摘要:为更好地描述模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)中高次谐波动态的相互作用，基于线性时间周期(Linear Time-Periodic, LTP)系统理论对MMC进行建模，并基于Floquet理论进行MMC系统的小信号稳定性分析。首先通过MMC的桥臂平均值模型建立系统的非线性时间周期系统模型，然后围绕周期轨道将该模型线性化得到MMC的LTP模型，最后通过针对LTP系统的Floquet理论分析MMC的小信号稳定性。分析结果表明：LTP模型可以准确描述MMC的小信号动态响应特性；Floquet分析可以精确刻画MMC参数构成的稳定边界。此外，所提模型和稳定性分析结果通过了基于MMC聚合模型的电磁暂态仿真和验证。

摘要:安全约束机组组合(Security-constrained Unit Commitment, SCUC)问题作为制定发电计划的核心环节，在电力系统优化调度等方面具有十分重要的意义。针对考虑故障态约束后SCUC问题规模庞大、难以求解的情况，提出了一种基于辅助优化问题的故障态安全约束削减方法。首先引入与具体故障态安全约束相关的辅助优化问题，从而建立判别相应故障态安全约束是否冗余的充分必要条件。然后探究冗余故障态安全约束辨识过程的具体加速方法，包括松弛辅助优化问题方法，使用可行性判据进行故障态安全约束预分类方法，以及多线程并行计算方法。最后，在IEEE118测试系统上对所提方法的正确性和有效性进行了仿真验证。

摘要:针对电能质量复合扰动类别多、特征关联性强及识别错误率较高的问题，提出了一种基于混沌集成决策树的电能质量复合扰动识别方法。首先参考IEEE标准，给出了常见的7种单一电能质量扰动和16种电能质量复合扰动的信号模型，并批量生成扰动波形样本。然后针对上述扰动的特性差异，通过S变换时频域分析，设计和提取出9种扰动时频域特征。最后利用集成学习集体能力和混沌搜索优势，构建混沌集成决策树，并有效完成了电能质量复合扰动识别。仿真实验和142组实测数据验证结果表明，该方法对于23 种扰动的分类准确率高于基本决策树、复杂决策树及加权最近邻法等方法，具有良好的应用前景。

摘要:随着高比例的分布式电源(Distributed generation，DG)并网，传统的确定性无功优化方法难以应对DG和负荷的双侧不确定性，提出了主动配电网的两阶段无功机会约束优化方法。首先将配电网潮流方程线性化和松弛，建立基于混合整数二阶锥的配电网两阶段无功优化模型，分别在第一阶段优化有载调压变压器、并联电容器等离散控制装置，在第二阶段考虑DG的不确定性优化DG的无功出力。然后，通过场景缩减法来减少机会约束优化方法的场景数。在95节点系统的仿真结果表明，与确定性性无功优化方法相比，所提出的两阶段无功机会约束优化方法能有效地消除安全约束越限问题，在略微增加网损的情况下获得了较高的鲁棒性。

摘要:为提高系统运行的可靠性和经济性，在综合能源系统优化调度的基础上引入综合需求响应，利用不同形式能源间的相互转化关系，实现削峰填谷，提高能源利用效率。计及综合需求响应策略,建立了基于电价的电力负荷需求响应和基于激励的热负荷需求响应模型。并以运行成本最小为目标函数，提出了综合考虑供需平衡和供储能设备约束的综合能源系统调度模型。采用改进二阶振荡粒子群算法对模型进行求解。该算法在常规粒子群算法的基础上对速度迭代公式进行更新，克服了常规粒子群算法易陷入局部最优的问题。通过实际算例仿真，验证了所提出模型和求解算法的有效性。

摘要:控制参数的合理选择是柔性直流电网稳定运行的前提条件，而其参数整定又依赖于柔性直流电网的稳定性模型。首先，提出了基于直流电压斜率控制的柔性直流电网小信号模型，同时考虑了模块化多电平换流器内部动态特性及环流抑制器的作用。然后，利用根轨迹法分析直流电压斜率控制器的PI参数、斜率参数和环流抑制器PI参数对系统稳定性影响。利用参与因子法识别二倍频环流所对应的模态，进而分析PI参数对二倍频环流抑制的影响效果。最后，在PSCAD/EMTDC平台上搭建张北柔性直流电网试验示范工程仿真系统，验证所提建模方法以及结论的正确性，为实际工程中控制参数整定提供了理论依据。

摘要:风火打捆送出是提高风电消纳能力的重要方式，其难点之一在于整定打捆的最优风火容量配比。提出了基于时序运行模拟的风火打捆容量最优配比整定方法。首先，通过气象数据获取规划中风电的全年出力特性。然后，以机组总运行成本最低及清洁能源消纳率最高为目标，建立小时级时序运行模拟模型，采用时序分解及自动回滚技术实现模型的快速求解。此外，针对为期一年的模拟结果，进一步利用暂态稳定约束进行校核与调整，消除潜在的暂稳风险。最后，以广东电网珠西北地区为例，通过对比不同风火配比下的风电消纳能力及运行经济性数据，给出了兼顾环保性、安全性与经济性的风火配比。运行结果可为地区的海上风电规划与建设、电力系统调度提供指导。 关键词：风火打捆；时序运行模拟；配比整定；海上风电；暂态稳定

摘要:准确的风电功率预测有利于电力系统运行、峰值调节、安全分析和节能减耗。提出了一种基于鲁棒回归(Robust Regression, RR)和变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)的长短时记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)模型的风电功率预测方法。先使用RR处理采集数据的缺失值和异常点。再利用VMD得到风电功率序列以消除噪声并挖掘原始序列的主要特征。最后采用LSTM对每个分解序列的历史时间序列进行学习并完成预测，并通过重构所有序列的预测值获得风电功率的最终结果。使用所提出的方法对华北某一风电场风电功率进行预测，将预测结果与其他模型对比。结果表明，使用RR-VMD-LSTM方法能显著改善预测性能，降低风电功率预测误差。

摘要:针对微电网逆变器恒功率控制器PI参数优化的问题，提出了基于种群分区的多策略自适应果蝇(ppmaFOA)优化的PI参数在线优化算法。根据适应度值进行排序将果蝇种群分为三个区，因每个区果蝇性能的差异提出多策略更新模式：I区局部精细搜索保证种群不退化，II区根据算法所处环境自适应调节算法的多样性和收敛性，III区引导果蝇加速收敛，提高了算法的开发和探索能力。采用5种对比算法，利用微电网恒功率控制系统进行实验，验证了所提算法的性能和经ppmaFOA算法优化后逆变器的响应速度更快、误差更小、输出更稳定。

摘要:双馈风电场经柔性直流(VSC-HVDC)并网的振荡数据中蕴含大量信息，这些信息能够反映不确定因素对系统次同步振荡的影响。提出了基于数据驱动的方法分析风速和风电场出口电流波动的不确定因素组合对次同步振荡的影响。首先，对系统振荡数据按风速进行分段，运用基于Nuttall窗插值的FFT识别功率数据中与小信号分析结果相对应的次同步振荡分量并提取幅值。然后，利用高斯混合模型(GMM)聚类算法对因素组合进行聚类，通过三种内部有效性指标评价聚类效果。最后，从次同步振荡分量幅值变化的角度分析了风速/电流波动聚簇对次同步振荡的影响。结果表明：在振荡影响因素组合聚类方面，所提GMM方法相比于K-Means具有更好的聚类效果。当风速/电流波动因素组合属于部分聚簇时，会恶化系统次同步振荡。

摘要:配电网络拓扑日益复杂，且新投异动量不断增长，导致配电网拓扑频繁变化，传统的人工校验方式难以满足快速性和准确性的要求。针对该问题提出了一种基于模型文件和实测数据相关性的中低压配电网拓扑在线校验方法。首先，将配电网设计图纸的拓扑模型文件作为校验基础，以分析开关量状态的方式建立简化模型。其次，采用层次聚类法划分出多个供电区域。然后，使用皮尔逊相关系数算法校验同一供电区域内各节点数据的相关性，以此判断模型拓扑连接关系的正确性。最后，通过仿真验证和实际案例计算，验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要:低风阻导线具有能降低导线所受风载荷、减小输电线路杆塔所受风压的优点。前期研究发现改变低风阻导线截面凹槽参数会对导线抗风能力造成一定影响，但针对具体的导线截面结构优化并无深入研究。以四种不同截面形状的低风阻导线为研究对象，在风洞试验条件下探究了导线风阻系数在不同风速段中的变化规律，并利用基于最小二乘的多项式曲面拟合对风阻系数与截面结构参数之间的相关性进行回归分析。研究结果表明：在低风速10~20 m/s区间内，导线风阻系数随导线截面粗糙度增加而线性递增。在中高风速20~60 m/s区间内，导线风阻系数由截面凹槽数量与凹槽半径构成的双变量二次函数决定。通过求解函数最小值可以获得低风阻导线的优化截面结构参数。基于纳维-斯托克斯方程在COMSOL有限元软件中模拟了优化导线模型与普通低风阻导线模型在多风速段中的流场变化情况，验证了本次拟合结果的有效性。

摘要:针对作业人员不按规定佩戴安全帽和非作业人员误入作业现场的问题，设计了基于深度学习的安全帽和语音识别智能终端算法。对于安全帽的检测，采用了人体关键点检测模型和基于深度学习的YOLO3算法。将智能摄像头得到的视频文件，先利用人体关键点模型提取现场人员图像，再结合YOLO3算法检测现场作业人员佩戴安全帽的情况，对于未正确佩戴安全帽的人员发出告警信息。通过模型训练验证了所提模型的实用性。

摘要:随着分布式发电的出现，对高增益DC-DC变换器的要求越来越高。为了获得更高的电压增益，提出一种光伏发电用混合型高电压增益非隔离单开关DC-DC变换器。该变换器将传统的Boost和Cuk变换器并联，详细讨论了其拓扑结构、工作原理以及电路参数设计，实现了基于Matlab/Simulink的仿真研究和基于单片机的150 W实验样机。仿真研究和实验结果与理论分析吻合较好，验证了理论分析的正确性以及混合型DC-DC变换器拓扑结构的有效性。所提混合型拓扑使用元件数较少的单一功率开关，并能提供比非隔离式传统变换器更高的电压增益。该拓扑在单功率开关作用下可提供连续电流的工作模式，而且降低了功率开关和二极管的电压应力。

摘要:目前人们对信息传输的需求越来越高，低压电力线载波通信已经成为解决“最后一公里”问题的优选方案，但这种通信方式带宽资源有限且没有建立高效的带宽分配策略。针对低压电力线带宽高效分配问题，提出了一种基于最优平稳模型的带宽自适应分配策略(Dynamic Bandwidth Allocation for Power Line Communication, DBA-PLC)。DBA-PLC以通信质量评估值为决策变量，采用最优平稳模型并行训练方法自适应地分配带宽，并利用数据筛除的方式进行算法简化。经过仿真实验，验证了该策略的可行性。得出数据筛除率在 20% ~30%范围内时，能够在占用资源较少的情况下，得到理想的带宽分配结果。并证明了带宽分配结果在信道变化率低于 0.25 时具有持续有效性，即在一定时间周期内更新一次带宽分配策略，就能保证通信的高带宽利用率。

摘要:为解决小电阻接地配电系统单相高阻接地故障检测困难和两出线同相接地故障时零序电流保护拒动的问题，提出一种基于中性线与各出线零序电流幅值比较的小电阻接地系统集中式接地保护方案。建立小电阻接地配电系统单相接地故障时等效零序网络，结合相量分析法，提取在不同故障位置、过渡电阻和线路对地电容等条件下单出线单相接地故障和两出线同相接地故障的普适性特征。并挖掘两种故障状态下的共性特征，形成适用于单出线或两出线单相接地故障的接地保护判据，准确地进行故障隔离。该方法利用中性线零序电流与各出线零序电流比值的相对差异，明确区分线路或母线侧单相接地故障，过渡电阻高达1 500 Ω时依然成立。该保护算法启动值低，灵敏度高，定值裕度较大，稳定性好，适合配电网灵活运行方式。仿真结果表明接地故障特征分析结果的正确性和该保护方案的有效性。

摘要:小电阻接地系统中发生单相高阻接地故障时，由于对地故障电流小，难以实现可靠的故障区段定位。利用对称分量法和电流分支系数对故障特征进行分析发现，故障点上游的故障相工频变化量电流要远大于健全相的，而故障点下游和健全线路的三相电流工频变化量幅值则相近。据此，提出了一种基于相电流工频变化量比值的高灵敏性故障区段定位方法。基于PSCAD/EMTDC进行了大量仿真测试，结果表明所提方法在过渡电阻达2 000 Ω时仍然能够可靠定位故障区段，且只需电流信息，易于工程实现。

摘要:为了量化水电送出电网单一直流及直流群承载能力，提高送端电网清洁能源消纳水平，提出送端电网直流承载能力评估及提升方法。首先，分析直流承载能力受潮流组织、频率稳定、电压稳定、超低频振荡影响的特性，提出受安全性约束的直流承载能力计算方法。在此基础上，量化不同工况和故障下电网的运行风险，构建规划措施优选模型。最后通过对投资收益最大措施的搜索，实现电力规划与运行的协调。实际电网仿真结果表明，该方法能够为措施的选型、布点提供参考，最大程度提高直流承载能力。

摘要:差动保护为配电线路下的故障快速精准隔离提供了可靠有效的手段，但传统的光纤通道敷设困难，运维成本高，限制了其在配电网的应用。提出了一种无线通信下的配电线路差动保护设计方案。采用区域自组网技术构建差动保护的通信通道，信息传输不依赖于公共网络传输设备。采用动态定向补偿技术实现各侧数据的精准同步，不依赖于外部对时设备。采用多级安全策略加强网络安全，提高保护业务数据传输及接入的安全性。采用无线通信抗干扰技术避免电磁波干扰，保证数据传输可靠性。通过实验室搭建试验平台进行系统测试，结果表明基于区域自组网的无线通道传输延时短，延时抖动小，数据传输可靠性高，通道及保护功能各项性能指标完全满足配电线路差动保护要求。最后通过试运行验证了该技术具备工程应用推广价值。

摘要:现阶段投运的柔性直流电网通常采用半桥型模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter, MMC)，具有惯量低、阻尼小等基本特征，存在故障演变迅速、设备过流能力弱、故障电流开断难等技术挑战。妥善处理柔性直流电网的故障电流限制问题，具有重要的理论价值与现实意义。针对于此，阐明了柔性直流输电技术的发展需求和引入故障限流措施的必要性，系统地总结了国内外研究现状。依据实体限流和虚体限流技术方案进行了分类整理和性能比较，论述了两类限流措施的技术优势及不足之处。最后，提出了半桥型MMC柔性直流电网故障限流方法的未来发展方向，探讨了其中的难点问题和解决思路。