摘要:为了分析电力系统暂态信号特性和计算暂态信号导数，依据采样信号拟合暂态信号函数表达式是一种可行方法，但现有的暂态信号拟合方法还存在拟合函数确定性和可导性方面的不足。针对这一问题，提出了一种基于希尔伯特变换的电力系统暂态信号正弦表示分析方法，采用暂态信号的正弦表示构成拟合基函数，利用希尔伯特变换以满足拟合函数的确定性。与现有方法相比，该方法可直接分解故障暂态信号的稳态分量和暂态分量，其暂态分量能反映故障信号的衰减特性。该方法还可拟合暂态信号的函数表达式，进而计算暂态电压电流信号的任意阶导数值，这一特性是许多信号处理计算的基础。通过对一组给定信号和一组现场录波信号的分析，验证了所提方法的有效性。

摘要:区域综合能源系统(Regional Integrated Energy System, RIES)通常经电气接口与主动配电网(Active Distribution Network, ADN)相连，参与ADN需求响应调度。为了提高RIES与ADN的交互效益，提出了含多RIES的ADN双层博弈优化调度策略。在RIES内部，以RIES效益最大为目标，建立满足电-气-热负荷需求、响应ADN需求调度的RIES异质能优化协调调度策略。在此基础上，建立ADN与多RIES联盟的双层博弈调度模型。上层为ADN与RIES联盟的非合作博弈，ADN通过制定分时购售电价引导RIES联盟制定购售电策略。下层为RIES联盟成员合作博弈，达到联盟出力在成员之间的最优分配，并基于Shapley值对联盟成员分摊合作利益。采用粒子群算法求解博弈模型的纳什均衡点，得到最优电价策略及各RIES的最优购售电策略。算例结果表明，所提策略能够提高ADN削峰填谷能力，保障RIES的经济性及ADN的可靠运行。

摘要:配网DG接入导致智能优化算法在重构求解时易陷入局部收敛且寻优率较低。考虑配网拓扑特性与算法的关系，将两者深度结合，提出基于单环寻优策略的有源配网重构方法。首先引入莱维飞行对量子粒子群算法进行改进，建立了莱维系数量子粒子群算法。其次提出自适应环压有序环矩阵作为算法的解空间。最后根据配网拓扑与算法全局最优解之间的对应关系提出单环寻优策略，与算法深度结合进行求解。通过改进算法、优化解空间、配网拓扑与算法深度结合三个角度提高算法全局搜索能力和寻优效率。通过对多个电力系统进行仿真分析，验证所提算法和策略的有效性和适用性。

摘要:针对传统重合闸策略不判定故障性质而盲目重合、重合失败对系统造成二次冲击的问题，提出了基于故障相无功功率的带并联电抗器同杆双回输电线路跨线接地故障自适应重合闸策略。首先，提出了准两相跳闸策略，为跨线接地故障中故障相提供充足耦合电气量。其次，基于故障相在瞬时性故障和永久性故障中无功功率的巨大差异，提出了基于无功功率的跨线接地故障熄弧判据。再次，基于跨线接地故障熄弧判据，提出了跨线接地故障重合策略，进而提出了带并联电抗器同杆双回输电线路跨线接地故障自适应重合闸策略。最后，基于PSCAD/EMTDC，验证了所提出自适应重合闸策略的正确性和可靠性。

摘要:近年来，风力发电逐渐成为可再生能源发电的关键部分。为了提高风力发电功率短期预测的准确度，提出了一种将自适应噪声完备集成经验模态分解与改进时间卷积网络结合的短期风电功率预测模型。首先，利用CEEMDAN对风电功率序列进行分解，得到子序列分量，并分别与关键气象变量数据构成训练集。然后，使用基于时间模式注意力机制的时间卷积网络对子序列分量分别进行预测。最后，重构预测结果后得到最终的预测值。整个预测过程有助于精准刻画风电的分量特性，并通过TPA机制捕捉变量间的关联性，有效地提高风电功率的预测准确率。

摘要:针对现有小电流接地故障行波选线方法高度依赖行波初始波头的不足，通过分析三芯电缆故障行波折、反射过程，提出了基于行波电流波形综合相似度比较的小电流接地系统电缆故障选线方法。该方法首先利用S变换提取电缆故障产生的金属护层接地线行波电流时频信息，然后构造行波电流信号的时频能量矩阵和波形相似度矩阵，进而根据波形相似度矩阵计算每条线路和其他线路的行波波形综合相似度系数，最后通过比较波形综合相似度系数实现故障选线。仿真和实测数据分析表明，所提出的方法可以充分利用暂态行波故障信息，且不受系统中性点接地方式、故障位置、过渡电阻等因素影响，选线结果准确、可靠。

摘要:基于功率-电压下垂控制的换流器因其较好的控制灵活性在多端直流输电系统中的应用日益广泛，同时也为直流电网稳定运行带来了新的挑战。利用单输入单输出分析法研究了单台并网换流器直流系统的稳定性问题。首先，建立系统扰动后的直流电压变化量和直流电流变化量间的传递函数。其次，利用Routh判据得到不同控制模式下系统的稳定判据。然后，定义了一个评价系统稳定性的关键指标—直流功率传输极限。最后，数值仿真结果验证了稳定性分析的准确性，以及所提稳定判据的正确性。

摘要:随着电力系统电压等级的不断升高，模块化多电平换流器 (Modular Multilevel Converter, MMC)桥臂中串联的子模块数量增多，硬件成本升高，制约了其在直流输电系统中的发展。针对这些问题，通过分析多电平换流器和现有的阶调式模块化多电平变换器(Gradationally Controlled Modular Multilevel Converter, GC-MMC)的工作原理，提出了一种新型的换流器。为了解决新型逆变器的电容电压平衡问题，提出了一种适用于新型逆变器的新型稳压算法。最后在Matlab/Simulink环境下搭建了双端标幺值控制的柔性直流输电系统，将新型逆变器应用于系统中进行了验证。仿真结果表明，新型换流器输出电平数量比普通MMC多，输出交流侧和直流侧的波形质量达到直流输电要求。通过对新型逆变器和普通MMC分别进行成本计算，结果表明新型逆变器的建设成本大大少于普通MMC。

摘要:风电和光伏与火电打捆外送是我国大型新能源基地电力外送的重要途径。针对风光火打捆外送系统低频振荡问题，提出一种基于静止同步补偿器附加功率振荡阻尼控制协调优化设计策略。首先，搭建了风光火打捆外送系统模型，设计了STATCOM-POD控制器，并采用联络线有功功率作为控制器输入量。然后，基于李雅普诺夫稳定法则构建了计及系统所有低频振荡模式最小阻尼比的目标函数。最后，采用遗传算法对多控制器参数进行协调优化，改善了系统低频振荡特性。以IEEE四机二区域系统为例，验证所提方法的正确性和有效性。结果表明：协调优化参数的STACOM-POD控制器能够维持发电机转速的稳定，增加系统的阻尼，抑制低频振荡引起的电网参数波动，改善风光火打捆外送系统的低频振荡特性。

摘要:随着智能电网技术的发展和电力市场的推进，用电模式的复杂性逐渐凸显，对短期负荷预测的精度和稳定性提出了更高的要求。针对传统负荷预测方法缺少对时序数据相关性、特征值的全面考虑等问题，提出一种基于优化的变分模态分解、最小冗余最大相关性与长短期记忆神经网络的组合预测模型。首先，将波动性高的负荷序列分解为一组相对平稳的模态分量，其中利用麻雀智能算法优化VMD的关键参量。其次，利用mRMR方法分析各模态分量与预测模型输入特征元素间的相关性，获取各预测模型的最优输入特征集，并在分析负荷影响因子中考虑实时电价。最后，采用不同结构参数的LSTM方法对各分量分别预测，将预测结果叠加得到最终的预测值。以澳大利亚的实际运行数据做算例分析，与常规负荷预测方法进行对比，验证了该方法的有效性。

摘要:目前变电站保护压板巡检仍主要采用人工进行，耗时费力且容易出错，制约着变电站二次设备智能化的发展。为此，提出一种基于多策略分割融合与形态特征辨识的变电站保护压板状态识别方法。通过移动端设备采集屏柜压板图像后，首先对压板区域进行透视变换，消除拍摄角度产生的畸变影响。然后采用多策略分割融合方法获取有效压板区域，即在HSV空间利用多阈值分割。同时在Lab空间采用K均值聚类分割，再对两种分割结果进行融合，获得有效压板区域。最后计算有效压板方向角和宽长比形态特征，并分别判别两种特征对应的状态，进一步融合两种状态结果，辨识压板最终运行状态。通过对不同场景下的复杂背景压板图像进行实例研究，结果表明该方法具有良好的准确率和适用性。

摘要:分布式电源多采用电力电子变流器作为接口与电网进行能量交互，虚拟同步发电机控制技术因模拟传统同步机内外部性能优良的特点成为目前研究的热点。但电力电子装置因其动作快速性容易激发线路电感，其电流的瞬态过程会对系统产生不利影响。考虑线路电感的瞬变过程，建立系统输出功率的动态小信号模型，分析产生振荡的原因与系统输出阻抗有关。采用一种新型阻尼控制策略，在电压外环引入虚拟复阻抗，可以重塑系统阻抗特性，达到抑制功率振荡的目的。通过仿真与实验，验证了VSG中的工频振荡现象以及所提控制策略的有效性。

摘要:提出了高比例清洁能源接入下计及需求响应的配电网重构方法。首先，以考虑网损成本、弃风弃光成本和开关操作惩罚成本的综合成本最小为目标，建立高比例清洁能源接入下计及需求响应的配电网重构模型。然后，针对配电网重构模型的非凸性，引入中间变量并对其进行二阶锥松弛，构建混合整数凸规划模型，使其能够在获得全局最优解的同时提高求解效率。最后，采用改进的IEEE 33节点配电网进行算例仿真，分析了需求响应措施和清洁能源渗透率对配电网重构结果的影响。算例结果表明，计及需求响应的配电网重构方法，可以有效提升清洁能源消纳能力，平移负荷峰谷差，提升运行经济性。

摘要:为实现光伏电站功率输出最大化以及功率输出与调频(FR)信号之间的功率偏差最小化，提出了一种新型光伏电站最优阵列重构(OAR)模型。为快速获取最优Pareto前沿，采用了一种寻优性能高效的多目标黑猩猩优化器(MOBO)。采用了一种多准则妥协解排序法(VIKOR)的决策方法，从所获取的Pareto前沿中确定最佳折衷解。为验证所提出的OAR多目标优化的有效性，在局部阴影条件(PSC)下，对10×10的网状结构(TCT) PV阵列进行了固定FR信号和时变FR信号的两个案例研究。仿真结果表明，与无优化相比，所提方法可以明显减小两个目标函数的功率偏差。特别是，时变FR信号下，所获得的功率偏差仅为无优化的51.10%和64.45%。

摘要:随着实际环境中实时传感器数据的增加，定位异常情况变得越来越困难。同时，在基于图像的异常检测领域，生成对抗网络因其能够对复杂的高维图像分布进行建模而得到发展。为了能够精准快速地定位光伏发电系统中光伏逆变器的异常，提出了一种新的基于GAN的异常检测和定位框架。并将多变量时间序列利用角场转换为一系列二维图像，以此利用编码器和解码器的结构。特别是在一系列图像中采用卷积长短期记忆网络的编码器，保证了对每个时间序列数据的时间信息以及各变量之间的相关信息进行提取。最后通过执行异常评分函数来检测和定位异常，并通过相关实验证明了此方法在实际光伏逆变器数据异常检测任务中的有效性。

摘要:针对电力通信业务对服务质量和可靠性的要求越来越高，在软件定义网络的基础上提出了一种基于最小路径选择度的电力通信网络路由优化策略。将基于图形卷积网络的链路带宽占用率预测模型的预测结果与三角模算子相结合得到路径选择度，作为电力业务传输路径选择的依据，实现了电力通信网链路资源的动态分配。通过仿真与传统的路由优化策略进行丢包率、传输时延和链路带宽占用率等对比分析，验证该策略的优越性。仿真结果表明，该策略可以满足电力传输的要求，链路负载分配更加均匀，在丢包率、传输时延和链路带宽占用率方面均优于传统的路由优化策略。

摘要:结合国内统一潮流控制器示范工程介绍了UPFC基本结构。根据目前调控系统的实际建设情况，设计了在调控系统建立统一潮流控制器稳态物理模型、量测采集模型的实现方式。将采用节点附加注入功率的UPFC模型应用于调控系统中在线运行的状态估计、调度员潮流、静态安全分析等高级应用软件，提出了计及UPFC的调控系统高级应用软件的实现方法。最后介绍了基于CIM/E、CIM/G标准在上下级调控中心之间及内部建立和共享UPFC模型、图形的具体实现方式。通过在D5000的实际应用，证明了所述方法的有效性和实用性。

摘要:现有输电线路差动保护均基于光纤通道设计，其通道要求高，限制了双通道三路由的推广应用。另外，现有差动保护不具备识别通道路由延时不一致的能力，存在差动误动的风险。从数据格式、采样同步、同步监测、网络安全等方面研究了对通道要求降低的输电线路差动保护解决方案，并提出了基于5G和光纤综合通道的线路差动保护方法。重点研究了基于数据通道可靠性提升的同步方法、基于外部同步时钟的同步方法和多模式数据实时同步监测策略，实现综合通道差动保护同步。通过仿真试验，基于5G和光纤综合通道的输电线路差动保护方法，实现了可路由的差动数据处理，降低了差动保护对通道的要求，对采样同步状态进行实时监测，提高了差动保护的可靠性，有利于双通道三路由的推广应用。

摘要:针对源网荷储的一体化运行目标，提出一种考虑源网荷储的主动配电网协调运行调度方法。基于多时间尺度的思想，以最小化可调节量和最大程度地增加新能源消纳为目标，建立一个具有两个互补时间尺度的主动配电网日前-日内优化调度模型，将差分进化算法和帝国竞争算法相结合求解最优调度模型。仿真验证了所提出的多源协同调度方法的优越性。仿真结果表明，该方法可有效减少负荷波动和运行成本，使新能源消纳增加9.1%，具有一定的实用性。

摘要:特高压多端混合直流输电系统稳态运行时，定直流电压站的控制目标是维持首端整流站的端口电压为设定值。当首端整流站不是定直流电压站时，则需考虑线路压降带来的影响，而此时传统的电压偏差控制和下垂控制无法实现对电压和功率的无差控制。因此基于主从控制思想，提出了一种适用于特高压多端混合直流输电系统的稳态电压控制方法。基于当前直流系统的接线方式、线路电阻和电流，计算出定直流电压站和首端整流站之间的压降。然后对定直流电压站的电压参考值进行修正，从而实现对首端整流站电压的精确控制。在此基础上，针对线路电阻变化或者未知的情况，又提出了一种自适应的稳态电压控制方法。最后利用实时数字仿真仪(RTDS)搭建了三端直流系统仿真模型，仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要:频率测量是电力系统测控装置和保护装置的基本功能。频率测量的快速性和准确性将深度影响电力系统测控和保护装置的性能，从而影响到电力系统的稳定性。为提高频率测量的快速性，提出了一种全新的频率测量算法。该算法可以在5/4周波内测量出被测对象的频率，具有极强的实时性。首先对计算傅里叶级数实部的核函数进行移相。然后分别采用移相前后的核函数对原始信号进行傅里叶变换，求取实部信号。接着利用两个实部信号过零点的时间差计算出信号频率。最后使用Matlab仿真和保护装置实测对该算法进行了验证。验证结果显示：所提测频算法对频率的测量满足精度要求；相对于现有算法，对渐变频率的跟踪速度有较大的提高。