摘要:低压台区线路的日常维护以及改造升级会导致台区户变关系变动频繁。针对低压台区户变关系难以人工维护的问题，提出了一种基于贝叶斯推断和谱聚类的户变关系动态辨识方法。首先运用高斯核函数和IIR滤波器方程计算节点间电压数据相似度，然后利用贝叶斯推断构建节点间相似度时序矩阵，最后对其进行谱聚类进而实现户变关系的动态辨识。该方法能够沿时序方向根据最新时刻的电压数据进行户变关系的动态辨识，不仅能够对用户更改台区的情况做出快速响应，还能有效提高数据缺失和节点投入或退出台区情况下辨识的鲁棒性。以广东省惠州市4个台区为例进行的算例分析结果良好，验证了所提方法在工程实践中的可行性和可靠性。

摘要:由于避雷线通常逐塔接地，因此往往对其进行消去处理以降低参数矩阵阶数，但是在避雷线融冰过程中其与沿线杆塔绝缘，会受到线路电磁耦合影响。在研究避雷线对地绝缘条件下多导体传输系统电磁暂态耦合的基础上，推导双回非对称相数多导体传输系统的解耦方式，提出避雷线对地绝缘情况下的相模变换矩阵，并指出避雷线对地绝缘会造成由三相线路所构成模量中出现“零模提速”现象。在此基础上，考虑电容式电压互感器暂态传变特性影响，提出一种利用三相交流线路行波测距装置对避雷线直流融冰期间发生的故障进行间接式双端不同步故障测距的方法，并通过渐进峭度曲线剔除现场实测信号中的电磁噪声，实现波头准确辨识，大量仿真表明该方法可行有效。

摘要:为减少微电网系统运行的碳排放量，同时考虑可再生能源出力不确定性对系统调度结果的影响，提出了一种基于鲁棒优化的微电网低碳经济调度模型。首先，利用两阶段鲁棒优化方法消除可再生能源出力不确定性对系统调度结果的影响。其次，将阶梯式碳交易机制引入系统的运行调度阶段，以减少微电网系统的碳排放量。然后，建立了包含风电、光伏机组、微型燃气轮机、燃料电池及储能设备的微电网低碳经济调度模型，以各设备运维成本、系统购能成本和碳交易成本之和最小为优化目标，采用C&CG算法对所提调度模型进行求解。最后通过算例对所提优化调度模型进行验证。结果表明：两阶段鲁棒优化方法能够有效提高系统抵御风险的能力、引入阶梯式碳交易机制则可有效减少微电网运行的碳排放量。

摘要:电力系统中电能质量扰动类型较多、扰动特征表征复杂，特征提取的有效性直接影响识别精度。为了保证特征提取的有效性，通常以牺牲特征向量维度作为代价，但特征向量维度过高会增加识别模型的复杂度和降低识别的速度。基于以上考虑，提出了一种基于能量熵和功率谱熵的组合重构特征提取方法。首先根据电能质量扰动信号特性和改进集合经验模态分解(modified ensemble empirical mode decomposition, MEEMD)对电能质量扰动信号进行处理。其次利用能量熵和功率谱熵对扰动特征进行组合提取，构建高精度、低维度的特征向量。最后通过双层前馈神经网络(double-layer back propagation neural network, DBPNN)对扰动信号进行识别。仿真和实验结果表明，与单一特征提取方法相比，所提出的组合重构特征提取方法的特征向量维度、识别模型复杂度和识别难度降低，准确率较高，且具有一定的抗噪性。

摘要:面向实际大型电网的暂降评估需要考虑覆盖全网特征的线路故障仿真，其仿真计算速度和稳定性是制约其实用化的主要因素。为此提出了一种基于多Agent系统的大型电网电压暂降评估方法。该方法根据仿真需求构造多Agent系统并制定协同交互规则。首先，由网架解析和故障设置Agent自主生成仿真任务。其次，由仿真管理和计算Agent动态执行海量仿真。最后，由数据处理和分析Agent异步存储仿真数据并生成评估结果。目前该方法已应用在某省级电网电压暂降评估工作中，取得了较好效果。实例证明所提方法加速比高，运行稳定，可为大型电网电压暂降评估实用化提供技术支撑。

摘要:受端混联型多端直流输电系统具有很好的工程应用前景，但受端不同换流站在交流故障时的耦合特性复杂，其控制策略应能适应各站交流故障穿越的需求。首先研究了受端混联系统逆变侧并联模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)侧交流故障时的电流不平衡、过压过流机理，以及电网换相换流器(line commutated converter, LCC)侧交流故障时的功率返送机理。然后，基于故障特性提出了一种简单的协调控制策略，即通过在MMC从站配置基于有功不平衡量的电压补偿来实现并联站间电流平衡，通过设计合适的LCC定电流整定控制来解决严重过压问题。最后基于白鹤滩—江苏多端直流输电工程实际参数的电磁暂态仿真结果，验证了对故障机理分析的正确性和所提控制策略的有效性。协调控制策略不仅能有效解决MMC功率和电流不平衡问题、减小过压过流和避免功率返送，还能改善系统恢复性能，提升系统安全稳定性。

摘要:新型电力系统中高比例可再生能源和高比例电力电子设备接入的特征带来异于传统电网下的谐波交互问题，多变流器拓扑的谐波耦合交互特性亟待研究。首先，基于谐波状态空间(harmonic state space, HSS)对多变流器并网系统(multiple grid-connected-converter system, MGCCS)建立考虑谐波耦合的谐波传递函数矩阵模型，综合考虑了系统各控制环节对状态变量的影响以及变流器的级联、并联。其次，基于所建HSS模型明确定义谐波耦合系数，并用于揭示多变流器拓扑的谐波耦合机理，分析级联、并联变流器谐波交互特性。然后，应用谐波耦合系数量化分析MGCCS中滤波电感、电流环、锁相环等关键参数对系统谐波交互的影响。最后，将HSS模型和Matlab/Simulink模型、RT-LAB模型的结果进行对比，验证了所建HSS模型的精确性，以及谐波耦合系数理论应用于系统交直流谐波交互分析的有效性。

摘要:能源分布和负荷需求逆向分布特征促成了我国形成多个大规模电力电能外送系统，在非预期大扰动下会出现系统首摆失稳且自适应重合闸仍难以改善系统稳定性的局面。基于此，提出了一种紧急功率支援下自适应重合闸附加稳定控制策略。首先分析了系统首摆失稳的场景以及失稳条件，并提出了基于功角超实时预测的首摆稳定性预判方法，论证了长时间要求的预测最优阶数。然后结合直流通道提供紧急功率支援能够消纳系统不平衡能量，提出基于超前预控的自适应重合闸附加稳定控制策略。结合失稳判断，分析预判控制时序。基于紧急功率支援协同最佳重合闸时间最大程度上减小了系统功角摇摆，解决了瞬时性故障首摆失稳时重合闸方案的缺失问题。最后，基于PSCAD/EMTDC建立大规模电力外送模型，仿真验证了所提自适应重合闸附加稳定控制策略的有效性。

摘要:电池储能系统(battery energy storage system, BESS)的优化配置决定了其功能是否能得到有效利用。现有BESS配置研究通常基于平衡网络模型和极限运行工况假设，但实际配电网具有显著不平衡特性，且负荷和分布式发电不确定性导致网络运行工况复杂。同时，BESS配置优化问题求解常用的启发式算法或数学规划方法无法兼顾效率和精度。针对上述问题，提出了一种考虑源荷不确定性的不平衡主动配电网BESS两阶段混合优化配置模型。首先，建立两阶段的BESS优化配置模型，第一阶段旨在优化BESS配置容量以降低投资和维护成本，第二阶段通过优化BESS充放电计划以降低网损和增加削峰填谷收益。然后，采用结合粒子群优化算法和二阶锥规划的混合求解策略求解上述储能配置优化问题，以达到优势互补、整体提升的计算效果。最后，基于澳大利亚某配电网对所提BESS两阶段优化配置模型的有效性和优越性开展仿真验证。

摘要:针对特高压三端混合直流输电线路故障区域识别问题，提出一种基于门控循环单元(gate recurrent unit, GRU)的特高压三端混合直流输电线路故障区域识别方法。首先，分析了直流线路昆北侧边界和龙门侧边界直流功率传递函数的幅频特性、T区线模功率突变量的正负差异，指出三端直流线路不同区域故障时的故障特征差异。其次，对线模功率进行多尺度小波分解，提取线模功率高频能量，结合T区线模功率突变量、正负极功率突变量幅值，组成故障特征量，作为GRU的输入量，故障区域作为输出量，构建GRU故障区域识别模型。然后，将测量点得到的故障特征量输入训练完成的GRU模型中，即可达到故障区域识别的目的。通过大量仿真，验证了所提故障区域识别方法准确率高，且可耐受300 Ω的过渡电阻。

摘要:为了解决传统模型预测控制参数鲁棒性差、输出电流纹波大的不足，提出了一种应用于三相三电平逆变器的可视化三矢量无模型预测控制策略。该方法首先利用滑模观测器估计系统集总参数，采用无差拍控制获得参考电压矢量。该过程无需任何系统参数，提高了控制策略的参数鲁棒性。其次，在每个采样周期内施加由冗余矢量构成的三矢量组合，减少了输出电流纹波并实现了电容电压平衡。在此基础上，提出了一种新的可视化分析方法，从理论上证明了所提出的简化三矢量寻优的有效性。实验结果表明，在模型参数失配的情况下，所提策略可使NPC三电平逆变器的并网电流拥有较低的电流总谐波失真率，增强了模型预测控制的参数鲁棒性。

摘要:传统高电压穿越(high voltage ride through, HVRT)过程的实现主要是针对转子过电流或直流母线过电压的单一场景设计控制策略，容易产生控制盲区。为此，提出一种基于转子电流反馈与功率不平衡响应的高电压穿越控制策略。为抑制转子过电流，在检测定子电压和电流的基础上，通过分解定子磁链获得转子电流直流分量参考值，将转子回路实际电流作为反馈量抵消转子回路中的直流电流分量。另外，考虑到直流母线过电压容易导致高电压穿越失败，采用功率平衡关系式推导稳定直流电压所需的控制电流参考值。若控制电流超过变流器允许工作电流范围，则考虑将输出电流限值作为控制电流参考值以最大限度利用变流器控制能力，降低直流母线过电压。仿真结果表明：所提出的控制策略能在降低过电流以及直流母线过电压的同时确保良好的动态响应性能。

摘要:储能系统(energy storage system, ESS)仅参与平抑风电功率波动为单一场景的控制策略，存在ESS频繁充放电以及不能有效解决负荷低谷时段风电消纳等问题。为此，提出了一种计及谷时段风电消纳的ESS平抑风电功率波动控制策略。首先，根据风电特性与负荷需求的时序关系，确定ESS在一个周期内的充电和放电区间段。其次，提出了分区间控制的ESS控制策略，在充电区间段以平抑风电功率向上波动为目标存储电量；在放电区间段以平抑风电功率向下波动为目标释放电量。最后，考虑ESS的实时荷电状态(state of charge, SOC)和风电消纳，提出了基于模糊控制的ESS充放电功率修正方法。以某风电场实际数据为例，在风储联合发电系统仿真平台上进行了测试，验证了所提运行策略的可行性和优越性。

摘要:电网电压跌落容易使可再生能源机组并网逆变器产生功角失稳与过电流现象，对系统安全稳定运行产生不利影响。对传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generators, VSG)控制策略进行改进，提出了一种虚拟阻抗制动可再生能源机组低电压穿越控制策略。首先，利用等面积定则分析了电网电压跌落和恢复后VSG功角变化机理。其次，详细阐述了虚拟阻抗的无功干预机制与限流原理。然后，提出在电网电压跌落期间对传统VSG功率控制环节实施悬停控制以利于实现功角稳定，并对电压跌落与恢复的不同阶段限制过流所需虚拟阻抗值提出了明确计算方法。最后，利用RT-LAB实时仿真实验平台搭建了10 kW可再生能源并网机组，对不同电压跌落程度下的低电压穿越控制效果进行分析，验证了所提控制策略的可行性与有效性。

摘要:针对永磁同步电机转矩闭环控制系统中动态耦合项和反电动势项引发弱动态性能的问题，提出一种基于新型电压控制律的永磁同步电机滑模补偿控制方法。首先，基于永磁同步电机模型建立新型电压控制律，保证转矩闭环控制系统的稳定性。其次，利用速度估值与滑模面的函数关系，设计自适应速度观测器，对d、q轴耦合项和反电动势项进行补偿，同时实现系统的速度闭环控制。在此基础上，引入含sigmoid非线性光滑函数的滑模面，构造滑模补偿控制策略，实现控制律在整个运动过程中对参数摄动和外扰动的鲁棒性。最后，搭建Matlab/Simulink仿真模型和由TMS320F28335控制的400 W永磁同步电机的实验平台。仿真和实验结果表明所提控制方法具有转矩和电流波动小、响应快和鲁棒性强的特性。

摘要:分布式潮流控制器(distributed power flow controller, DPFC)具有很好的潮流调控性能和安装运维便捷性，已在国内外多个工程进行示范应用。为分析DPFC的阻尼作用机理，基于简单电力系统，构建了含DPFC的系统方程。以表征DPFC子单元对系统调制深度的DPFC输出电压幅值和相角为控制变量，推导了含DPFC简单电力系统的线性化状态方程。构建了DPFC输出电压幅值和相角对系统发电机的电角速度增量、交轴暂态电动势以及强制空载电动势控制作用的表达式。提出了DPFC具备阻尼转速变化能力的判据，得出了当DPFC总输出电压往容性电压方向增大时，系统阻尼也会随之增大的结论。在DPFC输出电压控制环节的基础上，设计了基于相位补偿的DPFC附加阻尼控制器。仿真结果验证了所提方法可以将发散的振荡在较短时间内有效拉回新的稳定点。

摘要:为充分挖掘蕴含在电力负荷数据中的多尺度时序信息，提升短期电力负荷预测精度，提出了一种多尺度特征增强的改进时间卷积神经网络(improved temporal convolutional network with multi-scale feature enhancement, ECA-MS-DHTCN)模型。首先，使用4种不同尺寸卷积核的因果卷积提取负荷数据特征，并在特征提取层中嵌入高效通道注意力(efficient channel attention network, ECA)模块实现不降维的局部跨通道交互，得到带有通道注意力的多尺度负荷特征。然后，利用双混合扩张卷积层改进基本时间卷积神经网络(temporal convolutional network, TCN)残差块结构，克服TCN模型中扩张卷积结构存在的信息不连续及远距离信息不相关问题，兼顾负荷特征浅层细节及深层联系。最后，将ECA优化的多尺度特征提取层与改进TCN模型结合搭建ECA-MS-DHTCN负荷预测框架，完成短期负荷预测任务。经实际电网负荷数据仿真，结果表明所提出的ECA-MS-DHTCN模型可以在保持较快训练速度的同时有效地提高预测精度。

摘要:已有电力系统惯量估计的扰动法适用性较差，而统计法既无法准确计入新能源容量占比因素，也不能细致考虑负荷侧等效惯量。基于同步发电机和风电与负荷侧电动机等效惯量估计原理分析，提出了一种基于统计法的区域电网惯量实用化快速估计方法。所提方法无需扰动后的系统运行参数数据，而是通过源、荷两侧在线发电机及电动机等效惯量累加得到区域电网惯量，利用历史数据回归拟合系数来计入新能源容量占比的影响，因而具有鲁棒性强与计算速度快等优点。针对某区域电网两次实际频率波动事故场景，利用所提方法进行了区域电网惯量估计，以扰动法计算结果为基准，验证了该算法的准确性和实用性。