摘要:针对电网面临的反调峰特性和新能源消纳问题，提出一种计及源荷侧灵活性调节资源的电力系统优化调度模型。首先，根据负荷特点采用改进SSE-PFCM聚类算法求取负荷典型日。其次，基于负荷用户对电价变化的不同响应行为，提取出具有需求响应潜力的两类负荷，并且分别为其构建计及乐观响应隶属度的模糊负荷转移率模型以及需求价格弹性模型。然后，计及需求响应不确定性模型以及火电机组深度调峰，以系统综合运行成本最小为目标构建优化调度模型，采用引入步长弹性系数的改进粒子群算法求解。最后，以改进IEEE 30节点系统为例进行多种场景的仿真计算分析，结果表明所提策略能够有效提升系统可再生能源的消纳能力和系统运行的经济性。

摘要:针对强噪声环境下电能质量扰动识别精度不高的问题，提出一种自适应小波降噪和深度学习相结合的电能质量扰动识别方法。首先，通过改进峰和比分层自适应阈值和能量优化的阈值函数算法对含噪扰动信号进行降噪处理。然后，通过残差神经网络对降噪后的扰动信号进行深层特征提取，在此基础上融入多头注意力机制下的双向长短时记忆网络，建立时序特征依赖关系，构成适用于噪声环境下的扰动识别框架。最后，在不同强度噪声环境下对20类扰动信号进行仿真实验。由仿真结果可知，该方法具有良好的噪声鲁棒性，在不同噪声环境下均有较高的识别正确率。

摘要:针对传统光储虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)存在并网有功稳态偏差与系统动态振荡难以兼顾的问题，提出一种基于有功微分补偿(active power differential compensation, APDC)与虚拟惯量自适应的光储VSG控制策略。首先，建立了基于APDC算法的光储VSG并网有功闭环小信号模型，并通过极点分布图与伯德图的分析，讨论了APDC算法对系统暂态振荡与有功稳态偏差的抑制效果，给出了相关系数的整定方法。然后，为改善频率响应并避免有功超调量的增加，设计了一种基于APDC算法的改进型虚拟惯量自适应策略，同时给出其参数的取值范围。最后，实验结果表明，所提策略能消除VSG并网有功的动态振荡与稳态偏差，具有更小的频率偏差与频率变化率。

摘要:风电持续开发建设使同步发电机渗透率降低，电力系统抗扰能力不断下降。双馈风电场(doubly-fed wind farm, DFWF)内部故障后，双馈风电机组(doubly-fed wind turbine, DFWT)的切除导致电力系统出现功率缺额，可能威胁系统安全稳定运行。为此，利用故障期间DFWT机械功率与电磁功率不平衡累积的暂态能量，提出了主动支撑电网的双馈风电场故障功率协调控制方法。分析了DFWF内部故障特征，提出了故障全过程功率协调控制的思想。推导了DFWF内部故障下DFWT的转速解析表达式，分析了DFWT暂态能量的特征并给出了最大暂态能量的计算方法。在此基础上，给出了DFWT功率支撑控制参考值与功率支撑控制时间的计算方法，并提出了DFWT故障功率协调控制策略。算例表明，DFWF故障功率协调控制可利用暂态能量最大限度地提供功率支撑，降低DFWF内部故障对电力系统的影响。

摘要:为了满足配电网不对称短路计算的通用性要求，针对换流器型分布式电源(inverter based distributed generation, IBDG)不对称短路特征的多样性，研究含IBDG配电网的不对称短路电流计算方法。该方法从通用计算模型出发，根据IBDG不对称短路的正负序电流控制原理及在不同控制目标下的短路电流输出特性，结合低电压穿越和限流控制对IBDG输出不对称短路电流的具体要求，建立一种通用的、适用于多种控制目标的IBDG不对称短路正负序等效模型。基于该模型建立含IBDG配电网通用的不对称短路等效电路和计算方程，得到一种适用于多种IBDG控制目标的、配电网任意节点发生任意不对称短路的短路电流通用计算流程。最后，在一个配电网算例中对所提计算方法进行验证，结果表明了所提方法的正确性和有效性。

摘要:针对送端交流系统故障恢复期间引发逆变侧换相失败的问题，首先，基于交直流系统无功功率交互作用机理及关断角表达式深入剖析了逆变侧的运行特性，阐明了不同故障严重程度下直流电流上升速度与幅值变化规律，得出直流电流在轻微故障下过大的幅值及严重故障下过快的上升速度是导致换相失败的主要原因。其次，定量计算了不同故障严重程度下的整流器无功消耗量指令值，建立了整流器无功消耗量与直流电流、直流电压的数学关系，据此提出一种基于整流器无功功率控制的换相失败抑制策略。最后，基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了理论分析的准确性以及所提抑制策略的有效性。

摘要:在传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)控制的光储系统中，电池通过频繁充放电处理波动的光伏功率，易出现早衰问题。为优化电池运行，提出一种考虑功率最大输出与储能协调的光储VSG控制策略。首先，建立输出频率与直流侧电容电压偏差的比例关系，实现光伏功率的最大输出与VSG的惯性支撑。其次，利用下垂特性控制电池功率输出，在实现系统一次调频功能的基础上提升电池能量管理的灵活度。然后，设计一种稳定直流侧电压的分段控制方案，确保系统正常工作时直流侧电压在合理范围之内。最后，通过仿真实验验证所提方法不仅保留了VSG的惯性支撑和一次调频功能，还实现了光伏功率的最大输出，减少了对电池的依赖。

摘要:针对输电线路电流大范围波动导致在线取能装置能量溢出的问题，为保障取能需求提出了一种基于辅助磁芯阻抗自适应调整的输电线路在线稳定取能方法。通过增添辅助磁芯，构建取能支路和信号支路的多磁路模型来达到稳定取能的目的。基于母线电流、取能支路线圈电流和信号支路线圈电流之间的联系，在Matlab/Simulink仿真和试验平台上搭建了相应的取能模型。分别在不同电流、有无辅助磁芯两种工况下探究取能支路的运行效果，同时对成本、控制复杂度及可靠性进行分析。最后的仿真和试验结果表明，输电线路电流由30 A上升至100 A，取能负载输出电压仍能维持在稳定范围内，在无须额外供电模块的条件下也能保障取能负载输出电压，满足在线监测装置的供电需求。

摘要:随着电网换相型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current, LCC-HVDC)技术的广泛应用，交直流混联电力系统的交互稳定性问题日益突出。首先基于状态空间平均法建立了考虑非线性换相重叠动态过程的LCC换流器传递函数模型。为适应愈加复杂的直流输电系统建模，提出利用模块化思想分别建立LCC-HVDC各子系统小信号模型，并推导了能反映交直流系统和换流器之间电气耦合特性的接口矩阵实现子系统连接，从而模块化建立精确且易于扩展的计及控制链路延时和锁相环输出相位波动的双端LCC-HVDC系统改进小信号模型。最后分析了控制系统参数和控制链路延时对系统小干扰稳定性的影响以及失稳模态的主导因素，揭示了双端LCC-HVDC系统交直流混合谐振机理及送受端交互影响具体过程。研究结果可以为系统参数设计、谐振抑制措施提供理论基础。

摘要:针对如何利用实际故障录波数据，提取和放大故障特征差异，开展故障类型与故障原因辨识的问题，提出了基于格拉姆角场与迁移学习-ResNet的输电线路故障辨识方法。首先，统计分析了输电线路故障类型和故障原因的分布特征，用于指导构建适用于类不平衡问题的故障分类器。然后，利用格拉姆角场变换将采集得到的故障电压、电流时序信号转化为格拉姆角场图像，放大故障特征差异，作为故障分类器的输入。进一步，将生成的图像集输入搭建好的故障分类器进行网络训练和测试，输出输电线路故障类型和故障原因。最后，完全采用真实故障录波数据开展了算例分析。结果表明：所提方法对故障类型的辨识准确率达到了97.51%，对故障原因的辨识准确率达到了94.23%。并且将训练的故障辨识网络迁移至其他地区时，仍然具有较好的故障辨识效果和泛化性能。所提方法为基于暂态波形数据驱动的故障辨识提供了新方法，可以用于实际电网的输电线路故障辨识。

摘要:电热能源系统模型维度高将会导致求解难度较大。为此，提出一种兼具求解速度与隐私性的复杂供热管网等值简化模型。首先，基于热网拓扑结构特点，提出可对供热管网进行灵活化简的供热管网拓扑简化方法，并根据简化后的管道结构和参数建立复杂供热管网等值简化模型。其次，充分考虑热电联产(combined heat and power, CHP)机组以热定电模式和热网热惯性对旋转备用容量的影响，建立了系统旋转备用模型。基于此，建立了考虑旋转备用约束的电热能源系统调度模型。最后，采用信息间隙决策理论(information gap decision theory, IGDT)处理系统成本与风电不确定度之间的关系。算例结果分析了供热管网拓扑简化方法在不同简化程度下的简化效果，验证了所提模型适用于电热能源系统优化调度，有效地减少优化模型的求解时间。

摘要:随着电力电子化电力系统的快速发展，构网型并网逆变器作为新型电源得到了广泛关注，其中单电压环构网型并网逆变器因具有更强的小信号稳定性而在新能源并网中具有独特优势。同时，构网型并网逆变器在大扰动下呈现与同步电机不同的暂态响应，容易产生暂态失稳。针对这一问题，以单电压环构网型并网逆变器大扰动模型为基础，采用相平面图的方法分析了大扰动下功率控制环、电压控制环对逆变器的暂态作用，给出了关键控制器参数对暂态稳定性的影响，刻画了功角的暂态响应特性。同时，揭示了有功控制环、无功控制环和单电压环在暂态期间会改变功角超调量、逆变器输出电压幅值和变化率，进而影响并网逆变器的暂态稳定性。基于上述分析，给出了减小有功和无功下垂系数，增大电压积分系数和低通滤波器截止角频率的控制参数优化方法，可增强单电压环构网型并网逆变器暂态稳定性。最后，通过Matlab/Simulink仿真验证了分析的准确性与可行性。

摘要:针对高比例新能源场景下分布式变速抽水蓄能的容量配置及其在电网中的位置接入问题，提出了输电网和分布式变速抽水蓄能的联合规划方案。首先，考虑了各类抽水蓄能的运行和库容约束、火电机组的出力和爬坡约束以及输电网的传输能力，以分布式新能源的经济消纳为优化目标，建立了分布式变速抽水蓄能和输电网间的联合规划模型。然后，通过凸松弛方法将该模型转化为混合整数线性规划模型，以两阶段优化方法求解得到了分布式变速抽水蓄能与输电网的联合规划方案。最后，采用两个标准测试系统对比验证了所提含分布式变速抽水蓄能的联合规划相较于定速抽水蓄能的规划方案，能更好地与其他灵活性资源相协调以消纳风光可再生能源，总体上可降低约20%的成本。

摘要:随着大量数字控制被应用于永磁直驱风电机组，受数字控制延时影响，含永磁直驱风电机组电力系统的宽频振荡问题日益突出。为了深入分析宽频振荡失稳机理以及快速准确地评估系统稳定性，提出了一种新的阻抗建模方法和稳定性判据。首先，基于精确离散化方法将含有延时环节的永磁直驱风电机组以及受端交流电网中的系统元件分别建模成锁相环坐标系下的z域阻抗模型。根据电路原理，将所有系统元件聚合成z域聚合阻抗模型，以此作为后续理论发展的模型基础。然后，基于盖尔圆定理，提出广义禁区判据来分析系统稳定性。最后，在Matlab/Simulink中搭建含永磁直驱风电机组的改进IEEE 3机9节点模型验证所提方法的有效性。

摘要:新型电力系统的“双高”趋势改变了电力系统经典稳定特性，导致稳定机理更复杂，系统稳定模式更多样，因此基于典型运行方式的在线稳定控制策略面临挑战。为解决新型电力系统的功角稳定问题，提出了基于安全强化学习的稳控策略智能生成方法。首先，建立了电力系统稳控问题的含约束马尔可夫模型，归纳并提出了紧急控制切机动作涉及的安全约束。其次，为了提高对于电网暂态响应的时空特征提取能力，构建了基于图卷积层和长短期记忆单元的特征感知网络。然后，为了提高稳控策略智能体的训练效率，提出了基于内嵌领域知识约束的近端策略优化算法稳控策略训练框架。最后，在IEEE 39节点系统和某实际电网中进行测试验证。结果表明，所提方法能够根据系统运行状态和故障响应自适应生成切机稳控策略，其决策效果和效率均优于现有的稳控策略。

摘要:光纤传感器以其灵敏度高、不受电磁干扰等特点得到了广泛的研究应用，但在对变压器故障声信号的采集过程中也存在噪声成分含量较高、信号特征提取不易或无法提取的缺点。为此，提出利用信息熵理论对变压器故障声信号进行特征提取分析，并基于支持向量数据描述(support vector data description, SVDD)对求取的特征量进行识别研究。在实验室搭建了变压器故障声信号实验与探测平台，采集3种典型放电模型的声信号，基于信息熵理论，选取模糊熵、能量熵、奇异谱熵和功率谱熵等对滤波后的声信号进行特征提取，形成识别特征向量。最后，利用SVDD算法对求取的特征量进行识别研究。实验结果显示，基于信息熵理论提取的故障声信号特征量识别正确率均达到90%以上，优于传统时频域特征提取和基于小波变换的特征提取方法，证明了所提出方法的可行性。

摘要:针对配电站房缺乏健康评估机制、运维周期设置不合理的问题，提出了一种考虑群体决策差异冲突解决机制的配电站房健康状态综合评估方法。首先，建立配电站房指标体系和专家评价框架，设计了一种新型的二元冲突测量函数来量化全局冲突。然后，使用专家评价结果的虚假度、可信度、可用度等测度指标构造专家修正因子，以改进D-S证据理论，通过聚合不同专家的评价意见来量化评价指标的权重。接着，建立改进灰色关联度-逼近理想解法(grey relation analysis-technique for order preference by similarity to an ideal solution, GRA-TOPSIS)评估模型，引入灰色关联接近度，与距离接近度融合得到综合接近度，改善TOPSIS评价判据片面性的缺陷。最后，计算每个配电站房的评价值与理想解之间的综合接近度，反映配电站房的健康状态。实验分析表明该方法能兼容专家评价之间的冲突性、差异性、不确定性，与现有方法相比评估结果更具准确性和合理性，对运维人员制定合理的检修决策具有一定的指导价值。

摘要:流域梯级水风光综合能源基地配建抽水蓄能构建水风光蓄互补系统，是提高风光消纳能力、加速可再生能源一体化开发的重要途径。水风光蓄互补系统因地制宜既可配置混合式抽水蓄能，又可配置传统常规抽水蓄能。针对何种配置方式更优问题，从调度运行需求出发进行了研究。首先量化分析了水风光资源的季节互补性和日内互补性。然后分别考虑配置混蓄与纯蓄，基于精细化流域梯级水电模型，以负荷跟踪偏差率最小、弃能最小、水量利用率最大为目标构建了水风光蓄互补系统短期优化调度模型，从调度运行角度探究不同抽蓄形式对水风光蓄互补系统的影响。最后，通过某流域梯级水风光一体化基地算例表明，配置混蓄相较于配置纯蓄，不同运行场景下负荷跟踪偏差率均更小、弃能均降低、水量利用率均提高，综合运行效率也得到提升，表明配置混蓄对水风光蓄互补系统调度运行的提升优于纯蓄。研究可为流域清洁能源基地、抽水蓄能规划建设及调度运行提供决策支持。