摘要:针对光伏阵列在局部遮阴时功率的多峰输出，提出了一种新型并行组合进化算法(GA-DE-PSO)，解决了传统采用的单一进化算法以及单一改进算法追踪最大功率时的不稳定性和精确性不足的缺点。该方法将所有的可行解个体随机分为两个子种群，并行采用向量的差分进化模式和染色体的遗传模式，产生新型个体和备选个体。再通过粒子群算法进行混合选择，得到更为有效的可行域的指导信息，从而更快速地收敛到最优点，实现最大功率点追踪。仿真结果表明，组合算法保留了三种进化算法的优点，具有较高的寻优精度与稳定性。

摘要:分析66 kV配电网中性点位移电压产生的原因，提出一种基于有源调节技术的中性点位移电压抑制方法。通过向中性点注入电流来补偿因线路对地参数不平衡引起的不对称电流，结合实际电网运行参数，分析注入电流的幅值、相位与中性点位移电压间的约束关系，确定注入电流值。采用向电网注入恒频间谐波测量信号的系统状态辨识方法，结合电压、电流双闭环控制，实现有源逆变装置对中性点位移电压的有效抑制。最后通过基于Matlab/Simulink的配电网仿真实验及实际物理实验，验证所提方法的正确性及有效性。

摘要:线间潮流控制器(IPFC)能实现线路间的潮流转移和分配，可用于解决电力系统中潮流不均引起的一系列问题，具有较大的应用潜力和价值。为评估IPFC工程应用价值，需实现含IPFC的大系统潮流计算，但目前我国多用于电网规划设计的大型电力系统分析软件中没有开发IPFC模型。为解决上述问题，提出了一种基于Matlab与PSD-BPA的含IPFC电力系统的联合潮流计算方法。首先推导了IPFC功率注入模型的数学表达式，并设计了Matlab与BPA联合潮流计算的计算框架，由Matlab进行IPFC求解计算，BPA进行大电网潮流计算，通过数据交换接口完成两种仿真软件的交互与交替求解。进一步对IPFC功率注入模型进行改进，提出了一种基于PI控制器的变步长潮流迭代策略提高了计算方法的收敛性。以南通西北片电网为例，对提出方法进行了仿真验证，计算结果表明了提出方法的正确性和有效性。

摘要:针对多种新能源发电的联合优化调度问题，以风力发电、光伏发电、光热发电、火力发电构成多源发电系统(Muti-Source Power System, MSPS)，提出了一种基于鲁棒随机优化理论的MSPS两阶段随机优化调度方法。首先，介绍了MSPS基本结构，并建立了MSPS出力模型。然后，提出了基于区间法及概率距离的场景生成及削减框架以处理风光出力的随机性，在此基础上建立了MSPS两阶段优化调度模型。同时，采用鲁棒随机优化理论将含有随机变量的约束条件转化为可以反映系统管理者承担系统风险态度的约束条件，建立了含双鲁棒系数的MSPS随机优化调度模型。通过仿真验证该模型可以降低系统的缺电风险，并能够为风险态度不同的系统管理者提供优化调度决策依据。

摘要:通过在辐射型多分支配电网络配置微型同步相量测量单元(μPMU)，提出了一种基于μPMU同步量测数据的配电网故障定位方法。该方法首先通过单端μPMU电压、电流同步相量求取初始故障距离。然后，根据双端μPMU电压、电流同步相量排除伪故障点，迭代确定故障在主网络上的具体位置，通过与初始故障距离比较，判断故障发生在主网络还是分支线路上。最后，通过伪故障点的迭代排除，确定分支上故障到主网络的距离。该方法考虑了线路电容对故障定位精度的影响，通过线路对地电容分析，减小了定位误差。仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要:变速恒频风力发电技术已广泛用于实际风机中，其中一个经典问题即最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)。针对双馈感应电机(Doubly-Fed Induction Generator, DFIG)设计了一款基于扰动观测器的滑模控制(Perturbation Observer Based Sliding-Mode Control, POSMC)来实现MPPT。所提控制器将扰动观测器和滑模控制(Sliding-Mode Control, SMC)相结合，从而大幅提高了DFIG的鲁棒性。首先，应用扰动观测器对系统扰动(发电机非线性、参数不确定和随机风速)进行在线估计。随后，通过SMC对该扰动估计进行实时完全补偿，从而实现不同工况下的控制全局一致性以及各类不确定环境下的鲁棒控制。最后，POSMC无需精确的DFIG系统模型，仅需测量转子角速度和定子无功功率，易于实现。进行了三个算例研究，即阶跃风速、随机风速和发电机参数不确定性。仿真结果表明，与矢量控制(Vector Control, VC)、反馈线性控制(Feedback Linearization Control, FLC)和SMC相比，POSMC在各类工况下均可捕获最大的风能并具有最强的鲁棒性。

摘要:为了分析电网复杂故障过程，基于保护装置与断路器的动作信息构建贝叶斯网络，提出了电网复杂故障推演新方法。应用电网实际拓扑结构信息、继电保护装置和断路器的动作信息构建贝叶斯网络。基于贝叶斯网络进行故障元件诊断，针对远后备保护、近后备保护误判的两种特殊情况，制定了专家系统规则实现保护拒动、误动的识别。将保信系统上送信息与拒动误动分析结果按主保护层-近后备保护-远后备保护-断路器层顺序进行信息整合，推演出发生故障时各层保护装置以及断路器动作先后顺序，实现了电网复杂故障推演。

摘要:随着智能电网的发展，大量高渗透率的分布式电源以集群形式接入电网，通信网络与电力网络耦合不断加深，电力信息物理系统(Cyber-physical system, CPS)的架构不断完善。针对高比例分布式电源集群区域电网，提出了基于多代理一致性的群内自治和群间协调结合的分层协同控制方案。为了全面考虑通信系统对集群控制的影响，搭建了基于RT-LAB和OPNET的电力信息实时仿真平台，准确反映通信网络性能以及精确模拟策略的发出、通信、延时及响应全过程。另外，实现了控制器硬件在环，针对所提集群控制策略开发了集群控制器硬件。在CPS架构下通过不同通信场景下集群算例的仿真，验证了集群控制策略的有效性和本仿真平台的可行性和准确性。

摘要:局部阴影条件下，传统光伏阵列中被遮挡光伏组件和未遮挡光伏组件的功率输出特性不一致，导致光伏阵列的功率输出曲线存在多峰值。为此，利用太阳能电池-超级电容器件(Solar cell-supercapacitor device, SCSD)的发电-储能双重功能，构建了以SCSD为基本单元的光伏阵列，并对正常光照和局部阴影下SCSD的数学模型及工作特性进行了分析。在此基础上，提出了一种基于开关网络的充放电控制方法。局部阴影下利用开关网络变换不仅能对SCSD进行独立控制，实现SCSD内部的超级电容对本身光伏功率缺额进行补偿，而且能控制多个SCSD的超级电容相互配合，共同补偿光伏功率缺额。最后基于Matlab仿真，验证了该方法不仅能有效避免储能电池组不均衡问题，而且能在局部阴影下使光伏阵列输出功率曲线恢复单峰值，最大限度地降低局部阴影下的光伏功率波动。

摘要:为减少风光出力波动性造成的弃风、弃光，利用梯级水电和抽水蓄能等不同类型水电之间的调蓄特性，提出一种多类型水电协调参与风光消纳的联合运行策略。考虑多类型水电站出力、水库库容和联络线传输功率等约束，以风光电站投资建设成本、系统运行维护成本及购电成本最小和风光发电占负荷需求比例最大为目标，建立一种多类型水电协调的风光电站容量优化配置模型，采用基于极限学习机的粒子群算法(ELM-PSO)对模型进行求解。以青海某地区为例，通过仿真分析，得出综合考虑系统经济性和风光发电占负荷需求比例最优的容量配置方案，验证了所提策略和所建模型的可行性及有效性。

摘要:针对风电功率的高随机和强波动性，提出一种基于EMD-SA-SVR的风电功率超短期预测方法。采用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)提取风电功率序列的不同特征。将原始序列分解为多个更具规律的模态，针对每个模态序列建立各自的预测模型，以消除不同特征之间的相互影响。鉴于支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)好的泛化能力，研究建立基于SVR的各模态预测模型。进一步采用模拟退火(Simulated Annealing, SA)算法对SVR参数进行优化以解决模型选择的多极值复杂非线性问题，获得各模态分量的最优模型，进而汇总各模态分量的结果得到风电功率预测值。在某风电场历史数据上的对比分析表明，EMD-SA-SVR模型可以有效提高风电功率超短期预测精度。

摘要:对继电保护设备风险程度进行评估，及时发现继电保护系统薄弱环节，对维持电力系统安全稳定运行具有重要作用。以故障发生概率和危害程度作为继电保护定值风险评估的量化指标，提出了一种基于线路二次设备实时信息的保护定值风险评估方法。基于继电保护拒动和误动两个方面对保护不正确动作的概率进行计算，并以相对负荷损失这一特征量来定量分析保护不正确动作的危害。从保护定值的配合关系和继电保护系统的硬件缺陷两个方面，对保护装置整体闭锁和主保护闭锁这两种闭锁情况下的保护定值在线校核策略进行研究，建立以单个保护装置为研究对象的保护定值风险评估模型。通过对某地区电网线路保护装置进行定值风险评估，验证了所提方法的合理性和可行性。该方法有利于发现继电保护系统的薄弱环节，提升电力系统的安全性和可靠性。研究成果对提升电网安全可靠运行具有指导意义。

摘要:检修条件有限的情况下，检修优先级决策是合理制定检修计划及最优化检修效果的基础。综合考虑检修经济性与运行可靠性，构建优先级决策指标集并提出各个指标的量化方法，以此对检修任务的检修成本及运行风险展开量化评估。在此基础上引入基于指标相关性等因素建立的指标权重确定模型，结合反映决策者模糊意见的犹豫模糊矩阵，解决权重确定的模糊性和实时性问题。最后，通过算例对比验证了所提方法的有效性，可为调度人员合理编排检修计划提供决策依据。

摘要:为准确识别带电网络中的故障，提出了一种适用于多层复杂配电网故障节点的在线识别和定位方法。该方法将高频测试信号注入电网，通过智能电表向中心单元提供的电网信息获取阻抗参数，并根据阻抗特性和电网高频测试信号下的响应结果检测是否存在故障节点。采用该方法对45节点三层配电网进行多种条件下仿真，接着对8节点低压网络模型进行测试，讨论模数转换分辨率和测量误差公差对检测精度的影响。仿真和测试的结果发现，故障节点处高频接收信号电压与估计电压差值最大，表明该方法能够准确识别配电网中的故障节点。

摘要:直流配电网中基于电力分组传输的调度系统实现了电能的有效分配，然而，由于分组供能的断续性，缓存储能问题变得至关重要。着重对直流电力分组传输系统中的储能缓存器容量进行了分析。利用一阶电路三要素法推导出电容容量表达式，将其应用到电力分组系统中，得出缓存器容量范围，建立了缓存器和负载之间的关系。基于其关系，从时分复用的角度分析了系统可容纳负载数量问题。最后，使用Matlab软件对其数学关系进行理论仿真分析。结果表明，可以通过减小电力包的有效载荷持续时间等来满足更多负载的需求。这一研究在一定程度上既减少了投资成本，又使电力资源得到了有效利用。

摘要:针对高压直流输电线路故障定位中存在的输电线路长、故障概率大、测距精度不高以及故障波形含有噪声等问题，提出了VMD分解与广义S变换结合的高压直流输电线路故障测距算法。首先通过变分模态分解(Variational Model Decomposition,VMD)对含噪声的行波信号进行VMD分解，滤去噪声并获得最优模态分量。然后采用广义S变换(Generalized S-transform, GST)计算最优模态分量，生成高时间分辨率S矩阵。并选取S矩阵中的高频分量，识别该频率分量的波形突变点，从而获取故障初始行波到达时刻。最后通过测距公式获得故障距离。PSCAD/EMTDC仿真表明，所提方法受过渡电阻影响很小，不同故障距离的测距精度很高。经过现场故障行波数据的验证，可以实现在线路范围内快速准确的故障定位。

摘要:为充分利用风光发电能量，合理调度抽水蓄能电站，针对经柔直电网互联的风光蓄联合发电系统向远方负荷中心供电这一工程实际需求，提出基于日供电量最大的抽水蓄能发电优化调度模型及方法。采用最优潮流法计算受电区(负荷中心)全天的消纳极限。并以此极限为约束，同时考虑抽蓄电站库容与运行工况等限制，建立了抽蓄电站功率优化调度模型。提出的分段法与等效面积法显著提升了优化模型的计算速度。在某地风光蓄发电系统与柔直输电网架结构的基础上，用IEEE30节点系统模拟受端电网，建立仿真算例。比较了几种最大供电量计算方法的结果，验证了所提方法与模型的有效性。

摘要:以区域型电网作为研究对象，研究了储能系统投资的经济效益。首先建立了区域电网内部电源和储能系统经济运行模型，采用了启发式调整策略和混合粒子群算法相结合的方法对优化模型进行求解。然后根据储能系统寿命折损率和成本-效益分析将储能系统的经济效益和投资成本折算到一个调度周期之内，通过等效净收益来评价投资方案的经济性优劣。算例以某区域电网为例，验证了模型和算法的有效性。分析了储能系统投资的经济效益和盈亏条件，同时对投资单价和购电价格两个关键参数对储能系统投资的影响进行了灵敏度分析。

摘要:通过开环条件和闭环条件的对比，研究了应用开环补偿原理进行PSS参数整定方法的准确性。首先通过简化得到单一电功率输入信号的PSS模型。应用开环补偿理论分析方式研究了控制参数变化对幅频特性、相频特性的影响。然后采用实际电网仿真方式，闭环条件下研究了参数变化对临界增益和阻尼效果的影响。通过对比开环和闭环的结果，发现了开环补偿理论不能精确分析PSS阻尼效果。分析结果表明PSS参数整定需考虑幅频特性、相频特性协调配合。仿真结果发现了隔直环节参数对临界增益参数、阻尼效果存在影响，临界增益未受幅频增益最大值影响。最后通过对比分析，给出了参数整定工作的改进建议。该成果对于PSS参数的优化配置具有参考价值。

摘要:为满足电网运行风险“实时分析、预先调控”的安全性要求，提出计及安全稳定二、三道防线的电网运行风险评估方案，解决安全自动装置(安自装置)执行效果与电网实时运行缺乏互动的问题。该方案基于可扩展标记语言XML描述安自装置当值控制策略及定值，在线实时传送至在线动态安全评估系统。在线动态安全评估系统按启动逻辑、动作逻辑和控制设备三元素建立安自装置控制策略模型后，结合电网实时运行数据，评估安自装置当值控制策略在电网预想故障场景下能否保证电网安全稳定运行。进一步根据599号令等有关条款，统计安自装置动作切除设备所造成的电力安全事故事件等级，实现安自装置动作后果的风险评估。该方案首次在广东电网实际应用，效果表明该方案能够计及二、三道防线安自装置当值控制策略的影响，提升在线动态安全评估结果的实时性和准确性。

摘要:电能质量综合评估对实施有效的电能质量管控和电力市场环境下合理的依质定价至关重要。根据评估指标、评估权重及评估模型三方面的特性进行了分类，概述了电能质量综合评估的研究现状。在此基础上，总结了现有方法所存在的问题:无法适应不同应用需求、尚未针对长时间尺度进行评估、未综合考虑评估结果的治理成本和经济效益、较少考虑暂稳态指标融合等。最后指出考虑经济效益的评估方法、DG并网条件下的综合评估、数据驱动的电能质量评估及能源互联网电能质量综合评估是未来此领域可能的研究方向。

摘要:传统电网的结构和运行模式在新电改及互联网+的形势下发生了剧变，分布式储能作为电网中重要的能量调节环节迎来了新的发展契机，因此有必要对其典型应用场景及运营模式进行深入分析。首先对分布式储能的典型特性进行总结，展示了分布式储能在电力系统中的接入方式。其次对分布式储能的应用场景进行划分，分析了五种分布式储能的典型应用场景及其利用价值。并在典型应用场景基础上提出了配电网分布式储能的评价指标体系，可有效评价其运行效益。最后，分析了分布式储能现存及未来可能的运营模式，并对进一步研究进行了展望。