摘要:为解决含分布式电源多分支配电网故障定位中存在快速性和准确性难以兼顾的问题，提出了一种基于改进秃鹰搜索算法的分区故障定位模型。首先利用Sinusoidal映射的均匀分布特性生成初始化种群，通过交叉算子、非均匀变异算子和翻筋斗觅食策略来改进秃鹰的位置更新方式，提高算法的开采和勘探能力。其次构建考虑分布式电源的开关函数和目标函数，在此基础上借鉴“黑盒方法”建立含分布式电源配电网等效分区模型，并加入定位矫正机制保障定位的准确率。最后在含分布式电源多分支配电网中进行仿真验证。与传统的秃鹰搜索算法分区定位模型相比，求解速度平均提高了30.5%，准确率平均提高了1.72%。且在不同故障位置和不同畸变点数情况下，改进秃鹰搜索算法分区定位模型均能够快速准确地定位出故障所在区段。

摘要:非全相运行是电力系统中一种常见的不对称运行状态，可能会对线路零序电流保护造成影响，使其失去选择性，发生越级动作。为此，研究了线路零序电流保护的整定计算原则，推导了发生短路故障和出现非全相运行状态时零序分支系数的计算公式，对两种情况下的零序分支系数计算公式进行了对比分析，并在此基础上分析了非全相运行状态下零序电流保护越级动作的原因，与短路故障相比，非全相运行时的零序分支系数越大，越容易发生越级动作。结合IEEE39节点系统算例，验证了非全相运行时零序分支系数的增大可能引起线路零序电流保护发生越级动作。最后，针对非全相运行时零序电流保护可能越级动作这一问题，从定值离线校验和在线管理两个方面给出了应对策略。

摘要:随着可再生能源发电在电网中所占比重不断增加，由并网逆变器引发的电力系统小信号稳定性问题日益凸显。为了明确并网逆变器系统运行的功率裕量，增强系统的小信号稳定性，采用阻抗法对并网逆变器的小信号稳定功率极限进行研究。根据广义奈奎斯特稳定判据的边界条件定量计算了并网逆变器的小信号稳定功率极限。结果表明，该功率极限小于静态稳定功率极限，随着电网短路比的减小而减小，随着锁相环带宽的增大而减小。提出了一种改进锁相环结构，从控制的角度等效增大电网短路比，从而提高并网逆变器的小信号稳定功率极限。最后，通过阻抗分析和系统仿真验证了改进锁相环对于提高小信号稳定功率极限的有效性。

摘要:交联聚乙烯(XLPE)电缆作为“双碳”目标中电力传输的重要工具，在使用一定年限后绝缘性能会下降，局部放电(Partial Discharge, PD)检测作为评估XLPE电缆绝缘状态的重要手段已广泛应用。针对PD信号中存在的各类噪声问题，提出了一种基于Spearman变分模态分解(Spearman Variational Mode Decomposition, S_VMD)与空间相关递归样本熵(Spatial Dependence Recurrence Sample Entropy, Sdr_SampEn)的局部放电信号去噪方法。首先通过S_VMD将信号分解为K个最优本征模态分量(Intrinsic Mode Function，IMF)，然后通过计算各IMF的Sdr_SampEn值来判定其是噪声主导分量还是PD主导分量；再对分类后的IMF分别采取改进小波阈值去噪和Savitzky-Golay (SG)滤波去噪，最后进行重构得到去噪后的PD信号。利用该方法对仿真与实测PD信号进行去噪处理，并与自适应变分模态分解(Adaptive VMD, AVMD)等去噪算法进行对比分析，结果表明该方法能有效抑制PD信号中的噪声，具有一定的工程价值。

摘要:在噪声混入含有基波的信号时，传统的时频分析方法在基波提取过程中易出现模态混叠。为了准确检测出基波分量，利用时频分析精度较高的同步挤压小波变换(Synchrosqueezing Wavelet Transform, SWT)实现基波检测。首先，采用SWT将含有基波的信号分解为一组内蕴模态类函数(Intrinsic Mode Type functions, IMTs)，第一个分量IMT1即代表基波。然后，该分量经Hilbert变换实现基波频率和幅值的测量。在谐波幅值瞬变、噪声混入、基波频率波动、间谐波频率靠近基波和谐波的情境下进行算法验证。实验结果表明，SWT能够准确提取基波，频率精度最高可达108量级，具有较强的抗噪性，且SWT的基波提取能力强于谐波和间谐波。

摘要:随着综合能源系统中间歇性能源和负荷不确定性的逐步增强，传统的调度方法局限于固定物理模型及参数设定，难以较好地动态响应源荷的随机波动。针对这一问题，提出了一种基于深度强化学习的综合能源系统动态调度方法。首先，以数据驱动方式构建面向综合能源系统的深度强化学习模型，通过智能体与综合能源系统的持续交互，自适应学习调度策略，降低对物理模型的依赖程度。其次，通过添加随机扰动的方式表征源荷不确定性变化特征，针对不确定性变化特征改进深度强化学习模型的状态空间、动作空间、奖励机制以及训练流程等关键环节，并经由近端策略优化算法优化求解，实现了综合能源系统的动态调度决策。最后，通过算例仿真验证了所提方法在不同时间尺度以及不确定性环境下的可行性和有效性。

摘要:在传统的电网惯量和频率稳定评估中，忽略了发电厂内部异步电动机负荷的惯量贡献，可能导致评估结果产生偏差。基于此，研究了常态下、考虑旋转负荷贡献的发电厂惯量修正估计方法。将发电厂及内部电动机负荷等效为一个整体，利用出口母线的有功/频率常态化小扰动数据估计发电厂等效惯量。针对发电厂等效惯量为时变参数的特点，提出应用受控自回归模型和基于可变遗忘因子的递推最小二乘辨识算法估计惯量参数。算例验证结果表明：所提出的辨识模型精度较高，能适应小扰动输入/输出数据的参数辨识。考虑电动机旋转负荷的惯量贡献时，发电厂等效惯量和系统等效惯量均存在差异，并具有时变特性，获得的修正惯量能更客观地评估发电厂惯量和系统惯量。

摘要:常规三相LCL并网逆变器模型预测电流控制方法存在计算量大、参数鲁棒性差等缺点。为了解决这些问题，提出了一种三相LCL并网逆变器无参数滑模预测电流控制方法。该方法利用滑模控制理论，建立了一种新型无参数电流控制价值函数，无需采用模型参数即可实现并网电流预测控制，从而简化了控制系统的预测过程。此外，该方法省去了逆变器侧电流传感器和电容电压传感器，节约了硬件成本，提高了系统运行可靠性。最后，根据常规模型预测电流控制和滑模预测电流控制的优点，提出了一种三相并网逆变器自适应预测控制方法，提高了并网逆变器控制对模型参数失准的适应能力。实验结果表明，在系统参数失准的情况下，所提出的控制策略具有更小的并网电流控制误差，有效地提高了系统参数鲁棒性。

摘要:传统极轨卫星观测频次低和观测时间固定，难以对一个区域进行实时监测。因此，基于Himawari-8 (H-8)静止卫星提出了一种能持续监测输电线路山火的时空上下文火点自动识别算法。该算法首先根据中红外和热红外波段对火点的敏感度差异，采用固定阈值法快速实现绝对火点识别和潜在火点提取，然后在空间上利用中红外和热红外的通道值、平均值和标准差之间的比值关系对潜在火点进行细判。在时间上利用H-8的高观测频次并融合火点发生概率进行持续性火点识别。所提技术已应用于南方某省级电网输电线路山火监测，并且准确率达72.5%，漏报率为43.9%。监测结果明显优于固定阈值法与传统的上下文法。

摘要:针对用户侧窃电检测背景下无监督方法的适用性，研究如何解决特征提取和异常检测间的解耦问题，提出基于深度自编码器高斯混合模型(Deep Auto-encoder Gaussian Mixture Model, DAGMM)的用户窃电行为检测方法。首先对数据进行增广迪基-福勒检验，获取具有平稳性的用电数据维度。然后通过压缩网络提取数据潜在特征，利用估计网络及高斯混合模型获取反映异常程度的样本能量。最后基于端对端的学习方式对网络参数联合优化以避免模型解耦，将样本能量超过异常阈值的用户识别为窃电，据此实现用户窃电行为检测。实验结果表明，基于深度自编码器高斯混合模型的窃电行为检测方法受窃电样本影响小，提取的特征可有效反映用户用电规律，具有更高的检测准确率。相比于现有方法，其检出率、误检率、F1测度及AUC等评价指标均有显著提高。

摘要:以Vienna整流器为研究对象，针对其传统电压外环滑模变结构控制不变性和对系统参数扰动敏感的问题，分析了以逼近率为基础的滑模变结构控制算法，提出了一种基于RBF神经网络的自适应电压外环滑模控制算法。该控制算法通过将RBF神经网络与滑模控制算法有效结合，同时将中点电位平衡控制加入到RBF神经网络自适应电压外环滑模控制算法的设计中，使用RBF神经网络对电压外环非线性系统进行自适应逼近，能够有效降低切换增益，削弱抖振，增强系统的抗干扰能力。最后，通过仿真分析与实验测试验证所提控制算法的有效性。将所提出的控制算法与传统滑模控制算法、PI控制算法进行比较，结果表明采用这种电压外环控制算法能够对直流输出电压目标值进行快速跟踪，平衡中点电位，改善了系统的动静态性能，提升了其抗干扰能力。

摘要:为解决小电流接地系统中利用单点电气量难以准确判断接地故障方向的问题，提出了一种改进的能量法接地方向判据。根据叠加原理分析了单相接地故障暂态等值电路，指出了测量点处的零序能量由故障初始时刻的电容充电能量和维持LC振荡的稳态振荡能量两部分组成，分析了零序能量在不同接地方式和不同接地电阻下的特点。为了简化定值整定原则，对零序能量函数进行了离散化处理并作了二次积分，提出了实用的能量二次积分判据。对中性点不接地方式、中性点经消弧线圈完全补偿的接地方式下的金属性故障和经3000 电阻接地故障进行了仿真测试。仿真结果表明，上述各种故障情况下该判据均能判别故障方向。

摘要:惯量是保障电力系统频率安全稳定的重要参数之一，因此需对其进行精确的在线测量。针对当前采用的系统辨识方法测量精度不高的问题，研究系统辨识中算法模型的选择对测量结果的影响。首先，分析比较现有的传递函数模型、自回归滑动平均模型以及子空间辨识模型进行惯量辨识的测量原理。其次，从惯量响应初期阶段数据匹配的角度，提出基于PEM迭代算法的状态空间估计模型。最后，搭建10机39节点电力仿真系统，验证了所提辨识模型的正确性。并在不同功率扰动程度以及不同采样时间窗口下，分析4种辨识模型的适用性，为确定系统最优辨识模型提供参考依据。

摘要:针对市场环境下如何协调主动配电网与输电网的运行策略以实现二者共赢的问题，提出一种基于主从博弈的输配电网协同经济调度策略。首先，采用主从博弈架构建立了输配电网双层经济调度优化模型，其中上层为输电网价格出清模型，下层为考虑二阶锥交流潮流约束的配电网经济调度模型。然后，应用二阶锥重构技术、KKT (Karush-Kuhn-Tucker)条件、强对偶定理和线性松弛技术将所提双层模型转化为混合整数二阶锥单层规划模型进行求解。最后通过算例验证了模型和方法的有效性。结果表明，所提输配协同经济调度策略可以有效降低输电网电能及备用出清价格，同时提高了配电网运行经济性。

摘要:电压控制区域(Voltage Control Area, VCA)之间具有弱耦合性，修正VCA能够提升区域内电压变化的一致性，从而优化电网分区结果。传统分区修正法存在计算量大、PV节点归并缺乏理论依据等问题。因此，提出了一种修正VCA边界节点的方法，可以有效减少分区修正的计算量。所提方法采用小元素去除法得到各阈值下的电网划分结果，以Q-V曲线为判据选取各划分结果中最佳阈值对应的准分区。基于区域间的弱耦合性，采用所提方法修正准分区，得到优化后的分区结果。所提方法针对准分区的边界节点进行断线修正，并采用平均电气距离归并剩余的PV节点，不仅能减少分区修正的计算量，而且为各区域无功源的合理分配提供了理论依据。以新英格兰10机39节点系统为算例，通过仿真分析验证了所提方法的有效性。

摘要:为了解决现有配电网单线图自动生成后需要大量人工调整才能满足实际需要的问题，基于配电网单线图自动生成系统，提出了一种结合改进引力-斥力算法和地理坐标信息的单线图生成方法。采用分块法对布局进行降维，并结合地理坐标信息进一步优化引力-斥力算法。根据地理信息确定主干线，自适应调节节点间自然连接长度，通过父节点与子节点之间的关系限制节点的移动方向，完成配电网馈线单线图的自动生成。通过仿真与优化前结果进行对比分析，验证了该方法的可行性。结果表明，与优化前相比，该方法能生成线长均匀、信息丰富、清晰易读的配电网馈线单线图，满足电网企业对单线图自动成图方法的实时性需求。

摘要:为满足现代电力系统实时仿真的发展需求，提出一种基于可编程电源的数模动模混合仿真系统。利用动模实验室搭建动模仿真系统，并在RTDS中搭建39节点系统作为数字仿真系统模型，结合以理想变压器模型算法作为功率接口算法的接口系统，形成一个800 V/345 kV的动模数模混合实时仿真系统实验平台。在研究混合仿真接口两端系统延时对系统稳定性和准确性影响基础上，提出用二阶相位超前环节对下发通道和上传通道的接口延时进行相位补偿，以提高系统稳定性和准确性。通过对所搭建的数模动模混合仿真系统的实验，并与纯数字仿真进行对比分析，进一步验证了混合仿真系统的有效性。

摘要:为了提升海上风电并网HVDC系统中的串联型二极管多脉波整流器的谐波抑制能力，提出一种基于直流回路双无源注入电路的串联型36脉波整流器。该整流器采用两个辅助无源注入电路，通过电流调制后产生电压注入谐波，最终可将交流侧输入相电压由12阶梯波倍增至36阶梯波。分析了双无源注入电路工作原理及特性。在此基础上，推导了整流器交流侧输入电压表达式。并以电压谐波畸变率最小为目标，设计了注入变压器的匝比参数。最后结合工程应用，讨论了辅助无源电路中二极管开路故障时系统的容错能力。理论分析及仿真结果表明，所提出的整流器具有谐波抑制能力强、结构简单、可靠性高和鲁棒性强等优点，更适用于高电压大功率场合。

摘要:针对光伏、燃料电池等新能源发电系统所需的高升压比的应用场景，提出一种交错并联三绕组耦合电感高增益Boost变换器。以交错并联的控制方式减小了耦合电感原边电流纹波，切分了占空比从而减少了各开关管导通时长，交错并联的开关管与输出开关管在电路结构上实现了电压钳位，不会出现电压尖峰。桥式倍压单元缓解了二极管反向恢复问题。交错并联耦合电感双原边的构造提高了变换器的工作可靠性。另外，基于该变换器还拓展出交错并联 绕组耦合电感高增益Boost变换器和n耦合电感交错并联n桥式倍压高增益Boost变换器。围绕所提变换器的工作原理及稳态性能进行了深入分析。且在理论分析的基础上通过实验平台制作了一台功率为500 W的样机验证了其准确性。