摘要:振荡中心的准确定位是失步保护正确动作的基础，大规模风电并网导致系统阻抗参数发生变化，使得传统基于阻抗轨迹的失步定位方法的适应性严重下降。针对该问题，提出基于节点频差的失步振荡中心定位方法。首先分析大规模风电并网对系统总阻抗的影响。进一步根据发电机功角，计算其曼哈顿距离相似度并构建启动判据。最后，通过移动平均法对广域测量频率进行平滑处理，提出基于节点频差的失步振荡中心定位方法。仿真验证表明，所提基于节点频差的失步振荡中心定位方法受噪声影响较小，不受风电渗透率的影响，能够准确定位失步振荡中心位置。

摘要:串联型汇集送出方案被认为是规模化远海风电全直流系统最可能实现的方案。为避免串联型直流风电机组因风电机组间耦合特性引起的过电压现象和风功率损失，使系统实现高压直流送出和具备直流故障自清除能力，提出了基于容性能量转移原理DC/DC变换器(capacitive energy transfer principle based DC/DC transformer, CET- DCT)的新型串联系统。该系统拓扑中海上升压站为CET-DCT结构，并采用基于混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的直流风电机组和岸上换流站。以实现风电机组全工况下的最大功率点跟踪、穿越多种直流故障为目标，设计了系统的控制与保护策略。基于PSCAD/EMTDC搭建了传统串联系统和新型串联系统的仿真模型。对传统串联系统风电机组间功率不平衡工况的仿真，验证了风电机组的过电压和风功率损失现象。对新型串联系统稳态工况和故障工况的仿真，验证了新型串联系统的运行特性及所提策略的有效性。

摘要:为解决电力系统的运行方式或拓扑结构变化后暂稳评估模型的适应性问题，常规的特征迁移学习方法主要侧重于拉近源域与目标域数据集间的条件分布或边缘分布的距离，却不能定量的评价这两种分布对于不同域之间的贡献，导致模型迁移性能不理想。针对该问题，引入SENet注意力机制和动态分布自适应算法，构建了基于SE- DDAN迁移的深度自适应网络暂稳评估模型更新框架，从特征提取和不同域间分布权重的动态调整两个层面进行改进，进一步提升了评估模型的迁移性能和自适应性。在IEEE 39和IEEE 140节点系统上进行测试，仿真结果表明所提模型在更新后的评估准确性、适应性和迁移性能方面有一定的优势。

摘要:随着配电网拓扑结构的复杂程度提高，针对高比例可再生能源出力预测误差会导致配电网优化调度决策的准确性下降的问题，提出考虑分级重构方法的配电网安全低碳两阶段优化方法。首先，分析了配电网两类分级开关的影响程度和两阶段运行优化框架。其次，提出了配电网日前-日内两阶段优化方法，通过协调分级开关动作、储能系统、工业负荷需求响应等手段实现配电网最优化运行。然后，考虑到光伏出力在不同时间尺度上预测误差，分别构建了以低碳性为目标的日前全局低碳经济调度模型及以安全性为目标的日内滚动安全经济调度模型。最后，算例验证了所提模型能够在光伏高比例渗透背景下，有效支撑复杂配电网安全低碳运行。

摘要:针对已有检测方法无法对虚假数据注入攻击(false data injection attack, FDIA)进行精确定位的问题，提出了一种基于混合黑猩猩优化极限学习机(extreme learning machine, ELM)的电力信息物理系统FDIA的定位检测方法。首先，使用ELM作为分类器，用于提取电力数据特征并检测系统各节点的异常状态。然后，采用一种具有全局搜索能力且局部收敛速度更快的混合黑猩猩优化策略，用于寻找ELM最优隐藏层神经元数量。建立基于混合黑猩猩优化ELM的检测方法，实现对FDIA的精准定位，有利于后续防御措施的实施。最后，在IEEE 14和IEEE 57节点系统中进行大量仿真对比实验。结果表明，所提方法具有更佳的准确率、查准率、查全率和F1值，对FDIA能够进行更为精准的定位检测。

摘要:移相变压器能够有效调控潮流，为保障电力系统安全可靠运行，为移相变压器配置性能优良的保护不可或缺。以某示范工程的35 kV单芯对称型移相变压器为研究对象，提出相应的本体保护方案。首先，基于基尔霍夫电流定律和电磁感应定律分析其运行特性。然后，结合其拓扑结构，设计了保护用电流互感器的安装位置，构建了电平衡差动保护和磁平衡差动保护方案。此方案可覆盖单芯移相变压器内部各绕组和绕组引线相间故障以及各绕组匝间故障。最后，基于Matlab/Simulink平台搭建单芯移相变压器模型，通过设置本体内部典型故障，验证了提出的两种差动保护配置方案的有效性。

摘要:高比例新能源电力系统的惯量支撑能力弱、随机波动性强，电网频率质量难以得到保障。引入不同品类调频资源共同参与自动发电控制(automatic generation control, AGC)是应对上述问题的有效手段，但这也要求AGC指令分配能够适配不同品类资源的差异化调节特性。对此，提出面向多源协调互济的AGC指令两阶段分配方法。首先，将不同资源分别安排至与自身调节特性相匹配的超前分配阶段和实时分配阶段。其次，在实时分配阶段提出基于资源调节优先级的AGC指令分配策略，根据不同品类资源的调节特性以及电网频率状况对资源调节优先级进行设定，以互补利用各类资源的调节优势。然后，在超前分配阶段，建立优化分配模型以实现不同品类资源的协调最优利用。同时，嵌入与资源剩余调节裕度相关的惩罚项，以保障资源持续调节能力。最后，基于电网实际数据的算例仿真验证了所提方法的有效性。

摘要:随着我国光伏产业建设步伐的加快，光伏出力预测对于优化电网调度和提高新能源消纳的意义日益凸显。基于光伏站点中不同阵列之间的空间相关性和光伏功率输出的时序特性，提出一种基于图卷积神经网络和长短期记忆网络(graph convolution network and long short-term memory, GCN-LSTM)的超短期光伏出力预测方法。该方法首先以图的形式刻画出光伏站点中不同阵列的连接关系。然后利用图卷积神经网络(graph convolution network, GCN)实现图模型的空间特征提取，并得到包含不同阵列之间空间特征的时序信息。最后将时序数据输入长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)进行光伏出力预测。实验结果表明，基于GCN-LSTM的光伏出力预测方法具有较高的精确性与稳定性，在一定程度上弥补了基于时序信息预测方法的固有缺陷，并且展现出在大规模电站上的良好应用前景。

摘要:针对长短期记忆(long short term memory, LSTM)神经网络存在短期负荷预测精度低和稳定性差的问题，提出一种基于多策略改进金豺(improved golden jackal optimization, IGJO)算法优化LSTM的短期电力负荷预测模型。首先融合凸透镜成像反向学习策略，探索更好的初始解位置；引入Sigmoid函数改变逃逸能量，平衡探索和开发阶段；融合鲸鱼优化算法的螺旋包围机制，增强探索能力，提高收敛精度。然后，引入LSTM神经网络，利用IGJO算法优化LSTM的超参数，并建立IGJO-LSTM短期电力负荷预测模型。最后，使用河南某地区的实际电力负荷数据验证IGJO-LSTM短期负荷预测模型。实验结果表明，所提预测模型在工作日和周末不同时刻的电力系统短期负荷预测结果与实际负荷较接近。相比于传统预测方法，所提预测模型具有更高的精确度和稳定性，并具有一定的实际应用潜力。

摘要:经小电阻接地方式配电网系统的单相接地故障特征会受到类型不一的并网分布式电源(distributed generation, DG)所采用的接地方式影响。针对此问题，结合对称分量法，首先建立了含有多个、不同类型、不同接地方式并网DG的配电网单相接地故障分析模型。然后对系统单相接地故障点电流和线路的三序电流进行了分析。最后，利用Matlab/Simulink搭建单相接地故障仿真模型，验证了对故障电流特征分析的正确性。结果表明，并网DG为不接地方式时对系统故障特征影响最小。这为并网DG的种类和并网变压器接地方式的选择提供一定的理论依据。

摘要:针对孤网模式下水电机组PID控制策略鲁棒性差的缺点，设计了适用于非线性水轮机调节系统(hydraulic turbine regulating system, HTRS)的基于状态动态测量、反馈线性化和改进黏菌算法(improved slime mold algorithm, ISMA)的智能鲁棒控制器(intelligent robust controller, IRC)，以实现对水电站全工况实时最优控制。首先，充分考虑水轮机非线性、随动系统限速环节和高阶发电机特性，构建非线性、复杂HTRS数值仿真模型，并引入系统跟踪偏差的积分，推导出了孤网模式下考虑系统跟踪偏差的HTRS高阶状态空间方程模型。然后，结合高阶状态空间方程和H∞控制实现了HTRS鲁棒控制。进一步，基于ISMA对H∞控制器参数进行智能寻优。最后，结合某电站真实数据构建非线性、复杂HTRS仿真平台，验证了所提控制策略对系统参数和工况的敏感性、频率扰动下的强鲁棒性。

摘要:移相变压器是一种经济型的潮流调节设备，可提高电网运行的安全性和经济性。为了实现分接开关可控移相变压器工程化应用，首先，针对电流电压互感器配置情况，提出了移相变压器的主保护配置方案，并分析了各保护元件的保护范围。其次，提出了基于控保协同的差动计算自适应调整策略，可根据分接开关的实时档位实现移相变压器差动保护计算的自适应调整。接着，给出了基于移相变压器差动平衡的各侧电流校验方法，可用于校验电流互感器的接入极性和参数。最后，通过仿真和实际波形，分析了不同故障下和空充时的波形特征以及保护的适应性，并证明了所提方法和保护配置的有效性。

摘要:随着新型电力系统推进建设，受端电网逐步形成了高比例可再生能源和高比例跨区直流接入的典型特征。在发生直流闭锁、换相失败等故障情况下，受端电网暂态电压支撑需求骤增。由于同步电源开机占比逐渐降低，动态无功资源缺口逐渐加大。静止无功补偿能力较弱，新建调相机成本较高，利用存量火电机组增加调相功能成为技术经济的最优选择。首先分析了“双高”型受端电网的暂态电压支撑需求和调相机的电压支撑机理，并对国内外火电机组增/改调相功能的案例进行了综述。在此基础上，基于河南鸭河口火电机组增加调相功能工程实践，提出了火电机组增加调相功能的关键技术，开辟了一条面向高比例可再生能源接入的受端电网电压暂态支撑能力和存量火电机组利用率提升的有效技术路径。

摘要:光伏电站理论发电功率计算结果的准确性直接影响弃光电量的统计，对电网调度及光伏发展规划影响重大。理论发电功率的传统计算方法有样板逆变器法和气象数据外推法，当样板逆变器的出力受到限制时，样板逆变器法计算结果不准确，而气象数据外推法参数众多且难以确定。针对上述问题，提出了一种光伏电站理论发电功率优化计算方法。首先，介绍了样板逆变器法和气象数据外推法的计算原理，并分析了两种方法的特点和不足。然后，基于光伏电站历史出力及气象信息，提出了改进样板逆变器法和改进气象数据外推法。在实际应用中，当弃光未发生或者在弃光初始阶段采用计算精度更高的改进样板逆变器法开展计算，当样板逆变器出力受到限制时，切换至改进气象数据外推法进行求解。最后，对国内某光伏电站在不同气象条件下开展仿真计算，验证了所提方法的合理性和有效性。

摘要:电池储能具有响应速度快、功率密度高、安装地点无要求等特点，是目前十分有前景的储能技术之一。级联变流器用作大容量电池储能变流器时，能够省去工频变压器直接接入中高压电网，即高压直挂式电池储能系统，具备模块化、高电压直挂、单机大容量、多电平输出等优点。然而，目前国内外还缺乏计及电池外特性的高压直挂储能系统的实时仿真模型的研制以及基于实时仿真模型的控保策略研究。首先开发了国内外首个基于CPU和FPGA联合仿真的高压直挂大容量电池储能系统的实时仿真模型。其次以典型的35 kV高压直挂大容量电池储能系统为例，基于OPAL-RT的RT-LAB实时仿真平台，搭建了相应的实时仿真系统，能够支持控制保护系统的闭环接入。最后，多种工况下的测试结果能够验证实时仿真模型和控制保护策略的有效性，为高压直挂大容量电池储能系统的设计和控制优化提供技术支撑。

摘要:为了解决三电平光伏逆变器故障穿越时的中点电位平衡问题，在已有的脉宽调制和中点电位平衡方法基础上，提出一种新型的深度载波交叠调制法(deep carrier overlapping PWM, DCO-PWM)。该方法通过尽量增加上下层载波的交叠深度，削弱了中矢量对中点电位的影响，实现了在故障冲击和高无功电流工况下保持中点电位平衡和并网电流可控。针对DCO-PWM增加了功率器件开关次数的问题，开发了一种调制策略的分相切换方法，仅在中点电位差超出设定阈值时，将调制波中间相切换到DCO-PWM，其他状态仍然使用常规的载波同相层叠调制法(carrier phase disposition PWM, CPD-PWM)，从而降低了并网电流的谐波含量和器件开关损耗。通过实验验证了上述方法在三电平逆变器低电压故障穿越过程中，可有效增强对并网电流和中点电压的控制，从而保证故障状态的安全可靠穿越。

摘要:大量电动汽车的接入为电网带来了新的挑战与机遇，电动汽车作为具有负荷与储能双重属性的特殊灵活性资源，车网互动过程中需要实施调度方案及需求响应策略对其进行引导。针对现有问题，全面综述了相关研究。首先，为综述电动汽车有序充放电模型，基于用户出行习惯探讨了电动汽车聚类方法，并得出了考虑特征变量聚类可有效提高聚类模型精确度的结论。其次，梳理了现有的需求响应策略，通过权衡协调各类需求响应策略，能有效激发用户调度潜力。然后，基于策略研究，从数据与机理两类评估角度总结了如何提高需求响应评估精度。最后对未来研究做出展望：未来电网侧可聚焦峰谷时段细化研究、聚合商侧可针对不同用户聚类建立更适宜的调度策略、未来仍需探寻多市场主体有效商业模式等。