摘要:单端行波故障测距方法在考虑频变波速影响时需要提取故障行波时频域特征，但现有方法存在时频分辨率较低、波头识别困难和波速计算不准确的问题。为此，提出一种基于参数优化变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和瞬态提取变换(transient extraction transform, TET)的单端故障定位方法。首先，利用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化VMD参数，提取含有故障特征的高频模态分量。然后，对该模态分量进行瞬态提取变换，通过去除短时傅里叶变换中模糊的时频能量，保留与信号瞬态特征密切相关的时频信息，得到故障行波时频域全波形。最后，在故障行波全波形中提取主频分量并标定初始波头与第二反射波头，通过计算主频分量下的波速度，结合行波定位方法实现单端故障测距。在PSCAD/EMTDC中搭建四端柔性直流电网的仿真结果表明，所提算法对过渡电阻和噪声具有较强的耐受性，即使在较低采样率下也能实现准确的故障定位。

摘要:能源互联网背景下的电能质量问题越来越凸显，针对传统电能质量扰动(power quality disturbances, PQDs)识别过程中存在的信号特征提取复杂、算法识别能力不足和复合扰动区分困难等问题，提出了一种混合分量多尺度时频图和残差神经网络(residual neural network, ResNet)、门控循环单元(gated recurrent units, GRU)网络与注意力机制(attention, AT)组合的电能质量复合扰动识别新方法—Res-GRU-AT。首先利用奇异谱分解(singular spectrum decomposition, SSD)和逐次变分模态分解(successive variational mode decomposition, SVMD)对PQDs信号分别进行多尺度分解得到混合分量，再对混合分量进行希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform, HHT)，分析得到多尺度时频图。其次，利用Res-GRU-AT模型对多尺度时频图进行深层次特征提取、强化和识别。Res-GRU-AT模型能够利用ResNet的二维图像空间特征提取能力和GRU的时序特征提取能力进行特征融合，再通过AT进行特征加权强化，提高了PQDs的识别能力。不同方案的仿真结果表明，所提方法特征提取能力强且抗噪性能好，对复合扰动识别率高。

摘要:同步调相机及其励磁系统间由于电气耦合而导致参数辨识困难，但目前缺少对待辨识参数量与观察量间耦合特性的分析。对此，提出一种基于灵敏度分析的同步调相机及其励磁系统参数分类辨识方法。分析同步调相机在不同时间尺度下的关键参数，基于轨迹灵敏度信息划分待辨识参数的类型，构建关联参数集合。考虑稳态、次暂态和暂态下同步调相机及其励磁系统响应特性的差异，在不同时间尺度上分别建立参数分类辨识模型。依据关联参数集合进行参数分类辨识，采用基于Tent混沌映射的改进蛇优化算法求解。通过算例分析验证了所提方法的有效性和适应性。

摘要:目前，调频死区对于风储联合调频的影响机理尚不明确，且风储最优调频死区参数难以获得。为此，对考虑一次调频死区的风储联合调频进行机理分析并提出最优的死区参数设置方案。首先，依据风电机组与电池储能的不同调频特性确定对应的死区模型，建立考虑风储一次调频死区的频率响应模型。其次，分析调频死区内外不同特征以及风储不同投入阶段对动态频率的影响，进而分段解析求解最大频率偏差时域表达式。然后，为兼顾调频效果与调频经济性，提出基于改进多目标粒子群(improved multi-objective particle swarm optimization, IMOPSO)算法的调频死区参数寻优方法。最后，仿真验证了将风储一次调频死区参数分别设置为0.0579 Hz和0.0386 Hz时所提方法的有效性。

摘要:阻抗分析法因适用于并网变流器控制结构和参数均未知的黑箱系统，已成为工程中评估宽频振荡风险的重要选择。以跟网型三相两电平变流器为例，首先，使用谐波线性化方法，严格推导了计及直流侧耦合的交流侧全工况开/闭环理论阻抗模型，实现了模型参数与工作点高阶项的完全解耦。其次，依据理论模型特征，明确了黑箱辨识方法的基本原理，分析了辨识单一开/闭环阻抗模型频率响应所需的工况数量。使用辨识得到的全工况阻抗模型，实现了不同短路比条件下系统安全运行域的快速评估，并通过时域仿真验证了其准确性。此外，讨论了所提方法的合理性、普适性以及相对于深度学习方法的优越性，为阻抗分析法的实际应用提供了参考。

摘要:针对逆变侧交流故障引发高压直流输电系统连续换相失败问题，通过分析首次换相失败恢复过程中的电气量和控制量变化规律，明确了恢复过程中定电流、定关断角、电流偏差控制器之间配合不当是引发连续换相失败的重要原因。同时，在不对称故障后，由交流负序电流引起的直流2次谐波电流会导致控制切换点滞后，增加连续换相失败的风险。基于此，提出了一种能增强控制器配合效果的定关断角加速控制方法。该方法能根据换相恢复过程自适应投切，利用关断角偏差动态调整关断角控制指令值，提前实现控制切换，降低切换后不当控制影响。同时，通过陷波器降低谐波电流从而减弱触发角波动对控制器切换的不利影响。该方法能提升控制器间配合效果，提升直流系统抵御连续换相失败能力。在CIGRE标准测试模型中，验证了理论分析的正确性和优化方法的有效性。

摘要:针对谐振接地系统对地参数测量不准确以及高阻接地故障选线困难的问题，提出了并阻尼谐振接地系统对地参数测量与高阻故障选线新方法。基于消弧线圈并联阻尼电阻的投切特性，利用投切阻尼电阻前后零序电压幅值与相位的变化关系，测量系统对地电导与电容参数。在系统正常运行时，通过调整并联阻尼电阻值大小，测量各馈线零序导纳值。在发生接地故障后退出阻尼电阻，测量故障后各馈线零序导纳值，可消除系统参数不对称、互感器采样不同步的影响，主动构造故障前后各馈线的零序导纳相角差，实现故障线路的准确判别。在PSCAD仿真环境下对所提方法进行验证，结果表明：所提方法能够精确测量对地电导与电容参数，测量相对误差不高于0.6%；在不同馈线、不同过渡电阻下发生接地故障时，能准确判别故障线路，耐过渡电阻能力达10 k。

摘要:针对广义负荷建模中的光伏并网系统模型难以适应不同逆变器控制和频率扰动的动态响应问题，提出了一种基于径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络的光伏并网系统自适应等效建模方法。首先，建立了光伏并网逆变器不同控制策略响应波形的检测判据。然后，构建了以电压-频率扰动为输入，有功功率和无功功率为输出的光伏并网系统RBF神经网络模型。最后，在Matlab/Simulink中搭建了光伏并网系统模型，并将其接入IEEE14节点配电网进行仿真验证。结果表明，构建的光伏并网自适应等效模型能够有效辨识电压频率给定控制、有功无功给定控制、下垂控制策略类型，能够准确反映光伏并网系统在不同电压、频率扰动下的有功功率、无功功率的动态响应特性。

摘要:光伏最大功率点跟踪是提高光伏发电效率的重要手段。在局部阴影条件下，光伏阵列的特性曲线呈现多峰形状，常规的传统算法容易陷入局部最优。如何在局部阴影条件下找到全局最大功率点(global maximum power point, GMPP)至关重要。提出了一种定位收缩法(locate and shrink algorithm, LSA)，采用收缩边界的思想使得边界逐渐收缩到GMPP。LSA第一阶段提出了一种峰的定位方法，通过自适应采样结合I-V特性曲线能够定位主要峰的占空比范围。定位法能够与其他单峰算法结合，具有较强的扩展性。第二阶段提出了一种基于三点准则的收缩法，能够在单峰范围内通过收缩边界快速找到峰值点，并且具有很强的环境适应性。将LSA与多个算法进行仿真和硬件实验对比，结果表明LSA在跟踪速度、跟踪精度和稳态振荡方面有着明显优势。

摘要:为提高风电功率预测精度，提出了一种有机融合深度反馈学习与注意力机制的短期风电功率预测方法。首先，以风电场数值天气预报(numerical weather prediction, NWP)为原始输入，基于双层长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)模型对风电功率进行初步预测。其次，利用极端梯度提升(eXtreme gradient boosting, XGBoost)算法构建误差估计模型，以便在给定未来一段时间内NWP数据的情况下对初步预测误差进行快速估计。然后，利用自适应白噪声完备集成经验模态分解法(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, CEEMDAN)将初步预测误差分解为不同频段的误差序列，并将其作为附加性反馈输入，对风电功率进行二次预测。进一步在二次预测模型中引入注意力机制，为风电功率预测序列与误差序列动态分配权重，由此引导预测模型在学习过程中充分挖掘学习与误差相关的关键特征。最后，仿真结果表明所提方法可显著提高短期风电功率预测的可靠性。

摘要:直流微电网孤岛运行时，为实现下垂参数跟随直流微电网各光伏单元出口线路阻抗和本地负载分布情况自调整，提出一种基于麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)的自适应下垂控制策略。将下垂参数、变换器输出电压参考值以函数变量的形式构成优化目标函数，利用麻雀搜索算法寻找目标函数的极小值，实时找到同时使系统运行过程中的功率偏差、母线电压偏差最小化的解。即利用麻雀搜索算法将下垂参数和电压参考值调节问题转化为函数极值寻优问题，实现了下垂系数可依据光伏出口线路阻抗、本地负载变化及光照强度变化自调整的目标。同时通过动态调节变换器输出电压参考值，减小母线电压偏差，解决了功率分配精度与母线电压偏差的固有矛盾。利用PSCAD/EMTDC建立系统仿真模型，仿真结果证明所提控制策略正确、有效。

摘要:直流微电网负载侧供压稳定是实现新能源电力高水平消纳的重要前提。为维持低压负载侧电压稳定，利用级联型扩张状态观测器提高扰动的估计重构精度与速度，将二阶自抗扰控制技术引入低压侧稳压控制。首先，在考虑扰动存在的低压接口变换器动态模型基础上实现对于稳压控制策略的系统设计。之后，在时域上分析级联型扩张状态观测器对于扰动重估精度的提升效果，利用线性等效框架在复频域上分析系统对于总扰动的抑制性能，以及系统模型不确定下对于动态性能的影响。此外，将Lyapunov理论运用于分析所提稳压控制策略的稳定性，表明该系统在工程上稳定。最后仿真实验验证了所提出稳压策略的正确性与有效性，且对于扰动具有较好的抑制性。

摘要:为解决风电不确定性引起的系统爬坡能力不足、高比例风电接入时系统总运营成本偏高等问题，提出了计及改进灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的现货电能量市场出清模型。首先，分析了单台机组在出力状态、投入/退出过程中需要满足的爬坡速率约束，以及系统因净负荷波动需要满足的爬坡能力约束，提出了改进的灵活爬坡辅助服务产品。然后，以发电计划和机组状态为决策变量，构建了计及灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的目标函数。最后，通过两个算例从风电预测误差、风电渗透率和弃风惩罚成本等不同角度进行深入分析，验证所提出清模型的有效性。算例结果表明，所提出清模型既提高了系统运行的灵活性和经济性，又提升了高比例风电的消纳能力。

摘要:电力系统充裕性评估对电力系统的规划建设具有重要的意义，传统的单概率性指标评估方法已经不能满足随新能源渗透率不断提升、场景复杂化、短缺事件多样化趋势下电力系统充裕性评估的需求。首先，对短缺事件以最大短缺功率等效化处理，基于改进最小二乘法进行充裕性事件分区特征点拟合，构建短缺事件集分级分类的充裕性多指标体系。然后，基于蒙特卡洛法生成多组随机短缺样本数据集，结合改进AHP-EW-TOPSIS法确定各分区指标的全局权重，并得到综合评分降落曲线。最后，根据评分降落曲线构建综合评价结果判据区间。算例以某市实际运行数据为基础进行仿真验证，结果表明，所提方法可结合主观要求和不同尺度充裕性事件的客观特性，得到更加全面、透明的充裕性评估结果。

摘要:针对永磁同步电机传统模型预测转矩控制策略存在脉动大、抗干扰能力差、权重因子需要反复调试等缺点，提出了一种基于自抗扰控制器的改进型鲁棒模型预测转矩控制策略。首先，通过设计转速环自抗扰控制器，并引入一种连续且平滑的新型fal函数，进一步提高了自抗扰控制的控制性能。然后，设计了一种无权重系数的价值函数，优化系统控制性能的同时简化了设计过程，解决了权重因子调试的问题。最后，采用两步预测降低延时对控制系统的影响，提高了控制精度。仿真和实验结果表明，提出的改进型鲁棒模型预测转矩控制策略有效降低了系统脉动，提高了系统的控制性能和参数鲁棒性。

摘要:针对电网中大量谐波监测数据因缺乏相位信息难以实现电网谐振监测的技术难题，提出了一套计及主导系数、相关系数及敏感度指标的电网谐振源辨识方法。首先，基于多谐波源谐振分析模型，分析了谐振状态下谐波参数的相关特性与回归特征，提出了计及主导系数的强主导谐振状态判别方法。其次，论证了强主导谐振状态下的谐波阻抗特征及数据特征，构建了融合机理模型和谐振数据特征的电网谐振状态及谐振源辨识方法。最后，基于建模仿真和工程案例验证，在背景谐波对母线谐波电压贡献率小于20%的工况下，敏感谐振支路和敏感谐波源的耦合谐波阻抗测量偏差小于2%，所提方法能够准确辨识谐振状态及谐振源。

摘要:碳核算能量化分析碳排放数据，对实现“双碳”目标至关重要。从直接、间接两个角度出发，聚焦电力系统碳排放核算问题。直接碳排放主要源于源侧火电机组和电网侧SF6气体泄露。首先对火电机组碳排放核算方法及研究概况进行综述，围绕特性、精度、适用范畴等，对排放因子法、物料平衡法、实测法进行分析对比，并简要说明了由SF6气体泄露造成的等价碳排放核算方法。其次，基于发电负荷等于厂用电负荷、网损及综合用电负荷三者之和这一关系，提出间接碳排放的定义，厘清直接、间接碳排放关系，并比较平均碳排放因子法与基于碳排放流理论核算间接碳排放方法的优劣。最后，分析新型电力系统中直接、间接碳排放的影响因素，并展望未来考虑市场因素下的碳排放核算方法。