摘要:为了有效评估多直流送端系统在直流闭锁故障场景下新能源场站的暂态过电压(transient overvoltage, TOV)风险，提出了一种考虑新能源场站相互影响的暂态过电压幅值预测方法。首先，推导了直流闭锁故障引起的送端系统中新能源场站并网点暂态过电压幅值解析表达式。然后，提出了表征新能源多场站短路比(multiple renewable energy stations short circuit ratio, MRSCR)与新能源场站并网点暂态过电压幅值之间关联关系的近似解析表达式。鉴于MRSCR可以量化新能源场站间的耦合程度(亦即相互影响程度)，在此基础上基于知识嵌入神经网络，提出了一种考虑新能源场站相互影响的直流闭锁场景下新能源场站暂态过电压幅值预测方法。该方法通过在损失函数中引入对MRSCR的正则化项，确保TOV幅值预测模型符合电力系统中的物理约束，从而提高预测结果的准确性。最后，在中国某地区实际电力系统上对所提方法进行了测试。实验结果表明，相较于传统TOV幅值预测方法，所提计及新能源场站相互影响的TOV幅值预测方法能够显著提升预测精度。

摘要:弱支撑新能源基地直流外送系统低惯量、弱阻尼、低短路比等特征凸显，有功与电压存在强耦合关系，导致现有有功实时控制模式难以适用。为此，提出了一种兼顾静态电压安全约束与多类型资源有效调节空间的有功实时控制方法，在维持系统安全稳定运行的同时合理利用调节资源。首先，分析了系统有功电压耦合的诱因并建立灵敏度指标，量化了不同运行工况下有功电压耦合程度。接着，考虑新能源出力不确定性对系统电压的影响，结合阻抗模裕度指标，提出了基于概率潮流计算的电压薄弱点识别方法，通过分析多类型资源有功出力对薄弱点电压的影响，提出了计及静态电压安全约束的多类型资源有功调节空间量化方法。然后，结合电压有功灵敏度和多类型资源有效调节空间，设计了考虑调控资源选取及功率差异化分配的有功实时控制策略，在满足有功调控需求的同时降低对薄弱点电压的影响。最后，基于改进的IEEE30节点算例，验证了所提方法的有效性。

摘要:配电网电缆单相接地故障具有高发高隐蔽性，其故障暂态过程的研究常采用电弧模型，但现有的电弧模型研究局限于电路特性描述，难以准确反映电缆单相接地故障的暂态特征。因此基于真型试验和磁流体(magnetohydrodynamics, MHD)仿真系统研究了电弧物理演变过程，建立了配电电缆单相接地故障电弧场路耦合模型。首先，基于真型试验进行电缆单相接地故障电弧MHD仿真，建立电弧物理场模型。随后，通过物理场仿真获得电弧耗散功率、时间常数与电导等电弧路模型关键参数，将电弧耗散功率与时间常数重构为关于电导和故障电流等级的函数，结合电路模型以实现电弧场路耦合关系的构建。最后，对比分析了各电弧模型的仿真结果与真型试验波形暂态特征的相对误差，并讨论了不同故障电流等级下电弧场路耦合模型的适用性与暂态特征的变化。结果表明，模型的仿真波形与真型试验的暂态特征相对误差均小于5%，验证了模型的准确性。

摘要:针对灵活接地系统高阻接地故障场景下，分布式电源(distributed generator, DG)谐波注入导致故障特征失真的问题，提出一种计及DG谐波注入的灵活接地系统高阻故障选线方法。首先，建立灵活接地模型，分析中性点小电阻退出运行的暂态调控过程对系统参数的影响。然后，基于小电阻退出后的系统参数分布特性，提取馈线群间的主谐振分量，并量化故障馈线与非故障馈线主谐振分量的相位差异特征。最后，采用交叉小波变换提取线路间的高相关时域特征，并利用平稳性检验消除DG注入谐波对高相关时域的干扰，构建相位差异系数故障选线判据，实现谐波-暂态双因素耦合场景下的高阻故障选线。Simulink仿真结果表明，所提方法适用于过渡电阻不超过4000  的接地故障，在弧光接地、强噪声干扰等极端工况下仍具有较高的可靠性。

摘要:高比例、强随机性的可再生能源接入电网常导致交流传输线路过载，同时电力系统升级改造中构建的嵌入式柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current, VSC-HVDC)系统的可控性没有得到充分利用。为此提出了一种基于功率灵敏度的嵌入式VSC-HVDC紧急控制方法，以快速缓解传输线路过载问题。首先，利用系统模型建立包含嵌入式VSC-HVDC的交流-直流功率灵敏度矩阵。然后，在实时运行中根据推导的灵敏度矩阵调整VSC-HVDC的有功功率，以应对特定的交流电网过载。在调整过程中，采用优化控制方法确保直流调整的总量最小化，同时交流线路有功功率保持在可接受的范围内。最后，通过修改的IEEE39节点系统仿真验证了该方法在多种故障工况下的有效性，可快速缓解交流线路过载并保证全网运行安全。

摘要:高渗透率分布式光伏接入配电网后易引发系统频繁过电压，而传统集中优化调度方法因通信需求高、响应速度慢等问题，难以满足电压实时调控需求。对此，提出了基于线性二次最优控制的配电网储能分布式快速调压方法。首先，为减少通信负担，根据电气距离模块度指标进行配电网集群划分。其次，建立以电压恢复和储能功率均衡为目标的主动配电网优化控制模型，并设计基于新型观测器的分布式控制器，通过优化选取观测器增益提升电压控制速度。最后，选取IEEE33节点及IEEE69节点系统进行仿真。结果表明，所提出的储能分布式优化控制方法能在保证储能功率均衡的条件下，有效消除节点电压越限，提高配电网的电压水平。

摘要:随着先进制造业领域电压质量敏感型设备的大规模接入，当前规程允许的配电网短时带故障运行机制与敏感负荷电压耐受特性之间的矛盾日益凸显。为此，研究敏感设备在配电系统带故障运行的低电压工况预防性经济优化具有重要意义。首先，基于对称分量法量化了变频调速器(adjustable speed driver, ASD)的停运判据。其次，构建了一个考虑ASD与可编程逻辑控制器(programmable logic controller, PLC)等敏感设备损失的配电网运行成本优化模型。最后，在Simulink中搭建了ASD并网系统，以验证ASD停运条件的正确性。在改进的IEEE13节点系统中，综合考虑工业园区的负荷需求响应行为、ASD和PLC等敏感设备是否配置储能装置以及是否配备不间断电源(uninterruptible power supply, UPS)系统3类典型场景，验证了预防优化模型的正确性与有效性。

摘要:高比例新能源并网加剧了电网宽频振荡问题，可能引发机组脱网等后果。其宽频域、多模态等特性导致信号呈现混叠性和非平稳性，给频率精确估计带来严峻挑战。实时精准的频率估计有助于抑制频率振荡。为此提出一种基于顺序变分模态分解(successive variational mode decomposition, SVMD)与改进两步法(improved two-step, ITS)的宽频振荡信号频率动态估计法。首先，通过引入鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm, WOA)自适应确定SVMD的最大惩罚因子，然后对信号进行SVMD，得到各个固有模态分量(intrinsic mode function, IMF)，有效避免了对先验知识的依赖。其次，结合两步法(two-step method, TS)与多重同步压缩变换(multisynchrosqueezing transform, MSST)，通过相位解调技术和时频谱优化，提高频率估计的分辨率与抗噪性。实验表明，所提方法分解的IMF波形与原信号振荡分量波形高度相似，频率动态估计的精确度相比TS、希尔伯特变换等方法显著提高，在仿真和实测信号中均能实现对振荡信号瞬时频率的动态追踪。

摘要:为解决双有源桥短路工况下线路阻抗低、电流峰值大、恢复时间长等问题，提出了一种基于耦合电感与高频斩波回路融合的混合式新型限流装置。首先，推导计及新型限流装置的直流系统故障暂态数学模型及限流原理，分析了电阻、电感、变压器变比等关键参数对限流效果的影响。其次，结合电压微分判据实现故障快速检测，并通过对双有源桥出口电压的连续检测，实现永久/瞬时性故障类型的判别，配合直流断路器精准开断。最后，在输入串联输出并联-双有源桥(input series output parallel-dual active bridge, ISOP-DAB)直流系统中针对瞬时/永久性故障与单极/极间短路故障进行仿真实验。实验结果表明：相较于传统限流装置，所提方案可将短路电流峰值降低85%以上，故障隔离时间缩短超40%，在故障电流抑制与系统恢复加速方面表现出优越性能。

摘要:电力系统短路电流的正确计算是确保继电保护整定计算工作有效实施的前提。牵引变压器的接入使电网呈三相不对称特性。为统一高效地实现计及多种牵引变压器的电网短路计算，提出了一种可适用于含牵引变压器的电网通用短路故障模型。通过叠加故障修改节点导纳矩阵，该方法可以直接实现全网短路电压、电流的计算。首先，介绍了利用修改节点导纳矩阵进行电网故障计算的基本思路。然后，详细推导了单相、V/V、V/X、Scott以及阻抗匹配平衡牵引变低压侧短路时的故障修改节点导纳矩阵。最后基于IEEE9节点系统进行仿真，并与现有计算方法对比，验证了该方法的正确性。该方法已应用于实际电网的故障分析及继电保护整定计算软件中，具有较好的实用价值。

摘要:针对高压电缆外护套破损点现场检测仍依赖人工巡线与红外测温、难以实现在线精确定位的问题，提出一种基于分布参数模型和故障暂态信息的外护套破损点在线定位方法。首先，建立计及护层结构的高压电缆分布参数模型，推导不同接地方式下外护套破损故障的暂态电压响应函数。然后，利用故障暂态电压在故障点两侧瞬时相位一致的特性，构建外护套破损点测距方程。最后，采用遗传算法对测距方程进行优化求解，得到故障位置。仿真分析表明，所提外护套破损点精确定位方法可在电缆单端接地和交叉互联接地方式下实现多种故障情景下的破损点在线定位，且受故障过渡电阻和故障初相角的影响程度低。

摘要:针对大型光伏电站中大量电力电子变流器在不同系统工况下呈现出的复杂谐波耦合特性，提出了一种基于谐波状态空间法的建模及分析方法。首先，计及大型光伏电站中多发电单元间的电气联系，建立模块化且具备可扩展性的光伏电站并网系统谐波状态空间降阶模型。然后，应用所建模型揭示了并网系统谐波耦合的交互过程机理。考虑光伏电站实际规划运行中电网强度变化，研究不同规模光伏电站并网系统在不同电网强度下的谐波耦合特性，表明并网系统谐波耦合的交互强度主要取决于谐波源对并网公共母线电压的影响程度。最后，搭建了大型光伏电站并网系统的时域仿真模型，仿真结果验证了所建谐波状态空间模型的准确性及其对谐波耦合特性分析的适用性。

摘要:T型三电平逆变器在传统有限集模型预测并网控制过程中，因相邻控制周期优化过程缺少关联，进而产生多周期局部最优化问题。提出一种基于Voronoi-Softmax概率分配的T型逆变器EMPC控制(Voronoi-Softmax explicit model predictive control, VS-EMPC)策略。首先，采用死区线性化补偿策略修正并网模型。基于Voronoi图的思想，把开关序列的在线计算转化为对离线计算的显式模型预测控制状态空间进行Voronoi单元划分。在线查表得到3个候选矢量并结合在线Softmax概率探索机制和自适应动态系数计算，通过优化的概率引导进行多周期关联下最优候选矢量的选择。最后通过搭建半实物仿真实验平台，验证了所提策略良好的动稳态性能和在降低存储负担及实现全局最优控制方面的有效性。

摘要:(1.许昌学院，河南 许昌 461000；2.华北水利水电大学，河南 郑州 450045) 摘要：针对配电网在数字化、分布式和智能化演进过程中面临的“计算-通信-能源”多资源协同调度与任务卸载导致的时延-能耗联合最优化问题，构建了涵盖本地终端、边缘服务器与云端的数据驱动三层协同计算模型。该模型以加权时延-能耗-公平指标函数为优化目标，综合刻画无线信道条件、传输速率和CPU频率等关键因素，从而量化多资源协同对系统性能的影响。为应对离散卸载决策与连续带宽/计算/能量分配构成的混合动作空间挑战，提出混合深度强化学习(hybrid deep reinforcement learning, HDRL)框架。上层采用双重深度Q网络(double deep Q-network, DDQN)进行卸载动作选择，下层利用深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)实现连续资源调度，并设计改进优先级经验回放机制(improved prioritized experience replay, IPER)提高样本利用率与收敛速度。仿真结果表明，与纯本地计算、纯边缘计算、随机卸载、遗传算法(genetic algorithms, GA)和不含IPER的DDQN+DDPG方法相比，所提HDRL算法在多场景下显著降低了系统平均时延与总能耗，同时，能在用户规模扩大时依旧能维持高公平性，表现出最佳的扩展鲁棒性，提升了任务完成率与算法稳健性，为配电网多资源协同优化提供了可行、高效的解决方案。

摘要:受变换器并网型新能源弱馈特性影响，新型配电系统故障特征显著弱化，导致传统继电保护技术难以适用。主动信号注入式保护通过故障期间变换器输出特性的主动变化，实现了故障特征的主动增强，能够突破系统故障特征弱化对保护性能的制约，是新型配电系统保护技术的重点发展方向。围绕典型故障类型，通过综述新型配电系统保护的研究进展，指出了传统被动式保护的局限性及发展主动信号注入式保护的必要性。在此基础上，分析了注入信号的产生、选择等关键技术，归纳了现有研究的共性问题，探讨了主动信号注入式保护的典型应用场景。最后对其未来发展方向进行了展望，旨在为新型配电系统主动信号注入式保护技术深入研究提供参考。