摘要:海上风电柔直送出系统两侧电力电子设备均采用负序抑制控制策略。交流汇集线路故障时，两侧故障电流相角和幅值都发生较大变化，使传统工频量距离保护可靠性降低。为此，首先阐述了海上风电交流汇集系统结构，并分析负序抑制策略实现方法。其次，考虑电容电流分析传统距离保护适应性，并分析不同故障下相电流与其超前相电流相角差值余弦值的变化情况。在此基础上，利用Hankel矩阵反映特征量突变程度，提出一种基于相角差余弦值奇异熵的交流汇集线路单端量保护原理。最后，基于PSCAD/EMTDC搭建海上风电系统模型，分析并验证所提保护方案的有效性。结果表明，所提保护方案动作灵敏，可靠性高，能耐受20dB噪声和100Ω过渡电阻。

摘要:虚假数据注入攻击(false data injection attack, FDIA)严重威胁电力信息物理系统的安全稳定。针对已有FDIA检测算法无法精确定位受攻击位置的局限性，提出了一种基于精英余弦变异融合的海马优化算法优化深层极限学习机(deep extreme learning machine, DELM)的FDIA检测定位算法。首先，该算法将极限学习机和极限学习机自编码器相结合得到了具备强特征表达能力的DELM。然后，通过海马优化算法对DELM的偏置和输入权重进行择优，用于改善算法指标不稳定的问题。同时在捕食阶段引入精英余弦变异算法以提升海马的收敛速度与DELM的精度。最后，将系统量测数据作为输入特征，利用DELM得到节点状态标签，从而实现污染状态量的定位。通过在IEEE 14节点系统和IEEE 57节点系统进行大量仿真对比分析，验证了所提算法在准确率、精确率、召回率及F1值等检测定位性能方面均具有明显优势，能够实现FDIA的精确定位。

摘要:静止变频器(static frequency converter, SFC)是抽水蓄能电站大型同步机组启动过程的重要设备。在抽蓄机组启动的过程中，由于SFC机、网两侧电流频率不一致，使得基于工频相量的常规差动保护配置困难，且现有保护方案在速动性和可靠性上存在不足。为解决上述问题，提出了一种基于模型校核的SFC采样值差动保护原理。首先充分研究SFC的工作原理和控制策略，并基于电流采样值在时域内构建符合SFC工作原理的数学模型，然后采用模型校核的方法寻找故障前后差异并提出相应的保护判据。最后，在PSCAD/EMTDC中搭建抽蓄机组SFC启动的电磁暂态仿真模型，验证所提保护原理的有效性。仿真结果表明，所提保护原理不受SFC两侧不同频率的干扰，具有良好的选择性、速动性和可靠性。

摘要:针对交直流混联电网连锁故障在不同演化阶段的风险评估问题，提出了一种基于雪消融优化(snow ablation optimization, SAO)算法的连锁故障风险评估方法。首先，阐述了交直流混联电网连锁故障在初始阶段、发展阶段和恶化阶段的主导作用因素，建立了反映连锁故障演化特征的两级评估指标体系。然后，制定了基于SAO算法的风险评估指标组合赋权策略，确定了连锁故障风险评估流程。最后，利用Matlab/Simulink平台搭建了基于改进IEEE 30节点的交直流混联电网仿真模型，比较了所提方法与传统方法的指标权值差异，对比了不同规模的直流闭锁对交直流混联电网连锁故障的影响。结果表明，所提方法能够准确反映交直流混联电网连锁故障不同演化阶段的主导因素，对高危线路风险评估的敏感度相比传统方法可提升12.67%，验证了所提方法的合理性与有效性。

摘要:高比例、强随机性的光伏分散无序接入智能配电网常导致节点电压越限，而在调压过程中，控制对象间不可避免的通信时延又加剧了智能配电网电压优化控制的难度。为此，提出了一种考虑时延因素影响的光储就地-分布式协调控制策略。首先，分析光伏逆变器无功调压能力，确定就地控制的无功出力限度，并引入分布式一致性因子，构建配电网高比例光伏的就地-分布控制策略。进一步结合储能的有功调节能力，提出光储协调的就地-分布电压优化控制无时延模型。然后，考虑通信时延的影响，建立算法与通信时延耦合的一致性协议，构建光储协调的就地-分布电压优化控制时延模型。先利用线性矩阵不等式求解出时延模型的稳定裕度，再利用时延模型进行补偿控制。最后，通过改进的IEEE 33节点系统进行算例验证。结果表明，利用所提方法进行通信时延补偿后，系统网络损耗和电压偏差分别下降了23.01%和20.52%，证明了该方法的优越性。

摘要:针对构网型(grid-forming, GFM)逆变器在系统短路故障期间容易因失去平衡点而发生暂态失稳的问题，提出了基于角频率偏差积分反馈的GFM逆变器暂态稳定性提升策略。首先，建立了含电流限幅环节和角频率偏差积分反馈支路的GFM逆变器暂态稳定分析模型，分析了角频率偏差积分反馈系数对GFM逆变器暂态稳定的影响机理。其次，提出了角频率偏差积分反馈系数的设计方法，可以确保系统在故障期间具有稳定平衡点的同时，加速面积不大于减速面积，实现故障穿越。并且所提方法不需要获取系统功角、线路阻抗、电网电压跌落程度等信息。最后，基于Starsim硬件在环实验平台验证了所提策略的有效性。

摘要:共享储能是能源改革的关键技术，多个园区数据中心微网与共享储能联盟可以实现各主体之间的能量互补和资源联动。为提高含共享储能联盟系统的经济效益，提出了一种考虑风光不确定性的两阶段鲁棒多微网与共享储能合作博弈模型。首先，各微网及共享储能之间联盟，构建电能交易优化运行模型。然后，将风光出力的不确定性信息以箱型不确定集的形式表示，建立两阶段鲁棒模型。运用纳什理论构建多微网-共享储能多主体合作博弈模型，并将模型等效转换为联盟合作成本最小化子问题和各主体交易谈判子问题，通过交替方向乘子法对上述两个子问题进行分布式求解。最后，仿真结果表明该方法能有效降低运行成本，并通过分析计算出不同鲁棒参数下数据中心用户的最优补偿价格。

摘要:针对直驱风电机组网侧换流器电流内环放大次同步振荡分量导致的次同步振荡(sub-synchronous oscillation, SSO)问题，提出了一种基于电流内环滑模自抗扰控制(sliding mode-active disturbance rejection control, SM-ADRC)策略。首先，鉴于滑模控制(sliding mode control, SMC)存在高频切换进而影响控制效果的问题，设计了基于改进型的指数趋近律，采用边界可变幂函数代替趋近律原有的符号函数。其次，引入自抗扰控制的扩张状态观测器，该观测器能实时估计次同步振荡分量，并以观测量的形式补偿电流内环，弱化了SM-ADRC对网侧控制器参数的依赖程度，并进一步切断次同步振荡分量的传播路径。最后，搭建了基于风机网侧电流内环SM-ADRC的直驱风电场电磁暂态模型，通过与电流内环PI控制和SMC对SSO的抑制效果进行对比，验证了所提SM-ADRC策略的优越性。

摘要:大规模风电并网导致电力系统惯量和一次调频响应资源减少，大扰动下系统频率安全问题突出。为应对风电不确定性和系统惯量降低的挑战，提出计及风电频率支撑能力和运行风险的鲁棒机组组合(unit commitment, UC)模型。首先，通过系统发生有功扰动后频率偏差动力学摆动方程建立频率安全的运行约束模型，并嵌入到UC问题中。其次，考虑到风电出力不确定性，提出风电出力鲁棒可行域定义以表征系统接纳风电的安全运行范围，并基于此提出系统运行风险模型。最后，基于两阶段鲁棒优化理论提出计及风电频率支撑能力和运行风险的UC鲁棒优化模型，并采用列和约束生成(column and constraint generation, C&CG)算法求解该模型。在IEEE 9和IEEE 118节点测试系统进行仿真分析，结果验证了所提模型的有效性。

摘要:为推动集中式储能与多风电场站间的协调互动与合作共赢，促进新能源场站共享储能的可持续发展，对多风电场集中式共享储能的资源分配与价格机制进行研究。首先，构建多风电场站联合共享储能运行框架，以实现风电场站平滑稳定并网与集中式独立储能的共享使用。其次，基于维克里-克拉克-格罗夫斯(Vickrey-Clarke- Groves, VCG)机制提出具有激励相容特性的储能共享两阶段的交易机制。第一阶段建立以多风电场站为领导者、共享储能为跟随者的主从博弈运行模型，以确定风电场群与储能各时段的初始交易价格。第二阶段通过双向拍卖的方式，以社会福利最大化为目标对初始交易价格进行修正，并利用收支差额补偿法应对VCG机制收支不平衡问题，形成最终交易价格。最后，选取新疆地区的风电数据构建算例，验证所提机制的有效性。相比固定价格交易模式下风电场站与共享储能的交易结果，得出风电场站收益分别上升了11.14%、5.26%和6.61%，该机制为促进集中式共享储能的发展提供了参考。

摘要:风光火储打捆外送采用交流汇集、高压柔性直流输电、交流接入电网的方式。其中，交流送出线路发生短路故障将产生新的故障特征。首先，结合风光火储侧和柔直侧的故障穿越控制策略分析了故障电流特征。当电压跌落至0.2~0.9 p.u.范围内时，通过理论推导，明确了交流送出线路两侧故障电流相角受电压跌落程度和限幅环节上限控制的机理。结合相量分析，揭示了风光火储侧故障电流相角小于75°，柔直侧小于45°的规律。借助于故障序网分析了接地故障和相间故障下的故障电流幅值特征。其次，从短路比视角出发并利用戴维南等值法，探究了火电接入增大系统短路容量导致故障电流相角减小的原因。此外，分析了风光储故障电流幅值随输入功率成正比例变化的特征。最后，通过RTDS仿真平台建模验证了理论分析的正确性。

摘要:为应对配电网源网储协同规划中分布式光伏(photovoltaic, PV)出力和负荷需求的不确定性问题，提出了一种基于随机场景的配电网源网储协同规划方法。首先，基于Copula理论构建了源荷时空相关性概率模型，并通过蒙特卡洛法和K-means聚类算法分别进行场景生成与削减，得到了典型日场景源荷相关性出力曲线。在此基础上，以提升PV的高效消纳和配电网规划的经济性为目标，开展基于随机场景的配电网源网储协同规划研究，建立了PV、储能系统(energy storage system, ESS)和网架扩建的联合规划模型。最后，以25节点和54节点配电网系统为算例进行仿真分析，验证了所提方法能够有效减轻PV和负荷不确定性对配电网的影响，显著提高PV的消纳能力以及配电网规划的整体经济性。

摘要:削弱源荷不确定性，兼顾经济性与低碳性成为园区综合能源系统(park-level integrated energy system, PIES)优化调度的重点，为此提出了预测-调节-决策一体化框架。首先，构建了配置热电联产机组、电转气与碳捕集的园区综合能源系统。其次，提出霜冰算法优化卷积-支持向量机(rime-convolutional neural network-support vector machine, RIME-CNN-SVM)的数据预测方法，并利用信息间隙决策理论(information gap decision theory, IGDT)描述概率分布未知的源荷严重不确定性。最后，建立了考虑源荷不确定性、阶梯式碳交易机制和弃风弃光惩罚的PIES低碳优化调度策略。通过算例仿真验证了模型和方法的合理性和有效性，并表明所提方法在提高PIES调度准确性的同时兼顾了运行的经济性与低碳性。

摘要:无间隔棒输电线路由于缺少机械部件的分隔与连接，在大风、冻雨、暴雪等条件下舞动风险更大，当前研究仍无法实现针对性的实时高精度监测。针对该问题，提出了一种无间隔棒输电线路轨迹提取与椭圆检测的舞动辨识方法。首先进行数据增广和低照度图像增强处理。其次对传统DeepLabV3+模型进行轻量化改进，在视频初始帧锁定目标线路并实现快速分割。最后在提取短时段内线路运行轨迹的基础上，结合巡检专家知识将舞动监测转化为线路轨迹的椭圆检测。结果表明，在复杂环境条件下，所提方法有效平衡了线路轨迹提取的速度与精度，能够分析得到对应线路的舞动程度，对极端天气下的输电线路巡检有重要现实价值。

摘要:针对当前窃电检测仅使用单一用电负荷难以捕捉复杂窃电特征，导致窃电检测发生误判，存在误检率高和准确率低下等问题，提出一种融合用电负荷、环境温度、时间以及对应台区相位线损的新型窃电检测方法。首先构建多维度特征提取变分自编码器(variational autoencoder for multi-dimensional feature extraction, MF-VAE)来提取用户用电行为的多维度特征。然后，基于注意力时序卷积网络(attention temporal convolutional networks, ATCN)建立判别模型，再通过膨胀卷积和因果卷积获取多维度窃电行为特征的时序关系。同时，引入卷积注意力模块分配各维度特征的注意力权重，以提高模型的表现和泛化能力。最后采用Softmax分类器完成对多源数据中潜在窃电行为的准确识别。实验结果表明，用该方法提取的窃电行为特征更加丰富和多元化，能够有效降低窃电检测误检率并提高窃电行为判别准确率。