摘要:同步相量测量单元(Phasor Measurement Units, PMUs)因其同步性、快速性和准确性，已成为复杂电力系统状态感知的最有效工具之一。但是，现场的复杂环境导致PMU数据存在数据丢失、数据损坏、同步异常、噪声影响等质量问题，严重影响其在系统中的各类应用，甚至威胁电网安全稳定运行。提出了一种基于长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络的PMU不良数据检测方法。首先分析了LSTM在不良数据检测中的优势。然后基于LSTM网络对时间序列选择记忆的特性，构造了一种双层LSTM网络架构，提出了对原始数据的分解重构方法。在此基础上，定义了两种目标函数，以获得不同的误差特征。提出了一种基于决策树的不良数据阈值确定方法，实现了不良数据的有效检测。通过大量仿真与实测数据验证了该方法的可行性和准确性，可提高PMU数据质量，使其更好地应用于电力系统的各个方面。

摘要:准确识别电缆早期故障是及时消除故障隐患的必要前提。提出基于卷积神经网络的电缆早期故障分类识别的方法，可从含恒定阻抗故障、励磁涌流、电容投切扰动的过电流信号中准确识别电缆早期故障。通过小波变换提取过电流信号特征，构建卷积神经网络，进行训练调整网络参数形成输入特征与类别编码之间的映射关系。为解决训练过拟合和学习效率的问题，通过修正损失函数和采用自适应学习率的方法优化卷积神经网络。仿真结果表明，所提方法能对过电流信号进行有效分类，准确识别电缆早期故障，具有较高的工程应用价值。

摘要:各类分布式设备和智能设备接入电力系统，使得电力系统对电能的波动越来越敏感，这导致对电能质量扰动(PQD)的识别和处理变得越来越重要。通过将分段改进S变换(SMST)和随机森林(RF)算法相结合，提出了一种用于复杂噪声环境下PQD识别的新方法。首先，基于检测误差和峰度对SMST的不同频段进行分别调参，并使用SMST提取待检测信号的75种时频特征，构成原始特征集。然后，改进分类回归树(CART)的节点分裂过程，加入了离散值处理策略并使用Gini指数的下降作为新的节点分裂规则。同时，在下次节点分裂前，将基尼指数下降值为零的特征从特征集中删除。最后，使用改进的CART算法构建了RF分类器并对复合PQD信号进行分类。实验证明，在不同的信噪比条件下，新方法均能有效识别多数单一PQD信号和常见的双重复合PQD信号。虽然新方法在运行效率方面仍有一定的改进空间，但其在不同层面上的改进均能有效提升PQD识别精度，且平均分类精度明显高于各类传统PQD识别方法。

摘要:针对直驱风场内各机组电流控制回路间的谐波交互特性展开研究。基于αβ坐标系，采用准比例谐振控制 (Quasi-Proportional Resonance, QPR)跟踪风机输入参考电流。考虑逆变器数字延时、附加电容电流反馈有源阻尼抑制LCL固有谐振，结合风场拓扑结构，建立直驱风场多输入多输出传递函数矩阵模型。基于相对增益矩阵(Relative Gain Array, RGA)原理，定量地分析了不同控制参数、等效电网电感及并网风机台数对各机组电流控制回路间谐波交互作用的影响规律。分别在Matlab/Simulink软件和StarSim+PXI硬件在环实时仿真平台上搭建了直驱风场并网模型，仿真和实验结果验证了机组间谐波交互作用分析方法及结果的有效性和正确性。

摘要:近年随着储能应用技术的进步，中国电力市场中电化学储能装机规模爆发式增长，准确量化储能项目商业价值，将有利于储能产品或服务参与电力市场竞争，促进储能行业可持续发展。以范围经济理论、成本收益理论为基础，建立了全要素可放电电价随机模型，来刻画和评价多功能储能项目商业价值。与此同时，分析了影响可放电电价的参数属性和发电侧、电网侧、用户侧储能项目获得经济收益和参与市场竞争的约束条件，提出了储能企业竞争策略和投资决策思路。结合算例和学习曲线，分析发现装机成本、系统利用效率、能源转化效率三个参数对可放电价格影响尤为显著，企业可以根据不同参数对可放电价格水平的影响程度，来确定适合企业的商业模式，并优化经营策略。综合商业价值量化模型为企业投资、市场竞争、政策制定，提供了清晰思路和决策工具。

摘要:提升精细化的光伏预测技术对电力系统的实时调度运行至关重要。它不仅依赖于预测模型的优劣，还依赖于训练样本日与预测日的相似程度。提出一种基于MIE-LSTM的短期光伏功率预测方法。在建立基于互信息熵(Mutual Information Entropy, MIE)的相关性衡量指标基础上，计算出光伏功率与各气象因素间的互信息熵，从而对高维气象数据进行降维处理。然后，利用历史日与预测日多维气象因素间的加权互信息熵筛选出相似日样本。最后，通过长短期记忆(Long-short Term Memory, LSTM)神经网络预测模型训练并建立气象因素与光伏出力之间的映射关系。通过对某实测光伏电站不同天气类型下的发电功率进行预测分析，验证了新方法能够达到理想的预测精度。

摘要:随着信息与通信技术在继电保护系统中的应用不断加深，基于高度信息开放背景下的在线运检成为了提升继电保护系统运维有效性的新模式。首先论证传统运检的有效性和充分性。围绕继电保护全面实时状态评估和可靠有效运检的目标，提出全景信息开放和在线运检的需求。然后全面梳理评估继电保护状态所需的状态信息集，探讨状态信息集的构成及获取方式，提出基于不同类别状态信息的在线运检方法，从而构建在线运检系统的架构，综合利用状态信息发现继电保护的异常。最后，结合传统运检与在线运检提出继电保护新模式的构想。

摘要:交直流混联电网中大容量直流闭锁或交流线路因故障切除会引发潮流大幅度转移，增加电网连锁故障风险，需及时采取安全控制措施阻断事故的扩大。为此提出一种交直流混联电网过载控制策略，该策略充分挖掘输电线路耐受过负荷的能力，引入导线动态电热特征量作为线路安全约束，协调健全直流输送功率调节、机组有功调整以及切负荷等多种手段，实现与时间关联的潮流动态优化控制。控制模型以总控制代价最小为目标函数，经过变量的优化筛选在较短时间内得到安全且经济的过载控制方案，可有效地避免混联电网连锁跳闸事故发生。最后，基于改进的IEEE39节点交直流混联系统，与采取不同线路安全约束条件、不同优化变量的控制方法相对比，验证了所提过载控制策略的有效性及优越性。

摘要:针对含分布式电源配电网的故障区段定位困难的问题，提出一种基于子网络划分的配电网故障区段定位算法。该算法分为三步:第一步构建配电网的拓扑网络描述矩阵；第二步将结构复杂的配电网划分为多个子网络，并获取各子网络的方向性描述矩阵和故障信息向量，进而建立故障定位判别矩阵；第三步根据判别矩阵进行故障定位。案例分析了配电网发生单一故障、故障路径部分重叠及故障路径完全重叠的多重故障时的适应性，结果表明了所提算法的有效性。

摘要:海洋平台微电网所处环境复杂，对其自动化和智能化要求较高，目前缺少对其负荷实时智能监测和管理的方法。从非侵入式负荷监测的角度，考虑海洋平台的经济性要求和特殊的工业环境，提出结合图半监督与广义回归神经网络的非侵入式海洋平台负荷监测方法。采用图半监督学习算法自动标记训练数据集，减少了人工标记数据的工作量，使系统能自动完成数据标记。并与半监督聚类算法对比分析，表明图半监督学习算法对数据标记具有更高的正确率。再利用广义回归神经网络较强的非线性分类能力，提升负荷识别的识别精度和减少计算复杂度。Matlab/Simulink仿真结果表明，所提出的负荷识别算法不仅减少了人工干预而且具有高精度的识别率。

摘要:针对电力系统短期负荷数据存在非线性和时变性等问题，提出了一种变量相关性局部即时学习算法和最小二乘支持向量机(LSSVM)的电力系统短期负荷预测模型。利用互信息计算气象数据、各气象因素等变量的相关度，并引入到即时学习算法训练集中，用以选择当前电力系统负荷的建模邻域，提高系统短期负荷模型预测的精度。利用相似度阈值对局部模型进行自适应更新，增强系统负荷模型实时性。利用Matlab对某市宛城区的负荷量进行预测，结果表明，基于即时学习算法的电力系统短期负荷预测模型误差更小，系统预测精度更高。

摘要:为了进一步完善配电网规划模型，首先抽象出辐射状、单环网以及两供一备3种接线模式的拓扑图。然后提出适用于多电源的配电网规划模型。以停电风险、投资成本和运行成本为目标函数确定配电网的常规线路，根据接线模式约束以最短路法确定配电网的联络线路和备用线路。模型中将接线模式约束转化为接线模式单元，用函数关系式将负荷重要性和缺供电量ENS转化为停电风险，从而达到协同考虑可靠性和经济性的目标。最后运用文化蚁群算法对模型进行优化求解。将提出的模型方法应用于一个29节点的待规划配电网区域，计算结果表明所提出的方法能够快速得到不同接线模式约束下的配电网规划方案及其对应的经济性、可靠性指标，为规划人员提供参考和依据。

摘要:维持直流母线电压稳定是直流电网高效、安全、稳定运行的前提。多个电压源变换器(Voltage Source Converter, VSC)经下垂控制接入直流电网，下垂控制等效于在VSC直流端口增加虚拟电阻，实现多VSC之间的功率分配的同时增加了系统阻尼。但研究发现，采用直流电压下垂控制的VSC，其输出阻抗会在电压控制带宽外呈现负阻性，该负阻抗会与线路阻抗、负载输入电容及恒功率负载(Constant Power Load, CPL)相互作用，引起直流系统振荡。针对此问题，建立了典型的单母线直流电网系统小信号模型，分析了直流系统的稳定性。提出一种虚拟阻容性阻抗的稳定控制方法，使得VSC输出阻抗在电压控制带宽外保持较大的正阻性，抑制直流系统的振荡。同时所提方法能够增大VSC直流端口的容性阻抗，增强直流系统的惯性，提升母线电压抗负载波动的能力。最后，仿真验证了所提控制方法的正确性和有效性。

摘要:为减少互联电网停电事故的规模及频率，提出了一种基于异质元胞自动机的互联电网连锁故障控制措施。首先，依据互联电网由多个不同特性的区域电网构成这一实际，并考虑区域电网间相互影响，建立了异质元胞自动机的互联电网连锁故障模型。其次，考虑各区域电网特性和不同故障阶段区域间的协调关系，提出了一种多区域多阶段线路潮流控制措施。最后，以IEEE118节点系统作为仿真案例，采用异质元胞自动机模型进行停电事故仿真，分别从幂律分布和故障时间序列两个方面验证了控制措施的有效性。并通过与其他控制措施比较，展示了其所具有的优越性。仿真结果表明:调度人员根据各区域电网运行情况，合理选择区域间的支援系数，可有效降低各区域电网大停电风险。

摘要:影响电力系统短期负荷预测的因素有多种，因此在进行短期负荷预测时，考虑的因素种类越多，预测的精度越高。在考虑环境因素的基础上，构建分时电价下考虑储能调度因素的改进鲸鱼算法优化Elman神经网络模型。在智能电网下，由于储能调度能够使传统的负荷曲线发生改变，首先在基于分时电价的基础上构建储能调度模型，对储能用户在各时段的充放电行为进行具体分析。然后由于Elman神经网络具有收敛速度慢、容易陷入局部最优等缺点，提出了一种改进的鲸鱼算法(MWOA)用于优化神经网络的权值和阈值，进一步提高了神经网络的收敛速度和全局寻优能力。最后构建考虑储能调度因素的短期负荷预测模型，通过对某地电网2018年7月至8月的数据为例进行仿真分析，并与所提到的其他预测模型进行比较。通过误差结果分析可知所提方法的预测精度更高，收敛速度更快。

摘要:逆变器输出特性易受负载影响，负载不平衡时会导致逆变器三相输出电压不平衡。为了解决电压不平衡问题，提出了一种双重准比例复数积分(Dual quasi-proportional complex integral, DQPCI)控制器。此控制器不仅可将交流稳态误差控制在较小范围内，还可有效抑制电压不平衡分量。首先，基于αβ0静止坐标系下四桥臂逆变器的数学模型，分析了逆变器的控制原理及DQPCI控制器的控制特点。其次，根据准比例谐振控制器、准比例复数积分控制器及DQPCI控制器的数学模型及电路模型，对比分析了三者之间的异同点及工作性能。此外，采用伯德图分析了控制器各参数及负载对系统性能影响，并在空载条件下进行了参数设计及校验。最后利用PSCAD进行仿真，结果验证了所提出控制策略的正确性和有效性。

摘要:伴随电力体制改革的不断深入和分布式能源的大量接入，电力现货交易的商业模式正在被不断探索，亟需提出新的交易机制来适应新的商业模式。首先，基于去中心化的思想设计了一种适用于日内现货市场的分布式电力交易机制，激励产消者根据自身实际发电能力或用电情况发起实时的点对点交易需求，就近与周边产消者用户直接进行交易。然后，应用区块链技术以智能合约的形式规定交易规则，明确产消者的权利与义务。最后，结合智能电表与智能终端搭建具有两层互操作层的分布式电力交易平台，多信息融合通信，支撑交易自动出清与结算。提出的分布式电力交易机制可实现产消者点对点多边竞价交易，鼓励产消者合理申报交易需求，实现能源的高效分配、合理利用。

摘要:以间隔层集群测控为代表的智能变电站新型监控技术的研究和实用化，亟需与之相匹配的、新模式下的集中式运维体系，以满足集中监控、高效维护和安全管理的目标。为此，以集群测控系统的特殊设备形态为背景，研制了一种基于集中运维理念的新型监控系统运维平台。系统阐述了新型运维平台的功能设计、架构设计和关键实现技术。研制的智能变电站集中运维平台采用了先进的通信技术，提升了间隔防误操作能力，可实现对智能变电站监控系统和新型集群测控装置的全景、可视化运维。工程现场的实际应用情况表明，所提出的集中运维体系和平台完全满足智能变电站新型监控系统下运维需求，为新型监控系统的推广奠定了基础。

摘要:针对电压时间型馈线自动化中基于残压工频量幅值的反向合闸闭锁判据在相间接地或三相短路低过渡电阻故障下存在失效的问题，提出了利用线电压暂态量有效值提高反向合闸闭锁判据灵敏度的措施。定义了衡量反向合闸闭锁灵敏度的残压检测系数，指出了现有判据的盲区。分析并确定了线电压暂态量有效值计算数据窗，确立了以电压互感器的精工电压作为阀值的实用化策略。PSCAD仿真和实验验证了所提策略的可行性。改进措施可减少因联络开关转供导致的对侧变电站停电次数且无需加装一次设备，所以造价低且易于工程实现。

摘要:智能变电站监控信息验收过程涉及到变电站与调控主站的多个环节。基于现有技术体系创新提出了面向调控业务满足全回路验收要求的变电站监控信息自动验收解决方案，对常规验收与自动验收进行了优势分析。设计了自动验收系统架构，面向新建变电站与改扩建变电站两种应用场景，给出了不同的实施方案。重点分析了变电站侧自动验收实现技术，提出了基于定制策略的信息源触发技术，实现主子站交互信息的一键触发。基于模块化思想研制了自动验收装置，并进行了实验验证及实际工程应用。经实践验证智能变电站监控信息自动验收技术极大地提高了验收效率，突破了主子站交互信息自动验收的技术瓶颈，具备全面推广应用的条件。

摘要:在特高压直流换流站配置同步调相机可以给交流电网提供动态支撑、提高系统稳定性，但当前调相机与换流站交流滤波器均为单独控制，两者之间缺乏合理的协调配合。针对此问题，考虑调相机与换流站交流滤波器现有的控制策略及特性，提出一种稳态无功功率协调控制策略。于两者控制系统之间实现数据交互，在确保不影响调相机对交流电网动态支撑作用的前提下，直流控制系统调用调相机稳态无功容量的一部分，与换流站交流滤波器配合进行无功功率平衡控制，充分发挥了调相机的无功补偿作用。最后，通过仿真验证了该策略的有效性。