摘要:电力系统调度与控制正面临全局统筹、紧密协同的局面，而对外部电网的等值简化是该决策顺利实施的前提和关键。由于传统等值简化方法对等值电网“源”“网”“荷”的增加或删减操作改变了其结构和主动量、被动量，从而在电网全局统筹过程中，使调度与控制的精度面临挑战。对此，在电网全景可观环境下，提出了深度聚合电网模型及其求解方法和应用。首先，给出了发电厂、联络站的聚合方法，形成聚合电网模型。并在此基础上，将聚合厂站融合到输电线路，建立了深度聚合电网模型。然后，推导了深度聚合电网模型未知量与可调控量(发电机功率)之间的函数关系，并使用长短期记忆网络对其参数进行求解。最后，以经济调度应用为例进行仿真验证，证明了所提方法的有效性。

摘要:随着风电大规模并网，风电出力不确定性增加了电力系统调度的难度。针对风荷不确定性对电力系统调度的影响，采用迭代自组织数据分析算法对风电功率预测值及对应风电功率预测误差进行分段。然后采用自适应扩散高斯核密度估计拟合分段后各风电功率区间段内的预测误差。在此基础上，提出一种整体考虑风电及负荷预测误差得到净负荷预测误差、并将净负荷预测误差计入正负旋转备用容量概率约束的优化调度模型。采用机会约束规划将概率约束转换为等价确定性约束进行求解。在IEEE39节点系统进行三种代表性场景的算例仿真，结果表明引入迭代自组织数据分析算法和自适应扩散高斯核密度估计后，备用成本降低6.71%，含碳排放的环境成本降低20.4%，总发电成本降低2.98%。最后分析了置信水平对备用容量和总发电成本的影响。

摘要:由于微电网中分布式电源组成复杂，运行模式多样，孤岛微电网的电压恢复控制面临着不确定性干扰的影响。为此，针对不确定性干扰下微电网的二级电压恢复控制问题，提出了一种基于协同强化学习的微电网分布式两级电压优化控制方法，实现孤岛模式下微电网的电压调节控制。首先构建孤岛微电网分布式一致性协同电压控制算法，并建立李雅普诺夫函数稳定性判定方法。其次根据控制器性能与控制器增益参数的关系，求解孤岛微电网电压控制器增益上界，并根据控制器增益参数上界限制强化学习智能体动作集。随后，采用强化学习算法优化二级控制器增益参数，给出相应的强化学习智能体状态集、协同全局奖励函数。最后在Matlab/Simulink上通过仿真实验验证了所提出的控制方法的有效性和适应性。

摘要:大量新能源和电动汽车接入后，导致电-热-交通综合能源系统有较大的净负荷变化，需要系统具有一定的灵活性以匹配源荷两侧的不确定性。如何处理不确定性与灵活性的矛盾，以及如何实现经济性和灵活性的平衡，是电-热-交通综合能源系统目前面临的难题。鉴于此，提出一种计及灵活性多目标电-热-交通综合能源系统区间优化运行模型，以经济成本最小和系统灵活性最大为目标，综合平衡系统的经济性和灵活性。利用区间数学描述风电出力和电动汽车负荷的不确定性，将传统等式约束转化为区间表达的形式，使其更具合理性。利用改进的多目标量子免疫算法对优化模型进行求解。以辽北某综合能源系统为例，设定3种不同场景以验证所提方法的有效性。

摘要:光伏出力具有间歇性和波动性，利用储能装置可减小光伏并网对电网的影响。以平抑光伏功率波动效果为标准，提出了一种由超级电容和蓄电池组成的混合储能系统(hybrid energy storage system, HESS)的容量配置方法。采用由递推平均和中值平均加权滤波的算法平滑光伏出力，得到光伏并网功率和HESS参考功率。利用完全集合经验模态分解和希尔伯特变换提取HESS 参考功率的高频与低频分量，对HESS内部功率进行一次分配。之后为了避免HESS荷电状态频繁越限，同时保证HESS能持续工作，提出一种HESS功率的均衡管理方法，对一次分配功率的衰减进行修正，再对修正后的HESS参考功率进行容量配置。最后，基于全寿命周期成本建立经济评估模型，对比不同的储能容量配置策略，利用实际数据仿真验证了所提方法的有效性与经济性。

摘要:通常，在发生大停电事故后，由于负荷多样性的丧失，温控负荷在恢复供电的短时间内会出现负荷需求量激增，这会导致负荷恢复缓慢甚至造成二次停电，该现象称为冷负荷启动。因此，准确提取温控负荷并对冷负荷启动参数进行量化分析具有一定的实际意义。首先，利用负荷分解得到的春季和秋季的非温控负荷作为全年的基准负荷，再从夏季负荷中提取出温控负荷。该方法相较于现有的温控负荷提取方法，提取结果更加准确。另外，为了探究负荷与温度的深层次关系，除了分解负荷外，还对温度进行了分解。其次，根据提取出的温控负荷，采用蒙特卡洛抽样法，以空调为例分析了停电时间和环境温度对冷负荷启动的影响。最后，基于PJM电力市场的负荷温度数据和IEEE33节点系统算例，验证了所提温控负荷提取方法和对冷负荷启动参数量化分析的有效性和准确性。

摘要:风机并网逆变器及送电系统的稳定性是大规模海上风力发电系统稳定运行的重要保证。提出一种考虑小干扰稳定的海上风电系统控制器参数优化设计方法。首先，利用谐波线性化原理推导了直驱风机并网逆变器、送端采用不控整流器的高压直流(diode-rectifier based HVDC, DR-HVDC)输电系统的序阻抗模型。然后，分析了风场经DR-HVDC并网互联系统的特点，讨论了稳定判据的适用性。进而，从控制器的角度，确定直驱风机并网逆变器控制系统的控制带宽和阻尼比的取值范围。并在此基础上，从系统的角度，综合考虑互联系统的右半平面零极点和控制参数等对阻抗比值的作用。最后，给出直驱风机并网逆变器的控制系统参数优化设计流程。基于Matlab/Simulink 建立海上风电经DR-HVDC直流送出系统的时域仿真模型。仿真结果验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。

摘要:分布式经济调度模式具有更好的鲁棒性、更快的计算速度和更少的通信量等优点，适用于高渗透率分布式电源接入的主动配电网。但分布式模式下各单元之间通信的时延将可能破坏系统的稳定性。因此对采用分布式经济调度策略的主动配电网的时延稳定性进行了研究。首先，引入虚拟分布式电源，设计了主动配电网完全分布式的经济调度策略。然后，建立了采用该分布式经济调度策略下主动配电网对称/不对称时延下的稳定性分析模型。同时利用Lyapunov稳定性定理和自由权矩阵方法得出具有更低保守性的系统时延稳定判据，并通过线性矩阵不等式计算时延系统的稳定裕度。最后，通过IEEE-14节点配电网系统中的仿真算例验证了所提分布式经济调度控制系统时延稳定性分析和时延稳定裕度计算方法的正确性和有效性。

摘要:为探究现有直流输电线路行波保护对白鹤滩-江苏特高压混合直流输电系统(简称：白江混合系统)的适应性，根据白江混合系统直流线路故障附加网络推导直流线路区内外故障时线路两端故障行波的边界传播特性。分析发现，直流线路正向区外故障后边界传播特性与传统直流系统存在差异。进一步分析行波保护判据的变化情况，表明行波保护判据主要受整流侧反射系数和逆变侧折射系数的影响。将白江混合系统与传统直流输电系统进行对比，发现当直流输电线路正向区外发生短路故障后，白江混合系统电压变化量、电压变化率、极波变化量和极波变化率比传统直流系统变化更大，导致行波保护误动风险增大。最后，基于PSCAD搭建白江混合系统仿真模型，仿真结果验证了理论分析的正确性。

摘要:分布式经济调度计算负载均衡、可扩展性强，适用于电源分散分布的场景。区块链作为分布式对等网络，具有去中心化、安全性高和数据高度共享等特征，与分布式经济调度的需求相契合。针对分布式经济调度中全局信息共享难、存在个体欺骗以及安全性不足的问题，提出了基于区块链和梯度修正法的分布式经济调度策略。该策略考虑配电网的多种约束，采用统一微增变量的梯度修正法迭代计算各电源功率，实现电网最小经济成本下的最优功率分配。对以太坊技术进行了调整和改进，大幅降低其算力消耗和部署成本。并将调度算法合约化，结合区块链的存储、共识和加密机制优化节点间的信息共享，防止个体欺骗行为，提高系统的安全性。仿真实验和分析表明，基于区块链和梯度修正法的分布式经济调度策略收敛速度快，具有良好的鲁棒性、安全性及可扩展性。

摘要:现有城市配电网，尤其是在负荷密集区域，具有大量的10 kV开关站。但是现有配电网系统缺乏对10 kV开关站设备的有效监管能力，严重阻碍城市韧性配电网的建设。为此，提出了基于5G及IEC61850的韧性配网故障信息智能传输技术方案。该方案通过基于态势感知的保护设备自动发现识别技术自动识别感知开关站内网络变化。通过基于IEC61850通信的二次设备自动配置接入技术自动发现并配置保护装置。通过基于IEC61850的面向对象的立体数据模型到扁平化数据模型的免配置转换技术快速准确地实现电网保护故障信息主站与子站之间的信息转换与共享。通过基于5G网络的高速实时业务传输技术实现信息的高速、实时、可靠传输。搭建系统测试环境对该技术方案进行测试并在试点站进行试运行。结果表明该技术方案能够按需及时获取设备实时运行状态和重要动作信息，实现了对10 kV开关站的有效监管。

摘要:为解决现有的智能电网电力盗窃行为检测方法中准确性不足、检测效率低下等问题，提出了一种由卷积自编码器网络(convolutional auto-encoders,?CAEs)和长短期记忆网络(long short term memory,?LSTM)相结合的CAEs-LSTM检测模型。该模型通过分析数据集的特点对电力数据进行二维转换，设计卷积自编码器结构，采用池化、下采样和上采样重构电力数据的二维空间特征，加入高斯噪声提高模型鲁棒性，并构建长短期记忆网络以学习全局时序特征。最后，对提取的时空特征进行融合从而检测能源窃贼，并进行了参数调优。在由国家电网公布的真实数据集上，通过将CAEs-LSTM模型与支持向量机、LSTM以及宽深度卷积神经网络进行对比，CAEs-LSTM模型的平均精度均值和曲线下面积值均最优。仿真实验表明，基于CAEs-LSTM模型的窃电检测方法具有更高的窃电检测效率和精度。

摘要:针对光伏快速充电站将光伏发电与电动汽车快速充电站有机结合，在充分发挥清洁能源优势和大量提升充电效率的同时所带来的电能质量扰动类型复杂、变化快速等问题，提出了一种基于串并联组合配电网柔性交流输电(distribution flexible AC transmission system, DFACTS)的新型电能质量补偿器的电能质量综合控制方法。深入研究了新型电能质量补偿器主电路拓扑，建立起了动态工作模型。详细分析了新型电能质量补偿器线性自抗扰控制方法的工作原理，设计出线性自抗扰控制器。并针对各DFACTS控制器间的交互影响，提出多DFACTS控制器的协调控制策略。最后搭建仿真模型，进行仿真验证。仿真结果表明，所提出的新型电能质量补偿器采用线性自抗扰控制方法相比传统PI控制方法，提高了电能质量扰动快速变化时的综合补偿能力和动态响应能力。并且验证了该协调控制能有效提高系统电压稳定能力，具有良好的可行性和有效性。

摘要:针对光伏发电功率存在随机性和波动性较强、预测精度较低的问题，提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和改进松鼠觅食算法优化核极限学习机(improved squirrel search algorithm optimization kernel extreme learning machine, ISSA-KELM)的预测模型。首先，利用高斯混合模型(Gaussian mixture model, GMM)将光伏发电功率数据进行聚类，得到不同天气类型下的相似日样本。其次，利用VMD对原始光伏发电功率序列进行平稳化处理，得到若干个规律性较强的子序列。然后，对不同子序列构建KELM预测模型，并使用ISSA优化KELM的核参数和正则化系数。最后，将不同子序列的预测值进行重构，得到最终预测结果。结合实际算例，结果表明：所提出的VMD-ISSA-KELM模型在不同天气条件下均能得到满意的预测精度，且明显优于其他模型，验证了其有效性和优越性。

摘要:随着大规模新能源互联电网的发展，电力系统发生连锁故障的风险越来越高，适当的主动解列可以阻止故障的传播。为解决主动解列断面求解过程中的系统拓扑连通性和计算复杂度高的问题，提出了一种含拓扑连通性约束遗传算法的主动解列断面搜索方法。该方法首先构建了解列断面搜索的数学模型，然后基于图论知识提出了一种系统拓扑连通性约束，并加入到遗传算法中。同时提出了一种系统拓扑简化和预处理方法。最后将简化后的系统拓扑和数据输入到含拓扑连通性约束的遗传算法中进行主动解列断面的求解。IEEE 118节点系统算例表明，所提算法能够保证求解出的主动解列断面具有拓扑连通性且有功功率基本平衡，系统拓扑简化和预处理方法能够有效提高算法的运行效率。

摘要:罗氏线圈电子式电流互感器的积分环节会放大传变误差，可能造成电流传变严重失真，导致保护误动。针对此问题，提出了线路保护直接采用罗氏线圈微分电流信号输出的改进思路。并以差动保护为例，提出了一种基于有源电子互感器的输电线路等传变差动保护方法。该方法直接采用罗氏线圈输出的电流微分信号进行计算，将用于电容电流补偿计算的电压信号经虚拟罗氏线圈数字传变处理，保证电压电流信号经过相同的传变环节。仿真和试验结果表明，新方法在区内故障时可快速动作，且消除了积分环节引入的传变误差对差动保护的影响，降低了电压电流传变差异对保护精度的影响，性能优于现有差动保护方法。

摘要:针对电力变压器状态评估中存在多特征指标和多故障类型问题，提出一种基于模糊综合评估模型和皮尔逊相关系数的改进D-S证据理论的变压器状态评估方法。建立了变压器状态评估体系，引入层次分析方法和改进的三角梯形隶属函数确定特征指标的基本概率。基于皮尔逊相关系数的改进D-S证据理论融合不同特征指标以评判变压器综合状态评估。经过实例分析，该方法的评价结果与变压器实际运行状态一致，其准确率达到95.83%，验证了该方法的合理性和可行性。该方法对变压器状态评估具有一定的参考价值。

摘要:多逆变器并网系统谐振将威胁电网的稳定运行。由于具备较好滤波效果，LCL型滤波器常被作为并网逆变器的输出滤波器。鉴于近年来又有很多LCL型多逆变器并网系统谐振机理分析和抑制方法被提出，有必要进一步梳理和总结。首先，介绍了多逆变器并网发电系统电路拓扑及等效电路。然后，梳理了频域分析法、模态分析法和多输入多输出模型分析法的基本概念及其在系统谐振机理分析中取得的新成果。接着，重点介绍了有源阻尼法、阻抗重塑法和采用有源阻尼器在系统谐振抑制方面的优点和局限性，揭示了虚拟电阻和陷波器的应用是上述方法的关键技术。同时，还分析了分层控制、控制器参数优化以及系统配置优化在系统谐振抑制方面的应用。最后，从新型电力系统建设趋势的角度，认为多逆变器并网系统正朝着大规模、多参数和不同控制方法并用的复杂系统方向发展，需要多种分析方法相结合才能准确分析其谐振机理。对于多逆变器并网谐振的抑制方法而言，传统有源阻尼法、阻抗重塑法和有源阻尼器将得到进一步深入研究，谐振在线监测技术或将成为该研究新的突破口。