摘要:电动汽车充电站无功支撑能力的挖掘利用可优化配电网运行，解决配电网负荷、线路参数、新能源出力三相不平衡带来的电压越限问题，同时为电网节约调压成本。因此，提出了一种计及三相不平衡的电动汽车充电站参与调压辅助服务模型。首先，在研究调压辅助服务市场化机制和电动汽车充电行为的基础上，分别预测慢充充电站和快充充电站的日负荷曲线，进而评估两种充电站的无功支撑能力。其次，建立了配电网多时间尺度日前-日内优化调度框架，日前优化模型以配电网调压成本最低为目标，以确定日内有载调压档位和电容器组计划。日内以网损和充电站补偿费用最小为目标进行滚动优化，以修正充电站参与调压辅助服务的无功功率。最后，通过IEEE33节点系统进行仿真验证。结果表明，所提模型能够有效降低配电网三相电压不平衡与调压成本。

摘要:传统电动汽车(electric vehicle, EV)需求响应模式的相关研究通常以电价激励为核心。从“电”视角展开，EV很难对实际碳排放变化做出响应。为此，综合考虑电网侧的碳排放水平、调峰需求与用户的充电需求，提出一种基于动态碳排放因子的低碳需求响应机制。该机制下，EV用户以时变区域碳排放因子为响应信号，实现“碳”视角用电调度优化。首先，对风光出力不确定性进行建模并搭建EV的能量-功率边界模型。然后，构建面向EV分时、分域的碳排放核算模型，并根据需求侧目标函数与约束条件建立基于动态碳排放因子的低碳需求响应机制模型。最后，将该机制应用于EV有序充放电策略，通过算例验证了该机制可以有效减少配电网的碳排放、降低EV车主充电成本、平抑配电网的负荷波动。

摘要:为激励电动公交车更为有效地参与车网互动，提出一种考虑辅助服务奖励机制的电动公交车多时间尺度优化调度策略。首先，以配电网为研究背景，以日前工作日、休息日基础负荷与风光发电预测数据为依据，以风电、光伏发电净收益最大化与电动公交车调度成本最小化为目标，制定配电网日前风光发电与电动公交车协同调度计划。然后，在此协同调度计划的基础上，通过日内滚动的方式对预测数据进行修正，以配电网新能源消纳量最大化与配电网净负荷标准差最小化为目标，制定电动公交车日内调度策略。最后，将电动公交车辅助服务奖励机制引入到电动公交车多时间尺度优化调度策略中，通过算例分析验证了所提策略的优越性。

摘要:为探索“双碳”目标下电动汽车聚合商参与电力市场的有效机制，提出一种电能量-需求响应市场下电动汽车聚合商多元和谐投标策略。首先，在日前阶段根据电动汽车用户出行特性进行集群分类，评估可调潜力以参与日前电能量市场投标，并建立日前投标模型测算市场效益。其次，通过实时监测数据更新可调潜力，为避免偏差惩罚，电动汽车聚合商从需求响应聚合商处购买正负投标资源，即参与需求响应市场对偏差再投标。然后，为探寻电动汽车聚合商多元和谐投标策略，考虑基于非合作博弈与合作博弈问题的两类价格制定者模式，并与价格接受者模式对比。最后，通过算例分析验证所提策略在电力市场经济效益提升与电网削峰填谷的有效性。

摘要:针对电机运行过程中快速获取开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)相磁链和相转矩较为困难的情况，提出了一种简化的SRM磁链模型。该模型可以快速准确地计算出电机的相磁链和相转矩。首先，在所提出的建模策略中采用不同的耦合系数 来拟合每个角度的磁链曲线，与低阶傅里叶分解法相比，有效地提高了磁链模型的精度。其次，针对电机在制造过程中受摩擦系数和测量误差影响产生的电机磁链数据不准确的问题，提出了一种基于电机加速度回路的补偿策略，以进一步提高电机磁链模型的精度。最后，在一台12/8的SRM上，对三阶傅里叶磁链模型和所提出的磁链模型在不同控制策略下获取的相电流波形进行了比较，验证了所提方法具有较高的建模精度。

摘要:为解决传统不对称半桥变换器对开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)驱动能力以及转矩脉动抑制上的不足，提出了一种基于7电平T型变换器的电平矢量矩阵位移改进转矩分配函数(torque sharing function, TSF)控制策略。首先，构造出新型7电平T型变换器，其串并联结构和T型结构能够产生额外4种工作电平。然后，改进了电平矢量矩阵位移TSF的转矩滞环比较过程并提出了电平矢量矩阵位移策略，通过转矩闭环实现电平矢量矩阵位移以抑制换相区的转矩脉动。最后，仿真和实验验证了所提变换器以及控制策略不仅提高了电机的转矩输出能力，而且抑制了转矩脉动。

摘要:随着居民用电量占比逐年上升，需求侧柔性负荷在参与需求响应(demand response, DR)中凸显出巨大的可调度潜力。为解决居民小区柔性负荷在居民有限理性下参与DR的调度问题，通过构建小区设备用能模型、用户随机行为模型、舒适度价值模型，结合小区居民出行与天气预测数据，以及电网颁布的分时电价、需求响应政策信息，建立了基于前景理论(prospect theory, PT)的居民小区日前随机优化调度模型，生成日前调度计划。该研究为现实居民小区的优化调度研究提供了可靠的用能数据参考，同时更真实地模拟了居民在需求响应中的决策心理状态。最后，模型在甘肃某实际居民小区进行验证，结果表明，决策主体的有限理性状态显著影响居民小区的优化调度，基于PT的居民小区负荷日前随机优化模型可以在保障用户舒适度的情况下实现综合效益最大化。

摘要:合理、科学的电网分区可显著加快系统恢复进程及提升恢复的成功率。对新型电力系统下计及系统恢复进程影响的电网分区鲁棒优化模型及算法进行研究。首先，构建了以系统恢复过程的停电损失、分区联络线功率及分区恢复时间差的加权和最小为目标函数，并考虑相关完备约束条件的电网分区鲁棒优化模型。该模型考虑了频率及电压调节容量约束和分区问题的新能源出力不确定性，使得分区优化模型更加接近于工程实际，同时基于此所得到的分区方案也更加合理。由于该模型目标函数中包括分区恢复过程的节点负荷恢复时间变量而难以直接求解，提出了一种有效的分解求解策略。即将模型转换为两层优化模型，上层模型为既定节点负荷恢复时间的分区优化鲁棒模型，采用约束生成法(constraint generation, CG)进行求解；下层模型为既定分区方案的分区近似恢复模型，采用列与约束生成法(column and constraint generation, C&CG)进行求解。基于此，通过上下层模型间交互迭代而实现问题的最终求解。该求解算法实现了分区优化与系统恢复两个相互耦合子问题的有效求解。算例及实际系统验证了模型及算法的有效性和先进性。

摘要:电力系统可靠性评估计算复杂性高、计算时间长，难以应用于电力系统运行的短时间尺度。为了实现考虑可靠性的电力系统运行，提出了一种基于负荷可行域的可靠性约束机组组合模型及其两阶段求解方法。首先，采用负荷可行域模型构建可靠性约束，实现机组组合过程中对系统可靠性的考虑与量化计算。其次，提出可靠性约束机组组合模型的两阶段求解方法，实现可靠性约束机组组合模型的快速求解。最后，在IEEE30系统、IEEE RTS-96系统进行了算例验证。算例结果表明：可靠性约束机组组合模型可有效降低系统总成本；两阶段求解方法可准确、快速地得到最优的机组组合方案。

摘要:Vienna整流器开路故障信号具有非平稳特性，并且易受传感器噪声、基准偏移和负载变化的干扰，导致传统故障诊断方法的精度降低。因此，提出一种基于重要特征提取和改进随机森林故障诊断方法，用于提高Vienna整流器开路故障诊断的精度与鲁棒性。首先分析了Vienna整流器开路故障信号的非平稳特性及其产生机理。然后定义最优离散小波变换聚焦信号细节，实现多尺度故障特征提取。同时考虑特征的相互影响，采用改进的ReliefF算法优选重要特征。在此基础上，提出鲁棒精度加权的随机森林算法，表征重要故障特征与故障类别的映射关系，通过袋外(out-of-bag, OOB)数据的噪声鲁棒测试，调整决策树的投票权重，从而增强故障诊断的精度与鲁棒性。最后通过对比实验结果表明：所提方法具有鲁棒非平稳变化的能力，准确率可达99.84%。

摘要:为解决低压配电二次系统通信瓶颈问题，提出了基于物联网的灵活自组网通信架构，通过三阶段技术链实现高效通信。首先，在网络初始化阶段，采用分层扫描与时间序列分析方法，构建覆盖拓扑结构、信道质量与时延特性的通信参数数据库，精准识别网络盲点并优化中继节点空间分布。在此基础上，提出了改进型蚁群优化算法，引入局部搜索策略避免局部最优陷阱，设计动态信息素更新机制，结合时延、能耗与带宽等多目标约束条件，实现最优通信路径的快速搜索。同时，为提升抗干扰能力，融合边缘计算与信道状态感知技术，建立噪声环境下的自适应路由策略。通过实时反馈调整路径权重，在较强噪声干扰强度下，仍能维持较高的有效数据传输率。最后，实验验证表明：所提技术线路组网复杂度低、优化消耗时间短和抗干扰能力强，成功应用于配电台区状态感知与智能控制，为新型电力系统海量终端接入提供了低时延、高可靠的通信解决方案。

摘要:配电网环境复杂，配电网同步相量测量装置(distribution network synchronous phasor measurement unit, D-PMU)容易受到干扰而产生坏数据，进一步影响基于测量数据的应用效果。为了提高D-PMU数据质量，提出一种不依赖系统拓扑的基于密度的噪场应用空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)的配电网同步测量坏数据检测方法。首先利用基于密度的聚类算法DBSCAN进行异常数据检测。通过轮廓系数和邓恩指数对DBSCAN的聚类结果进行综合评价。利用麻雀搜索算法实现自适应参数调整，解决检测时需要预先处理训练、标记数据的问题。在此基础上，将时间序列聚类的K-Medoids算法和动态时间规整算法相结合，通过衡量不同时间序列之间的相似性，解决了D-PMU 在电气联系较弱时对扰动数据与坏数据的区分问题，增强了数据处理的准确性与噪声环境下的稳健性。仿真和实际数据的测试结果表明，所提方法能有效区分真实扰动数据并准确识别D-PMU坏数据。

摘要:模块化多电平直流变压器(modular multilevel DC transformer, MMDCT)作为直流电网中的关键设备，承担了直流电压变换、功率传输和电气隔离的功能，而其稳定运行需要对众多级联的子模块采取电压均衡控制。针对现有方法无法简单可靠地实现宽电压增益范围和全功率运行工况时的子模块电容电压平衡问题，提出了一种桥臂内子模块电容均压的控制方法。该方法通过改变各子模块驱动脉冲占空比的方式实现类两电平调制，基于不同占空比的驱动脉冲向子模块电容进行电荷量不等的充电控制，并根据电容电压的排序来确定相应子模块驱动脉冲的占空比，进而实现子模块电压均衡。所提方法使得MMDCT能够运行在宽电压增益范围和全功率运行工况下，且具有无需实时检测桥臂电流、计算量少等优点。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和所提均压方法的可行性和有效性。

摘要:针对现有配电网有源电压消弧方法未充分考虑线路电压降落以及分布式电源接入的影响，发生单相接地故障时无法保证故障点电压为0，存在无法可靠消弧的问题，提出了一种考虑分布式电源接入的配电网有源电压消弧技术。首先，在接入分布式电源的基础上，考虑线路的电压降落，推导消弧电压理论计算公式，提出改进有源电压消弧方法。其次，提出一种基于馈线终端设备(feeder terminal unit, FTU)量测数据的数据驱动测距方法，能够在故障发生后准确计算出故障距离，为消弧线圈的控制提供数据。最后，通过仿真证明所提方法相较于传统有源电压消弧方法，能够更好地控制故障点电压为0。

摘要:针对新一代电力系统的电能质量扰动(power quality disturbances, PQDs)识别难题，提出一种改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decompositiom with adaptive noise, ICEEMDAN)、两种模态时频图组合和DenseNet-CPSAMs深度学习模型结合的PQDs识别新方法。首先，提出ICEEMDAN分解PQDs信号，并重构分量。其次，通过同步提取变换(synchroextracting transform, SET)和S变换(Stockwell transform, ST)生成对应时频图，组合为6通道输入张量。最后，引入DenseNet-CPSAMs深度学习模型，融合了密集连接卷积神经网络(densely connected convolutional networks, DenseNet)、通道注意力机制(channel attention mechanism, CAM)与并行空间注意力机制(parallel spatial attention mechanisms, PSAMs)，实现融合时频图特征深度提取与强化识别。相比于DenseNet-121模型，DenseNet-CPSAMs模型方法在成功减少模型参数6.5 M的同时，在20 dB高信噪比条件下对31类扰动的平均识别率为99.645%，仿真实验表明该方法特征提取能力强、抗噪性能好，并且对复合扰动识别率高。

摘要:配电线路因设计标准偏低，易受台风侵袭发生倒杆断线等故障。以往基于应力强度干涉(stress-strength interference, SSI)理论的传统可靠性模型研究近似认为线路荷载随机变量与风速服从相同分布，忽略了荷载随机性与风速概率分布间的关联性。为提升模型精度，首先利用SSI理论分析导线和电杆参数对断线概率的影响。再将考虑风速概率分布的断线概率模型与传统可靠性模型进行比较，认为传统可靠性模型无法准确捕捉荷载剖面强迫响应。最后利用荷载-风速二次函数关系式提出考虑风速概率分布的断线概率改进模型。相比只考虑荷载随机性的断线概率模型，考虑风速概率分布的改进模型能更准确地捕捉荷载剖面强迫响应，且计算效率提升至秒级，为快速准确地辅助台风灾害下配电线路损毁预警与应急抢修等提供基础。

摘要:针对目前因新能源场站频率电压解耦控制可能无法满足安全稳定运行需求的问题，提出了协调区域新能源多场站可调资源和控制能力的电压和频率控制技术。首先，提出了协调控制系统架构，在各场站分布式自主响应基础上，采用集中决策的追加控制方式改善系统动态电压频率稳定特性。其次，采用系统辨识的方法实时修正调度中心下发系统参数并估计并网点等效有功不平衡功率，在此基础上构建并网点频率和电压控制模型。然后，采用并网点频率和电压控制模型计算场站协调控制策略，实现有功频率、无功电压以及两者的协调控制，保证实时主动支撑系统电压频率安全稳定。最后，以典型两区域系统进行仿真验证，结果证明了所提有功无功协调控制方法的有效性。