摘要:实现电动汽车(Electric Vehicle, EV)规模化发展并与电网双赢的关键问题之一是如何提高EV充电负荷的预测准确性，并保证含大规模EV充电负荷的配电网运行的安全性和经济性。考虑EV时空负荷分布特性，建立了主动配电网动态重构与有功、无功联合优化数学模型，并给出了其求解方法。首先，根据出行链技术和马尔可夫决策理论，考虑天、人、路对EV的影响因素，构建了EV单位能耗模型和充电负荷的时空分布预测模型。其次，提出考虑储能系统、有载分接开关、投切电容器组、静止无功补偿装置和动态重构多种主动管理措施，计及经济、技术指标和各设备、系统运行约束，建立了含EV的主动配电网动态重构与有功-无功联合优化数学模型。然后，为了提高所构建模型的求解效率，通过二阶锥松弛和变量乘积线性化方法将非凸等式约束和非线性不等式约束线性化后，将原始的混合整数非线性规划问题转化为易求解计算的混合整数二阶锥问题。最后，基于修改的IEEE33节点系统进行仿真实验和对比分析，结果验证了所提方法的有效性和优越性。

摘要:双有源桥(Dual Active Bridge, DAB)变换器在传统双重移相(Dual Phase Shift, DPS)调制下，变压器两侧电压不匹配时，中小功率区域内回流功率较大。针对以上问题，提出一种抑制回流功率的双重移相(Dual Phase Shift for Reactive Power Suppression, DPS-RPS)调制策略。首先对DPS-RPS调制的工作原理进行分析并建立数学模型，基于该模型对电流应力进行优化。然后在电流应力最小化条件下分别对DPS调制和DPS-RPS调制的回流功率及电流应力大小进行对比。结果表明，相比较于DPS调制，DPS-RPS调制在中小功率区域内减小了回流功率的同时降低了电流应力。最后通过实验验证了所提DPS-RPS调制的可行性及有效性。

摘要:针对当前配电网故障区段定位难的问题，提出了一种基于故障点前后磁场差异的故障定位新方法。首先，分析了杆塔处x轴与y轴磁场的分布及其与相电流的关系，同时考虑了三相导线排列差异与数据窗长短对磁场的影响。其次，通过故障点上下游x轴与y轴的磁场差异作为定位依据，分别从不同角度对双轴磁场进行相似度分析，由此构建5种定位新判据。最后，将5种定位判据通过D-S证据理论进行融合，将概率最大的区段判定为故障区段。所提方法综合了各判据的优势，克服了单一判据的适应性问题。通过对高阻故障、噪声干扰等多种工况进行仿真测试，验证了所提方法的有效性。

摘要:极端事件会导致主动配电网出现多处故障且故障元件修复时间长，传统的故障恢复方法会使得系统的弹性低。针对主动配电网的故障恢复阶段，提出了一种面向弹性提升的重构与故障元件修复协同方法。首先，结合计及负荷重要程度的主动配电网弹性指标，分析出故障恢复阶段弹性提升的主要措施；在此基础上，提出重构与故障元件修复协同策略框架，给出交替协同中线路状态变量和节点负荷供电状态变量的更新与关联。其次，建立全过程故障元件修复和重构的目标函数。针对主动配电网含多分布式电源特点带来的故障元件上下游关系难以判别问题，提出基于消线解故障环法和圈源等效法的判别方法。最后，算例结果表明，所提方法能有效地提升主动配电网的弹性。

摘要:随着电力市场化改革的不断推进，储能资源作为独立市场主体提供调频服务，是解决系统调频能力不足的有效手段。构建双层交易决策模型对储能在市场中的交易决策行为和市场出清过程进行模拟分析。首先，提出储能参与现货电能量-调频市场交易的总体架构。其次，以电网侧储能电站为独立的竞价主体，构建了双层市场交易决策模型。上层以储能电站收益最大化为目标，决定储能电站的报价策略；下层实现电能量市场和调频辅助服务市场的联合出清。然后，应用KKT条件将该双层模型转化为单层模型，从而将所提模型转化为混合整数线性规划问题。最后，通过算例分析验证所提出交易决策模型的合理性与有效性。算例结果表明储能通过策略性报价在市场中获得更高的经济效益，且在调频市场中的收益占总收益的80%以上。

摘要:我国发布的“双碳”政策进一步促进了以风光电为主的新能源发展，高比例新能源并网的同时带来了系统调峰问题。为增加系统的调峰能力，将电力可调节负荷逐步纳入系统调峰，使电力负荷参与现货市场交易可达到间接调峰效果，但负荷参与现货市场交易存在一定的收益风险。为此，提出一种考虑日前现货市场风险的电力负荷参与系统调峰控制模型。首先，分析电力负荷参与系统调峰的作用机理。其次，在国内日前现货市场交易机制的基础上，基于VaR(Value of Risk)法与极值理论，对电力可调节负荷参与日前现货市场交易风险进行量化分析。基于此，同时考虑风光电出力与基础负荷的不确定性风险，建立考虑日前现货市场风险的负荷参与系统调峰双层控制模型，并通过KKT条件转化为单层混合整数线性规划。最后，通过实例仿真，验证所提模型的有效性。结果表明，所提模型在保证日前调峰效果的同时可提高负荷收益，为现货市场交易环境下的系统日前调峰提供可行的新思路。

摘要:双电源供电的充电站如何从空间和时间两个维度进行需求响应，关系到系统运行的安全性和经济性。为此提出了一种面向需求响应和可靠性提升的站内充电桩负荷智能切换的调控方法和需求响应优化控制模型。首先，分析了充电站桩的双电源供电模式和充电桩负荷智能切换的原理。其次，为改善双电源回路负载均衡度，建立了充电站的负载优化目标函数。然后，建立了考虑馈线转供潜力和充电站充电桩切换能力的充电站削峰潜力评估模型及其削峰任务的计算方法。提出计及各削峰时段任务完成情况的削峰补贴计算方法，以此作为充电站参与需求响应的优化目标，从而建立充电负荷智能切换策略的需求响应应用模型。最后，仿真算例证明所提方法能有效增强充电站的负荷调控能力，实现馈线削峰，为充电站参与需求响应获得更高利润提供了新的思路。

摘要:双馈抽水蓄能机组解耦控制使得其转子无法响应系统频率变化。为提高双馈抽水蓄能机组参与系统调频能力，提出一种转子动能与导叶开度协调控制的控制策略。首先建立水泵水轮机和双馈电机的数学模型，分析双馈抽水蓄能机组进行导叶开度寻优的过程。其次在水泵水轮机的导叶开度控制中加入频率控制环节，同时根据机组可用转子动能整定可变调差系数，确保机组转速始终运行在安全范围内。最后结合两种控制的调频优势，依据频率变化协调两种控制参与调频的比例系数，实现二者平滑切换。在含风机的系统中仿真分析，结果表明所提控制策略在抽水蓄能机组发电、电动工况下均能够提高机组频率响应能力和电网的风电消纳能力。

摘要:为了利用热网特性补偿风电预测误差，提出了一种电-热系统混合时间尺度调度策略。考虑到电能和热能传输在时间尺度上的差异性，建立了热网短时间尺度调节模型。在日内调度阶段，将指令周期分为长时间尺度和短时间尺度，由长时间尺度调度确定日内阶段30 min 级CHP机组的基本出力，短时间尺度调度则根据长时间尺度CHP机组的基本出力来确定日内15 min 级常规机组的基本出力。在实时调度阶段，CHP机组在日内长时间尺度出力的基础上进行15 min 级短时间尺度的调整，并协同储能设备补偿风电预测误差。通过算例验证表明，考虑风电预测误差的电-热系统混合时间尺度调度模型，降低了储能设备的使用率，提升了电-热系统的经济性，同时具有良好的风电预测误差补偿效果。

摘要:分布式可再生能源的大规模接入，加剧了有源配电网(Active Distribution Network, ADN)的三相不平衡，容易导致系统电压越限与线损增加。然而，由于当前配电网量测设备安装不全，部分节点负荷数据难以准确获取，因此传统基于全局观测的ADN电压控制方法难以满足实际控制需求。为解决上述问题，提出一种含深度学习代理模型的电压无功控制(Volt/Var control, VVC)进化算法。设计以高速公路神经网络为代理模型，精确拟合局部量测负荷信息、调压控制策略与系统性能指标之间的映射关系。将训练后的代理模型嵌入非支配排序遗传算法的迭代寻优过程中，对电压偏移率、三相不平衡度及线路损耗指标进行直接计算，实现数据驱动的配电网VVC策略快速求取。在改进的IEEE 123节点三相配电网算例上进行测试，验证了所提算法的性能优势及求解效率。

摘要:电力应急通信基站仅依靠人的主观经验部署存在不足。因此，考虑建筑物对基站信号的遮蔽影响，基于单兵前往灾区勘测的回传信息，对研究问题进行图形化描述。在此基础上，提出了电力应急通信基站选址的双层优化模型。上层以基站间信号传输损耗最小为目标，在划定的基站可选位置范围内，针对非线性模型，利用粒子群算法优化基站的预选位置。下层以基站间信号传输路径与建筑物的间隔距离最大为目标，利用支持向量机优化基站的最终位置，并传递回上层以计算信号传输损耗，通过迭代优化获得基站的最优部署位置。通过在算例中与单层模型比较，验证了所提方法的可行性与有效性，可为发生重大自然灾害后电力应急通信网的搭建提供技术参考。

摘要:T型三电平变换器是连接新能源和电网的关键设备，其电流传感器故障会导致控制策略失效，影响并网系统安全稳定运行。为提高T型三电平并网变换器可靠性，提出一种基于电流重构的模型预测控制策略。该策略分析相电流和电压矢量之间的关系，分别用直流电流、正常相电流和预测电流重构故障电流。重构故障电流所需的电压矢量按照重构方法分成两个电压矢量集合。连续使用预测电流重构故障相电流会导致重构电流积累误差。因此需要检测当前时刻电压矢量集合，确保下一时刻选择不同的电压矢量集合，避免重构电流积累误差。实验结果表明，在电流传感器故障后，所提策略可使T型变换器容错运行且并网电流拥有较低的电流总谐波失真率，提高了并网系统可靠性。

摘要:短期电价预测结果的准确性对存在多元化竞争格局的电力市场具有重要意义。为提高在电价跳跃点和尖峰点的预测精度及预测效率，针对多因素融合影响的电价序列与其影响因素间隐含的非线性关系，提出了一种基于ATT-CNN-LSTM的短期电价预测方法。首先，采用灰色关联度分析法分析负荷因素与电价之间的关联程度，筛选出关联度较高的数据作为最优模型输入。其次，通过注意力机制(Attention, ATT)自适应分配输入数据的权重，以权重大小区分强弱特征数据。再利用卷积神经网络(Convolution Neural Networks, CNN)对数据集进行二次特征提取及降维处理，优化输入长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory, LSTM)中的数据，从而提升LSTM网络的预测精度与训练速度。对澳大利亚电力市场的实测数据进行算例分析，通过与其他主流算法对比，验证了所提方法具有更高的预测精度和计算效率。

摘要:空调负荷作为重要的柔性负荷资源之一，通过负荷聚合商参与电网调控，对改善夏季电网的负荷特性具有重要意义。然而聚合商通过分组控制方式无法最大化地利用空调的可调潜力，并且对用户舒适度有一定影响。从负荷聚合商的角度出发，对用户空调负荷分别采用温度设定值控制，以保持用户调节行为的多样性。在最大化挖掘负荷可调潜力的同时保证用户舒适度，提出了一种基于用户空调负荷温度控制的负荷聚合商日前调度双层优化模型。模型上层以负荷聚合商利益最大为优化目标，下层考虑用户舒适度差异以用户整体不舒适度水平最小为优化目标。采用粒子群整数规划算法进行求解获得单台空调设备设定温度的调节量。通过仿真验证表明，所提日前调度策略可以在给电网提供一定削峰能力的同时，充分挖掘空调负荷的可调潜力，保证负荷聚合商获得最大化利益并且用户舒适度水平更高。

摘要:为了提升配电网防灾减灾决策的科学性，需要准确掌握配电网的故障统计参数。为此，采用时间和环境相依的配电网故障统计分析方法，按不同月份、不同天气条件、不同线路类型，计算配电网故障率、停运率等参数在历史同期月份的时间分布特征。针对不同天气下的故障停运时间，提出了概率密度分布拟合方法。对南方沿海地区某大型配电网的实例分析表明：电缆故障的月际分布不明显，受天气影响较小。架空线路的故障受雷雨天气影响较大，分布集中在5—9月，呈现明显的单峰特性，可用高斯分布拟合。雷雨天气下的故障率和停运率明显高于基础故障率和停运率，并且停运持续时间更长，强迫停运时间可用威布尔或伽马分布拟合。所提方法对配电网精细化故障率统计分析具有借鉴意义，可用于指导配电网规划、运行风险评估和恶劣天气下的故障恢复策略优化。

摘要:为了解决配网终端日益突出的通信安全问题，针对配网终端通信系统的安全技术需求展开研究，设计出配网馈线远程自动化终端(FRTU)安全架构。该安全架构实现了分布式网络协议(DNP3)三层架构，突出应用层对象、变体、组别、安全数据应用分类。重点对FRTU的安全数据进行分类和建模，给出了FRTU数据到DNP3安全功能的映射。设计出一种符合安全认证一致性的协议模型，有效解决了FRTU协议安全的脆弱性问题。最后通过国际权威机构认证和安全测试，证明其安全认证(SAv5)符合认证和加密等一致性标准，为配网终端的安全接入提供参考依据。

摘要:针对新型山地式风储联合发电系统存在的电压波动、谐波污染等问题，设计了基于感应滤波技术风储集成系统的新型拓扑结构。在此基础上，为解决风储联合发电系统成组方式各异、标准不统一、设备融合部署不实用等问题，提出了风电场、储能站和升压站“三站合一”的智能监控系统，给出了智能监控系统的总体建设方案。详细阐释了各模块的主要功能，实现了风电场厂站端系统的高度集成与一体化设计。搭建了“三站合一”仿真测试平台，对拓扑结构和功能进行了测试，验证了系统的可行性和有效性，为下一步示范工程的应用奠定了坚实的技术支撑。

摘要:为研究高压柔性直流输电换流阀阀塔不同结构设计时表面电场分布情况，采用有限元ANSYS对换流阀阀塔静电场进行仿真计算。首先分析了顶部均压环在不同管径下的电场分布情况，各管径下顶部均压环电场分布近似，顶部均压环拐角内侧可不添加小型均压环。然后研究了板状屏蔽罩与管状屏蔽罩的电场分布，两种屏蔽系统下对阀塔均有良好的屏蔽能力，板状屏蔽系统略好于管状屏蔽系统。最后分析了阀塔底部法兰电场分布，该分布主要集中在其相连接斜拉绝缘子鼓包处。该研究为后续高压柔性直流输电换流阀阀塔设计提供了准确的设计思路及详细的参考方向。