摘要:构网型控制是提高新型电力系统稳定性的重要手段。构网型逆变器的功率耦合会导致功率、输出电压和电流波动，从而影响新能源的低电压穿越能力。针对该问题，提出了基于功率解耦的构网型逆变器低电压穿越控制策略。首先，分析构网型控制下的功率耦合机理。通过建立动态功率耦合模型，研究功率耦合对低电压穿越的影响。接着，提出一种基于串联补偿矩阵的功率解耦方法，并基于并网标准提出一种考虑功率解耦的构网型逆变器的低电压穿越控制策略。最后，利用StarSimHiL平台搭建了硬件在环实验平台。通过实验验证了串联补偿解耦控制策略在不同阻抗比下的鲁棒性，以及在不同电压跌落程度下所提控制策略的有效性。

摘要:为增加系统惯性，直流微电网内锂电池控制器常采用虚拟直流发电机(virtual DC generator, VDCG)控制方案，但该方案无法使锂电池荷电状态(state of charge, SOC)自均衡。现有基于VDCG的锂电池SOC均衡方案仅能实现电压等级一致的非等容锂电池SOC均衡，而退役锂电池储能系统(retire lithium battery energy storage systems, RLBESS)的容量和电压等级均难以保持一致。针对此问题，提出了一种基于VDCG的适用于不同电压等级及容量的RLBESS 组间SOC均衡方案。该方案在传统VDCG的基础上建立U-Pm关系式并引入SOC均衡因子，能够根据初始SOC状态自动调节锂电池的功率分配，并保持良好的电压质量。建立了所提方案的小信号模型，分析了关键控制参数对系统稳定性的影响。最后，利用Matlab/Simulink仿真软件对不同工况进行有效性验证。仿真结果表明：所提方案能够在锂电池电压等级不一致工况下实现RLBESS 的SOC均衡，具有良好的可扩展性。

摘要:针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)在外界扰动时存在的有功暂态振荡问题，提出一种基于频率超前校正的VSG并联系统有功振荡抑制策略。首先，建立VSG并联系统有功环小信号模型，分析负载功率突变时的VSG有功振荡机理。然后，基于微分超前校正思想并结合VSG有功环控制结构，将有功功率反馈至频率偏差之上，从而增大系统阻尼程度并抑制VSG并联系统有功暂态振荡。接下来，建立改进型VSG并联系统状态空间模型，通过根轨迹分析系统动态响应性能。最后，通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了该方案能够有效抑制VSG并联系统有功暂态振荡，并且不影响其稳态有功特性。

摘要:随着电网的扩大与新能源比例的增加，电网的不确定性和随机性因素增加，危及系统安全运行，寻找出电网中的脆弱性关键环节来保障电网运行时的可靠性就显得尤为重要。针对当前传统电网脆弱性关键环节辨别方法识别速度慢、难以满足电网实际运行要求的问题，提出了基于改进图注意力网络算法(improved graph attention network, IGAT)的电网脆弱性关键环节辨识方法。首先，结合复杂网络理论和电网实际运行数据建立评价指标集。其次，利用IGAT挖掘出电网运行时的各项指标与脆弱性关键环节之间的映射关系，建立脆弱性关键环节辨识模型，并且考虑到训练准确性和效率等需求，对原始的图注意力网络进行优化。再次，通过仿真得到原始数据集，对辨识模型进行训练、验证和测试。最后，利用所述模型应用于改进的IEEE 30节点系统和实际电网中，结果表明所提方法具有可行性，且准确性和速度优于传统方法，有一定的工程利用价值。

摘要:基于模块化多电平变换器的固态变压器(modular multilevel converter based solid state transformer, MMC-SST)是实现交直流混合配电网柔性互联及能量多向流动的关键装备。针对固态变压器输入级MMC子模块电容纹波电压过大，导致装置的体积和成本增加的问题，提出一种基于比例重复控制的MMC-SST改进纹波电压抑制策略。首先利用基于比例重复控制的电容电压闭环得到调整后的功率移相角。然后，通过双有源桥变换器将子模块电容纹波功率传递到低压直流母线，从而有效抑制MMC子模块的各频次纹波电压，达到减小电容值的目的。最后，仿真结果表明在网侧电压对称或不对称工况下，基于比例重复控制的MMC-SST子模块电容纹波电压抑制策略均具有良好的纹波电压抑制能力。

摘要:在新能源高比例接入电网的背景下，需充分利用需求侧资源的灵活可调特性以保证电网的安全稳定与经济性。针对需求侧资源多样、数量多、容量小且分布广的特点，提出一种考虑时序相关性的需求侧资源可调节功率域聚合方法。首先，考虑需求侧资源功率调节的时序相关性，以相邻时段可调节功率域来量化其功率调节能力。其次，基于闵可夫斯基之和及上下边界近似法提出可调节功率域聚合方法，采用自适应分布鲁棒优化算法求解近似可行域边界辨识模型，确保其聚合最优性和解的可行性。然后，通过时段聚类方法得到适用于日前调度的多时段可调节功率域，降低计算复杂度。最后，通过算例对比分析可知，所提方法具有更高的计算效率和近似精度。

摘要:针对配电网发生单相接地故障时电流较弱、故障条件复杂、现有的故障检测技术性能不可靠的问题，提出一种利用基频移频的多元暂态特征故障度配电网单相接地选线方法。为了保留暂态特征的全景性，去除暂态零序电流中的基频分量，采用希尔伯特变换对暂态零序电流解析信号进行计算。之后，引入位移因子去除基频，保留所有的瞬态特征，并计算了3种典型瞬态特征指标。最后，采用Copula计算瞬态特征随机变量的联合分布密度函数并计算各线路的故障度，选择故障程度最大的馈线作为故障馈线。建立不同故障条件下的径向配电网样本模型、电弧故障模型以及风机和光伏模型的IEEE 34节点测试系统，验证了所提方法的有效性。

摘要:采用电流差动保护可解决高比例分布式电源接入配电网引起的馈线保护问题。然而当馈线内存在不可测T接负荷分支时，差动保护只能利用被保护线路两端的数据构造判据，性能受到影响。为解决该问题，首先分析了不可测T接负荷对传统两端电流差动保护的影响。在此基础上，提出了一种虚拟三端电流差动保护方法。该方法将被保护线路内部的不可测T接分支等效为一个虚拟支路，利用故障前后线路两端的电压、电流数据估算该虚拟支路的电流相量，并与馈线两端的电流相量一起构成三端电流差动保护判据。仿真结果表明，该方法在无需T接负荷测量数据的前提下能够满足配电网在不同场景下的保护需求，相比传统的电流差动保护具有更高的可靠性与灵敏性。

摘要:多点接入的柔性负荷和可再生分布式电源会使配网潮流大小和方向频繁变动，而配电侧产消者通常仅考虑自身效益最大为目标进行端对端(peer-to-peer, P2P)电能交易，忽略了不同设备能量流动对系统安全运行的影响，使得交易结果极易导致网络阻塞。针对采用连续双向拍卖机制和零智商增强型投标策略的分散式P2P交易模式所引起的配网阻塞，兼顾产消者数据隐私管理和消费心理学影响，提出一种两级市场动态协调阻塞管理方法。该方法以产消者综合效益最大和解决网络阻塞调节量最小为目标，利用Distflow潮流模型，构建基于节点边际电价的节点灵活性辅助服务价格计算模型。进而通过分布式优化算法求解得到阻塞成本，将该成本按照P2P交易时序和线路阻塞贡献度分摊至有责任的产消者，实现阻塞消除。算例采用IEEE 33节点改进的11节点配网系统，结果表明该方法可在设定的时间尺度和计算精度条件下有效解决网络阻塞，降低阻塞成本和分散式P2P电能交易的效益损失。

摘要:针对电动汽车无线充电系统因偏移导致充电效率降低的实际问题，提出一种新型强抗偏移的恒流无线充电系统。首先，在磁耦合设计上，引入DDQD大解耦线圈有效减缓X、Y两方向偏移耦合系数衰减，通过与DDQ线圈的对比体现所提出的DDQD线圈在抗偏移方面的优越性。然后，在补偿拓扑设计上，通过DDQD线圈将随耦合系数呈不同变化趋势的LCC拓扑和LC拓扑进行串联，使输出功率变化平缓，进一步提高了系统的抗偏移能力，并且使系统具有恒流输出特性。最后，通过仿真实验验证了该方案的有效性，在磁耦合机构发生偏移时，减缓了无线充电系统的线圈耦合系数和传输效率的下降程度，具有一定的现实意义。

摘要:针对源网荷储优化调度时分布式电源的间歇性引起主动配电网节点电压波动以及有功网损增加等问题，提出一种改进风光场景聚类联合虚拟储能的源网荷储低碳优化调度方法。首先，为有效应对风光出力不确定的挑战，提出一种基于密度噪声应用空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)的迭代自组织数据分析算法(iterative self-organizing data analysis techniques algorithm, ISODATA)，并以DB指数、Dunn指数和轮廓系数对风光场景聚类效果的优劣进行评价。其次，引入阶梯式碳交易机制，建立以主动配电网综合运行成本最低为目标的优化调度模型。同时，提出用户参与满意度和电网依赖度两种运行评价指标。最后，在IEEE 33节点系统上进行算例仿真分析，结果验证了DBSCAN-ISODATA算法的合理性。并且所提低碳优化调度方法能够有效降低系统碳排放量与运行成本，实现了主动配电网低碳经济稳定运行。

摘要:准确辨识铁磁谐振故障是启动微机消谐装置的前提，而现有时频分析方法提取铁磁谐振过电压信号特征时存在容易误判和相邻频率模态相互混叠的缺点。针对上述问题，从铁磁谐振过电压时间序列的混沌特征出发，提出了基于相空间重构的中性点非有效接地系统铁磁谐振故障辨识方法。首先利用C-C法计算相空间重构的特征参数(嵌入维数、延迟时间)，然后通过相空间重构技术将过电压时间序列引入到高维空间，分析重构吸引子相平面轨迹的属性特征(关联维数、点分布因数)和几何特征(矢径偏移、中心距)，并揭示了不同铁磁谐振类型重构相平面轨迹特征。最后，引入K值作为4种特征量变化规律的特征参数，结合特征量变化规律给出不同类型铁磁谐振的参考K值，以此作为谐振判据进而辨识谐振类型。通过仿真分析和云南某10 kV配电系统发生的铁磁谐振实例验证了所提方法的可行性。

摘要:为提升高比例风电渗透下电力系统的频率稳定性，同时解决风储联合系统调频过程中参数间相互影响难以兼顾导致系统调频控制性能不佳的问题，提出一种基于改进型线性自抗扰控制策略(linear active disturbance rejection control, LADRC)的构网型(grid-forming, GFM)储能调频控制策略。首先，在传统应用LADRC对角频率进行快速控制的基础上，引入有功差额补偿，加速有功指令响应速度，消除参数互耦。同时，针对构网型储能调频控制策略参数影响规律，分析了角频率和参考功率至输出功率的小信号模型，推导控制环节传递函数，实现对系统调频性能优化。最后在Matlab/Simulink仿真平台上搭建风储联合系统仿真模型，对不同控制策略在不同工况下电网频率和储能出力的变化情况进行对比分析。结果表明，所提控制策略有效提升复杂工况下风储联合系统对电网频率的支撑能力。

摘要:针对现有辐射型配电网多级电流保护因速动段保护范围重合而引起的保护误动问题，提出一种电流保护整定优化方案。首先以配电网整体故障切除时间最短、保护灵敏度最高、故障影响负荷最少等为目标函数，考虑上下级线路保护配合等约束条件，建立保护整定优化数学模型。然后，采用含约束的多目标骨干粒子群算法和K-means聚类算法求解、分析最优解特征并得到最终优化定值。其次，针对特定拓扑优化筛选后无最终优化定值的“死区”问题，提出加入主干线分段断路器位置优化的解决方案。最后，在Matlab中进行仿真验证，结果表明所提方案能够解决保护失配问题并适应不同配电网结构，有效提升配电网保护整体性能。

摘要:锂离子电池剩余使用寿命(remaining useful life, RUL)是使用者十分关心的问题，其涉及电池的更换时间和安全。针对锂离子电池的电容量非线性变化趋势，提出了一种基于自适应噪声完全集合经验模态分解与双向长短期记忆网络-Transformer的锂离子电池剩余使用寿命预测方法。首先，利用自适应噪声完全集合经验模态分解方法对锂离子电池电容量数据进行分解。其次，使用串联的双向长短期记忆神经网络和Transformer网络对分解后得到的残差序列和本征模态分量序列进行建模预测。最后，将预测的若干本征模态分量序列和残差序列进行求和，并对求和之后的最终预测数据与原始数据进行RUL预测。采用NASA公开的电池数据集对所提方法进行验证，结果表明，所提方法的平均绝对误差、均方根误差、平均绝对百分比误差和绝对误差控制分别控制在0.0173、0.0231、1.2084%和3个循环周期以内，能够有效地提高锂离子电池RUL的预测精度。

摘要:为了解决传统电网评价体系在评价大规模新能源和电网相互作用复杂机理时存在的不足，建立一套考虑大规模新能源接入的电网性能指标评价体系。首先，从新型电力系统的核心特征出发，贯穿“源网荷储”各个环节，构建包含接入水平、协调水平、适应水平以及承载水平4个维度的电网性能评价指标，显性表达各个指标的统计或计算方式。其次，采用AHP-CRITIC法进行主客观组合赋权，依据电网发展数据自身的客观属性，考虑数据离散程度以及皮尔逊相关系数，挖掘指标间的冲突性和变异性，以增强权重设置的科学性。最后，利用某城市新能源和电网数据对指标体系进行测算，通过对比分析说明所提指标体系与评价方法的有效性，并依据指标灵敏度大小对电网薄弱环节提出发展建议。