寻优，进而确定换流站的站址与容量。该方法可供相关工程技术研究人员参考。

摘要:为了准确预测电力系统的短期负荷变化，为电力系统安全、经济、高效运行提供指导方向，提出了一种将模糊聚类以及随机森林回归算法进行组合的电力系统负荷预测方法，利用粗糙集构建补偿规则，对预测结果进行修正补偿。首先，通过对电力系统负荷的周期性、天气相关性等特征进行分析，利用C均值模糊聚类算法对历史样本进行聚类，在进行随机森林回归预测时，使用聚类后同类数据作为训练集样本构建决策树。考虑到随机森林回归预测偏保守、电力系统负荷在峰值处波动大的特征，在得到预测结果后利用粗糙集理论生成补偿规则，对负荷预测进行修正。利用所述方法对北爱尔兰地区进行一日24 h的负荷预测，结果跟实际负荷的平均绝对误差百分比为2.09%，验证了该预测方法的有效性。

摘要:为提高西北电网清洁能源消纳能力和华中电网供电能力，青海—河南特高压直流低端及其配套的南阳—驻马店特高压交流工程将于2020年接入河南电网。主要分析以上工程投运后河南电网电压稳定特性及其改善措施。计算结果表明，若青海—河南特高压直流工程馈入河南电网功率替代河南电网常规电源，将导致河南电网动态无功支撑能力降低，部分负荷中心近区发生交流故障后郑州东北片区暂态电压无法恢复，需要对河南电网火电机组及调相机开机方式提出要求。针对上述问题提出南阳—驻马店特高压交流工程与青海-河南特高压直流工程同步投运、郑州火电机组留取旋转备用等建议，并验证了建议的有效性。研究结果对电网规划、运行及国内同类直流工程设计都具有参考价值。

摘要:为了克服变压器定期维护检查成本高、难度大，实现对变压器的故障检测，保证变压器长期处于正常的运行状态，提出了一种简单的在线监测算法。首先，对变压器热点温度模型进行了研究，并通过仿真验证了模型的准确性；其次，从理论上分析了变压器故障检测的回归算法，并利用变压器上的真实数据对此算法进行了仿真验证。仿真结果表明，该算法在变压器故障时所关注的几个参数有明显变化，而变压器负载缓慢变化或突然变化时这些参数基本保持不变，从而验证了所提出的算法能有效识别出变压器故障。

摘要:提出了一种新型自适应罗盘搜索(Adaptive Compass Search, ACS)算法，用于非均匀温差分布(Non-uniform Temperature Distribution, NTD)条件下的集中式温差发电(Thermoelectric Generation, TEG)系统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)。集中式TEG系统仅使用一个MPPT变换器，因此与组串式和模块式的TEG系统结构相比，其运行与维护成本较低。然而，在NTD条件下，集中式TEG系统通常会出现多个最大功率点(Maximum Power Point, MPP)。为有效寻找集中式TEG系统的全局MPP，采用了一种基于探索方向的自适应序列方式，通过利用过去的搜索结果来显著提高ACS的全局搜索能力。通过三个算例对ACS的MPPT性能进行了研究，即温度恒定、温度阶跃变化以及随机温度变化。仿真结果表明，与扰动观测(Perturb and Observe, P&O)算法、粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法和罗盘搜索(Compass Search, CS)算法相比，ACS能以更快的速度和更高的收敛稳定性获得高质量的全局MPP。

摘要:为提高动态无线电能传输系统的控制速度并保证移动供电时的电压稳定性和高效率，提出了一种基于双拾取耦合结构的互感估计控制方法。通过建立系统电压和输出功率的数学模型，分析了最优控制占空比与互感以及每个拾取电路等效串联电阻的关系，给出了一种通过直接计算占空比的闭环控制方法。在与发射端无通信连接的情况下，该控制方法能够提高拾取端电路的控制速度，且可以同时实现恒压输出与效率优化。实验结果表明，采用该控制方法的动态无线电能传输系统，在移动时负载侧输出电压能够保持恒定，输出电压的波动率为?0.988%，系统最高效率达93.18%，实验证明了所给出控制方法的有效性。

摘要:基于模块化多电平换流器的直流输电系统(Modular Multilevel Converter based High-voltage Direct Current, MMC-HVDC)可为海岛电网等重要领域供电，当海岛电网处于有源和无源网络切换过程中时，存在有功功率不平衡、交流电压振荡等不稳定问题。因此，提出一种向海岛电网供电的MMC-HVDC有源/无源切换控制策略，该控制策略对外环功率控制和相角控制进行优化，消除切换时刻的瞬时有功功率不平衡，实现海岛电网的平稳切换。最后在PSCAD/EMTDC中搭建三相MMC仿真模型。仿真结果表明，在所提出控制策略的作用下，系统在有源、无源及两者切换时刻皆可正常运行，验证了所提控制方法的有效性和正确性。

摘要:分析了西北电网三起因保护拒动而导致的故障范围扩大事故，指出现有基于最严苛电网运行方式的超高压线路后备保护整定可能导致保护定值灵敏性不足、无法可靠动作的问题。提出了基于非最严苛电网运行方式的超高压线路距离保护整定方法，距离II段采用接近于实际的检修方式进行整定，距离III段采用考虑对侧故障可靠切除后的运行方式进行整定。该整定方法在改善配合关系的同时，能够最大限度地发挥距离保护对本线和相邻设备的后备作用。实际算例验证了该整定方法的有效性。

摘要:分析了一起因电流互感器二次接线盒内放电间隙金属片短接引起的保护电流回路缺陷。基于保护电流回路图，搭建等效电路模型。同时对在准稳态情况下因放电间隙金属片短接所引起的流入500 kV母差保护电流分流情况进行基础理论分析。在此基础上结合简化等效电路模型搭建Pspice电路仿真模型，进一步阐释此异常对500 kV母差保护装置采样电流的影响。最后结合500 kV母差保护逻辑，在准稳态情况下分析放电间隙异常对500 kV母差保护功能的影响。

摘要:针对国家电网电力设备供应商在综合评价方面的不足，设计了一种基于博弈论组合赋权的模糊综合评价模型。首先，该模型构建了包含设备台账、设备缺陷和设备装用范围等特征的评价体系，利用层次分析法和因子分析法分别计算各评价指标的主观权重和客观权重，然后利用博弈论集合的思想对两种权重进行组合赋权，最后根据最大隶属度原则确定供应商类别，完成最终评价。以国网公司2004年—2018年投运162个电力设备供应商为例，结果显示，共有A类供应商30个，B类供应商16个，C类供应商116个。验证了评价模型的客观合理性，可为电网公司针对电力设备供应商的管理决策提供参考价值。