摘要:随着综合能源系统与多能源市场的发展，通过市场交易实现能源优化分配已成为研究热点。当前区域间能源互联成为趋势，多区域的能源传输与交易得以实现。以分布式能源站及多能用户为市场参与主体进行研究，首先研究互联分布式能源站的运行原理与连接方式，并建立机理模型，引入用户竞价策略，构建互联区域能源零售市场框架。其次，对比独立或互联区域内双边竞价市场交易机制差异，提出以各区域总社会剩余最大化为目标的互联区域能源零售市场出清策略。最后，以某区域综合能源系统为例对冬季典型日的市场出清与区域间能源传输结果进行量化分析，验证了所提方法可在各个市场出清时刻实现多区域资源优化分配，提升区域总社会剩余。

摘要:在市场化交易中，计及电价波动信息的风险度量可以帮助市场利益相关者规避风险。为此，结合TGARCH与VineCopula理论，提出一种电价波动分析及风险度量的新方法。该方法用TGARCH建立日前、实时及辅助服务交易电价边缘分布，通过VineCopula拟合各交易电价的多维相依结构。基于得到的相关系数与尾部关系分析各交易电价之间的动态波动规律，并测度电价动态波动风险。实证分析证明，该方法不仅可以捕捉负荷容量比和可再生能源渗透率作用下价格波动的变化，还可以较为准确地描述各交易电价的非线性关联结构，进而捕获日前、实时、辅助服务交易电价之间逐时动态波动特征。此外，与其他方法相比还能更有效地降低组合波动风险。

摘要:针对冬季寒冷条件下光伏建筑一体化社区(Building Integrated Photovoltaic, BIPV)的电辅热装置性能系数(Coefficient of Performance, COP)大幅下降的问题，提出一种新型光伏建筑一体化社区热电联供调度策略。首先，提出一种含可翻转热电联供模式(Reversible Solar Thermal Electricity Cogeneration Mode, RSTECM)和相变储能系统的新型热电联供系统，量化分析了热泵性能系数和光伏出力随环境条件的变化情况。然后，引入一种含等效热参数(Equivalent Thermal Parameters, ETP)的建筑热力网络，由此建立一种含热力系统和电力系统的社区微网模型，并以社区运行成本最小化为优化目标。最后，引入差分化处理和热力侧-电力侧问题交互迭代的算法，实现优化模型的高效求解。算例仿真验证了所提能源供给模式及协调调度策略的可行性和优越性。

摘要:工业用户的负荷通常由多种负荷类型共同组成，结构较为复杂，并且常常含有较大的冲击性负荷。传统的负荷预测方法难以准确预测负荷突变，导致预测精度不高。将负荷分解成不同频率的分量再分别进行预测是较为可行的解决方式。提出了基于改进型自适应白噪声完备集成经验模态分解的工业用户负荷预测方法。首先，采用ICEEMDAN算法将工业用户的负荷分解为高、低频模态分量。该算法利用局部均值来替换模态的估计，避免了高斯噪声对模态分解的影响，改善了传统模态分解方法中模态混叠的现象。其次，采用长短期记忆神经网络、最小二乘支持向量回归算法分别建立高、低频分量的预测模型。最后，将各分量的预测结果进行叠加重构，得到了最终的预测结果。相比于单一预测方法、其他组合预测方法等多种预测方法，所提方法的平均绝对百分比误差分别降低了26.35%，12.75%，具有最高的预测精度。

摘要:电网支持型变流器逐渐取代传统同步机电源是构建新型电力系统的必然趋势。电网支持型变流器采用双环控制的目的和物理意义尚未形成统一结论。首先，为解释双环控制中电流内环的本质，由电流内环的离散根轨迹曲线分析电流内环的阻尼特性，从虚拟阻抗的角度分析其物理意义。其次，为快速准确获得双环控制器参数，避免反复迭代，考虑数字控制系统采样、计算和PWM调制带来的延时，内环采用比例控制器调整阻尼特性。根据最优阻尼确定电流控制器的比例参数，根据滤波器谐振频率处闭环输出增益的要求和各次谐波的补偿角度确定电压控制器的参数。最后，仿真和实验结果验证了理论分析的有效性。

摘要:行波的折反射过程对故障暂态响应有重要影响，目前对故障限流器(Fault Current Limiter, FCL)参数优化配置时，均未考虑故障行波折反射过程对FCL参数选取的影响。因此，提出了一种计及行波折反射的故障暂态响应时域分析方法，并用此方法对混合阻感并联型FCL进行了参数优化。首先，建立换流器故障等效模型，对比不同限流阻抗类型的FCL对故障电流的抑制能力。其次，推导了故障行波的频域和时域表达式，根据彼得逊法则建立各个时序的等效模型从而准确求得故障电流。并以故障电流和FCL两端的电压应力为优化目标，利用粒子群算法对FCL参数进行优化配置，得到限流阻抗最优匹配值。最后，通过在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建三端直流电网模型进行仿真对比。仿真结果验证了计及行波折反射的故障电流计算方法以及优化模型的准确性。

摘要:现阶段随着配电网中分布式电源、储能、电动汽车的逐渐增加，配电网的运行工况变得越来越复杂多变。为了准确地判断配电网实时运行状况及健康状态，及时地发现配电网运行中的缺陷问题并制定合理的安全管控措施，提出一种计及网络结构的配电网健康状态评估方法。首先，基于配电设备运行的电气量和非电气量参数进行配电设备健康指数计算，利用成功流法对同一网络中的配电设备健康指数进行等价简化，评估配电设备层的健康状态。然后，从可靠性、安全性、经济性和环保性四个维度实时监测配电网的运行数据建立指标体系，采用模糊层次分析法和证据理论相结合的方法对运行指标进行分析计算，得到网络结构层的健康指数和健康状态。结合配电设备层健康状态和网络结构层健康状态进行综合评估，从而得到配电网的健康指数，判断配电网所处的健康状态。最后，以某10 kV配电网为例进行算例分析，证明所提出的评估方法的有效性和实用性。

摘要:随着碳交易系统的发展，准确预测电力能源消耗对于能源管理是至关重要的。为实现在缺失天气等多种关键信息下的电力负荷预测，首先采用混沌理论中的相空间重构技术对历史负荷时间序列进行处理，根据排列熵验证混沌特性。并利用8种机器学习模型进行预测与比较，其中包括4种以神经网络为基础的机器学习模型、3种以统计学习为基础的机器学习模型及1种基准模型。其次采用灰色关联度法对预测精度较高的极限学习机(ELM)和极端梯度提升(XGBoost)进行组合，构建了ELM-XGBoost模型。最后将ELM-XGBoost应用于一日至一周内不同时间尺度的负荷预测。结果表明，预测精度随预测时间尺度增加而呈现降低的趋势，且在日负荷预测中，所构建的ELM-XGBoost模型预测精度得到提升，应用效果良好。

摘要:针对电网薄弱点辨识方法中存在未计及节点局部和整体特性、节点间功率传输的相互影响和对节点电压约束考虑不足的问题，提出一种基于复杂网络与运行因素的薄弱点辨识方法。通过考虑电力系统的拓扑、线路参数、潮流特性和运行参数等因素，建立了基于拉普拉斯矩阵谱半径的节点重要度指标、节点介数指标和电压越限指标。然后，采用组合赋权法对复杂网络指标和运行指标进行权重分配，得到辨识电网薄弱点的组合指标。最后，利用IEEE30和IEEE118节点系统验证所提方法的可行性和合理性。结果表明该方法辨识结果比现有方法更准确、合理，对电力系统的影响更大。

摘要:准确的低压配电网户变关系是电力营销管理和台区线损治理的重要基础，传统的户变关系识别方法排查成本高、识别效果欠佳，无法适用于规模日趋庞大的低压配电网。在此背景下，提出了一种基于智能电表量测数据和用户档案信息的低压配电网户变关系识别方法。首先利用用户地理位置信息实现邻近用户的初步合并，再基于GMM聚类算法对电压时序数据进行聚类划分，用户划分结果作为下一步的迭代初值。然后基于能量供需平衡建立配变与用户的关联卷积识别模型实现低压配电台区户变关系的辨识。最后，在实际的低压配电系统中验证了该方法在提升户变关系识别效率和准确率等方面具有显著优势，具备一定的实践应用价值和工程指导作用。

摘要:目前架空输电线路继电保护装置针对断线故障缺乏快速、准确的识别方法，导致断线故障判决、处理不及时，容易引起关联设备损坏及重大安全事故。针对断线故障后主保护和后备保护动作逻辑进行分析，阐释距离保护和零序电流保护拒动机理，并进一步提出输电线路断线故障的快速判别方法。该方法利用输电线路断线后线路两侧故障相的电压、电流变化特征构建附加断线保护判据，实现了对简单断线故障和断线再接地故障的快速识别和保护。最后，通过PSCAD输电网仿真分析和四川省某水电外送线路实例测试，验证了断线故障附加判别和保护方法的可行性和有效性。

摘要:连续潮流计算是电力系统研究静态电压稳定和传输能力应用的重要工具，但临界点处的奇异性制约了连续潮流计算的应用和发展。因此，解决好临界点病态问题是更好应用连续潮流的关键。应用改进Chord法处理连续潮流问题中临界点处的计算，能够快速计算该点处的解，收敛速度快，达到二阶收敛。不用扩展原雅可比矩阵，因此不需要担心原系统中的非奇异点变为系统扩展雅可比矩阵的奇异点问题，使计算过程更为简单。应用线性化方法预测连续潮流计算方向，整个计算过程简洁方便。在计算及分析中与扩展潮流计算方法进行比较，体现了所提Chord法简洁、高效的优点。不同工况下，IEEE39和IEEE57节点系统仿真算例结果表明，所提模型和方法能够快速有效地计算连续潮流和临界点处的奇异解，有着很好的精确性和鲁棒性。

摘要:风电场的风速预测对电力系统的稳定及安全运行有着重大的影响。考虑到风速序列具有间歇性和随机性等特征，提出一种基于参数优化的变分模态分解及极限学习机的组合模型，将其用于超短期风速预测。首先，采用变分模态分解算法将风速序列分解为一系列的平稳分量。以正交性为适应度函数，利用网格优化算法搜索变分模态分解的关键参数值——分解层数和惩罚因子，确保分解出来各模态分量之间的信息正交性，抑制耦合分量的产生。然后，利用极限学习机对各分量进行预测。针对极限学习机预测不稳定的问题，采用粒子群算法对其初始权值及阈值进行参数优化，对于该模型的输入维数则运用自回归差分移动平均模型的定阶结果进行自适应确定。最后，叠加各分量的预测值作为最终的预测结果。实验结果表明，所提出的组合模型在预测精度上显著优于其他基准模型。

摘要:电网调控告警识别是实现智能电网调度的重要环节。为提高电网调控告警识别的准确率，针对电网数据量庞大、有效信息提取困难、传统知识库知识迁移能力较差等问题，提出一种基于BERT-DSA-CNN和知识库的电网调控在线告警识别方法。首先在自然语言处理-深度学习的文本数据挖掘架构基础上，经过分词、去停用词等步骤，利用BERT模型获取电网调控告警信息词向量。然后将词向量输入CNN深度学习模型进行训练，并根据电网告警信息的特点引入DSA机制对CNN模型进行改进。最后提出了融合深度学习模型和传统知识库的电网调控在线告警识别方案。通过大量的算例结果分析得出，该方法相比Word2vec、传统CNN、传统知识库、离线学习等方法，具有更高的准确性和有效性，对不同的故障类型均具有较好的识别能力，为工程应用提供了一种思路。

摘要:虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)控制方法下的并网逆变器(Grid-Connected Inverter, GCI)在电网工况突变情况下存在输出功率和频率的超调和振荡现象。为改善GCI的动态性能，提出一种基于惯性自适应的VSG控制方法。该方法直接对采用VSG控制方法的GCI的功角曲线和输出特性曲线进行分析，推导出GCI的输出功率和频率变化率之间的关系。通过利用GCI虚拟输出功率和参考功率的偏差判断系统的四个加减速运行区间，避免对输出频率变化率的依赖。构造惯性自适应控制算法，通过参数的连续平滑调节，抑制GCI的输出功率和频率的波动。与现有方法相比，该方法不需要对频率直接微分，避免引入系统噪声；同时惯性参数能够连续调节，且变化范围更大。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要:明确电压暂降对工业过程的影响程度，是进行暂降损失估计、提供治理方案的前提。考虑了工业过程设备级/过程级的电压暂降耐受能力，提出了一种负荷损失率的评估方法，以量化电压暂降对工业过程造成的危害。首先，为解决过程参数难以获取、精度低的问题，建立了基于物理结构的过程参数等值响应模型。将过程级的非电量过程参数值等效为电压值，以输入电压暂降特征量刻画设备和工业过程的耐受特性。然后，提出了基于Larsen推理的负荷损失率评估方法，以暂降特征量为推理前件、以负荷损失率为推理后件，构建了前件、后件的隶属度函数。实现了基于监测数据的过程负荷损失率的推理评估，减小评估结果对精确信息的依赖性。最后，应用该方法评估海南省某石化企业的电压暂降下负荷损失率，结果表明所提出方法正确且有效。

摘要:柔性直流输电是新能源并网消纳的主要输电形式。由于新能源出力波动性会导致柔性直流输电系统的直流电压波动，影响其安全稳定运行。为了有效抑制柔性直流输电系统中直流电压波动，提出变速抽水蓄能机组直流电压辅助控制策略｡首先建立了变速抽水蓄能机组、四端柔性直流电网、风电场及光伏电站的仿真模型。其次，以直流电压偏差乘以相应系数作为变速抽水蓄能机组有功功率参考值微增量，且通过低通滤波器滤去直流电压稳态分量对直流电压辅助控制的影响，提出基于直流电压辅助控制的变速抽水蓄能机组有功功率控制策略。最后，以变速抽水蓄能机组电动和发电工况为例，对变速抽水蓄能机组抑制柔性直流输电系统直流电压波动能力进行仿真，并与传统直接功率控制策略进行对比分析。仿真结果表明新能源出力波动引起的直流电压波动频率集中在10 Hz以下，且所提变速抽水蓄能机组控制策略可以有效抑制柔性直流系统直流电压波动。

摘要:准确、可靠的荷电状态(SOC)估计可以为电池管理系统的安全高效使用提供保障。针对锂电池SOC估计精度不足的问题，提出人工蜂群算法(ABC)和随机森林优化EKF算法(RFEKF)分别实现电池模型的参数辨识和SOC估计。在建立双极化模型的基础上，为解决在线辨识初始误差累积的问题，采用ABC算法搜索最小模型电压误差下的全局最优阻抗参数值，实现模型参数的精确辨识。在获得精确的模型参数基础上，使用随机森林(RF)对SOC后验估计误差进行在线补偿，达到弥补传统EKF算法高阶项误差的目的，进而实现SOC高精度估计。联合半实物仿真系统和电池测试平台，在EPA城市动力工况下对SOC估计算法实现快速控制原型验证。结果表明：基于ABC-RFEKF的锂电池SOC估计算法各项误差指标均低于传统SOC估计算法，平均误差在1%左右，满足实际工程需求。

摘要:采用常规的人体模型(Human Body Model, HBM)进行静电释放(Electro-Static Discharge, ESD)测试时往往容易受到寄生参数的影响，使得电源芯片抗静电能力测量值与实际抗静电能力存在偏差，导致劣质产品通过HBM ESD测试，影响电源芯片产品良品率的提升。为此，提出了一种RC-HBM模型，通过引入RC并联支路，校正因寄生参数引起的静电放电电流的偏差，满足电源芯片静电可靠性测试的要求。首先阐述了静电对电源芯片的损坏机理。其次，分析了寄生参数对ESD电流的影响，阐述了常规HBM ESD测试的局限性。并提出了一种新型的RC-HBM模型，给出了RC并联支路参数的设计依据。最后，通过批量实验验证了所提RC-HBM模型的准确性和合理性。

摘要:双碳和新型电力系统建设目标下集成优化资源的微电网将是电网公司实现该目标的重要载体。微电网支持并网或离网运行，其离网运行可以提高供电可靠性，这是微电网的重要特性。离网运行的微电网需要合适的稳态控制策略，以保证微电网的长期稳定运行。目前一些依赖预测信息和采用模糊智能算法的能量管理方法在微电网的长期实际运行中会产生较大的稳态控制误差。为了更好地解决微电网离网运行时电力电量平衡定量的计算问题，提高微电网离网稳态控制精度，研究了基于储能电池荷电状态的主从控制微电网离网实时稳态协调控制策略，提出了微电网离网有功协调控制间歇电源调整、负荷调整、微电网停运等关键操作中储能荷电状态控制节点值的精确工程计算方法。针对实际微电网应用工程开展了协调控制策略的具体应用，仿真和实际运行证明了所提控制策略和计算方法的有效性。