摘要:提出一种基于负序功率方向比较原理的广域继电保护算法。根据智能电子设备（Intelligent Electric Device，IED）的安装位置，形成包含有母线及线路在内的IED关联域。系统发生故障后，通过IED在关联域内对故障信息的采集和共享，结合定义的故障判别原则，确定故障的位置；并根据IED预定的动作策略，快速地切除故障。该算法既能做系统发生故障后快速动作的主保护，同时又兼顾后备保护的功能。通过仿真验证了该算法的有效性，表明该算法可以很好地实现主保护和后备保护的功能。

摘要:提出了一种将低阶更新法应用于短路电流N-k计算的新方法。该方法通过构造两个低阶矩阵，利用其乘积对节点导纳矩阵进行修正，再根据已分解的原始导纳矩阵因子表，通过低阶矩阵运算，避免修正后的导纳矩阵重新因子化，从而减少了计算量，且不受断开支路数量的限制，实现多条支路开断一次修正计算完成，易于适应运行方式多变的要求。与现有方法相比，低阶更新法既解决了传统修改导纳矩阵重新形成因子表而引起的计算量大的问题，又克服了补偿法在诸如开断三绕组变压器、自耦变压器，母线上多设备同时检修等多个元件同时变化时就不再实用的缺陷。通过对S-1047系统进行计算，验证了该方法的有效性和实用性。

摘要:电力系统的不同输入量之间具有相关性，会影响概率潮流计算的准确性。提出基于三阶多项式正态变换方法处理随机变量相关性，结合半不变量与Gram-Charlier级数展开的概率潮流算法。该方法能够将相关非正态的多维随机变量变换到正态不相关的变量空间，得到相关系数矩阵处理相关输入量，然后进行概率潮流计算，得到节点状态变量和支路潮流功率的潮流计算结果和概率分布曲线。对含多个风速分布相关风电场的IEEE14节点系统进行分析计算，结果验证了该方法的有效性和准确性。

摘要:针对配用电通信网络薄弱、业务多、网络延时和拥塞严重等问题，提出一种基于层次分析判断矩阵的配用电通信业务模型。该模型首先对配用电通信业务进行需求分析，通过求解准则层和业务层的判断矩阵，得到相应判断矩阵的最大特征根和特征向量，其中判断矩阵描述了业务准则的相互关系。而相应的特征向量和准则权值向量的乘积，则表示配用电业务的综合业务权重，反映了配用电业务的重要性。在配用电通信网的智能资源分配过程中，优先给业务权重较大的业务分配资源；仿真结果表明了该方案可以提高配用电业务的通信实时性，减少通信网络的拥塞程度。

摘要:分析了级联H桥变流器拓扑下STATCOM的LCL滤波数学模型，研究LCL滤波参数对STATCOM系统的稳定性、滤波特性、补偿效果和阻尼损耗的影响，提出一种链式STATCOM输出LCL滤波器电感比线性优化的新方法。在降低系统阻尼损耗的同时，对LCL参数进行优化设计和选择，使得STATCOM系统输出特性满足设计要求。最后，通过搭建电压10 kV、容量6 Mvar链式STATCOM的试验样机，验证了该方法的可行性和优越性。

摘要:传统无功分区和主导节点选取算法大多基于电网的无功电压灵敏度和聚类分析算法，往往存在分区内部无功不平衡和主导节点过于集中的问题。依据复杂网络理论中的社团结构划分算法原理，提出了基于连边相似权的电力系统网络建模，并引入电网无功平衡度来构造新的社团结构模块化指标以改进分区无功平衡性。利用复杂网络拓扑结构中节点度和节点介数等特征量改进了无功分区内主导节点选择指标和方法，提高主导节点选择的准确性。最后对IEEE-39节点网络进行无功分区和主导节点选择的算例分析，验证了所提指标和算法的有效性。

摘要:为了解决同杆四回线故障情况复杂，跨线故障时无法应用单回线故障选相方法的难题，提出了一种基于故障电流双反相量的同杆四回线故障选相方法。同杆四回线发生一回线内或两回线间跨线故障时，对四回线各相电流进行变换，可得故障相电流的双同及双反相量。通过对故障电流边界条件的分析可知，不同类型故障时故障电流的3个双反相量分别具有不同的幅值和相位特点。以此为基础，提出了在一回线内故障和两回线间跨线故障时能够准确识别故障回线和故障相的同杆四回线故障选相方法。仿真表明本方法在不同的负载电流、过渡电阻、故障位置及故障类型下均能进行有效的故障选相。

摘要:提出了一种求解光伏电池5参数模型的方法。依据在I-V特性方程的短路点、开路点和最大功率点得到的4个表征5参数之间关系的方程，分析了二极管理想因子（a）对光伏电池输出特性的影响；然后根据标准工况下厂家提供的数据，构造第5个方程求得工况下5参数的解。基于得到的结果求解任意光照和温度下光伏电池参数，进而采用Lambert W函数的显式I-V方程得到光伏电池输出电流和电压。最后，通过与Shell S65和TDB125×125-72-P光伏电池I-V特性和最大功率实测数据比对，验证了所提出方法的正确性。

摘要:针对现有冰冻灾害条件下配网供电可靠性评估方法中尚未考虑到天气恶化情况的连续性这一问题，提出一种基于气象参数连续性的配电网可靠性评估方法。首先，用易测量的常规气象参数描述冰冻灾害给线路带来的气象载荷。然后，结合系统元件的质量分布情况，并将其与线路设计标准相结合，推导并根据统计数据拟合出气象载荷与线路故障概率之间的关系，建立了冰冻灾害中考虑不同设计标准的线路故障概率模型。最后，利用Matlab仿真平台模拟气象参数的变化情况，对RT-ETST系统中母线2上的配电系统所承受的气象载荷变化情况进行了分析，并对各负荷节点的供电可靠性进行了评估。

摘要:针对大规模并网光伏电站关键部分—并网逆变器，提出适用于并网动态分析的逆变器控制方法。以光伏电站电池的最大输出功率和电网调度指定的功率因数作为受控量的参考值，采用反馈线性化控制策略，实现有功、无功功率的解耦控制，并应用级联PI调节器消除由系统参数估计不准确而产生的静态控制误差。对大规模光伏电站的简单并网系统进行建模及动态仿真，考虑不同功率因数、光照强度及母线故障等因素对逆变器控制有效性进行验证。研究表明，级联PI调节器的参数调节易于实现，且消除了传统方法的静态误差，并验证了该控制方法动态响应速度快且具有良好的稳定性。

摘要:针对电流互感器(CT)饱和影响变压器差动保护准确性和速动性的问题，提出一种基于希尔伯特黄变换(HHT)的抗CT饱和变压器故障识别新方法。该方法依据CT饱和情况下变压器区外故障电流的波形存在突变点，而区内故障电流的波形是连续的这一特点。首先将信号进行经验模态分解得到一组不同特征尺度的本征模态函数，其次对最先分解出的本征模态函数进行Hilbert变换得到瞬时频率，瞬时频率的突变点反映出电流信号的突变，根据实时监测瞬时频率两个相邻突变点之间的时间间隔可以实现对变压器区内故障、区外故障以及由区外故障转换到区内的转换性故障的准确识别。仿真实验表明，该方法能在12 ms内快速准确地识别出CT饱和情况下的变压器的各种故障。此外，该方法还能闭锁励磁涌流。

摘要:基于实测受扰轨迹分析低频振荡问题已成为现代电力系统稳定性分析的重要手段。针对经验模态分解（EMD）方法分析低频振荡信号时，影响该方法精度的端点效应、频率漂移、模态混叠、阻尼损失等问题，分别提出基于ARMA模型的端点延拓法、B样条插值法、精细化复小波分析法及能量微差因子控制法加以解决。通过这些方法的混成应用，设计出一套改进的应用算法，有效提高了低频振荡信号非平稳特性参数检测精度。最后，通过EPRI-36仿真算例和RTDS实时算例测试，验证了所提算法检测复杂低频振荡信号模式信息具备很高的有效性和精度。

摘要:针对谐波电流带来的电网损耗问题，提出了利用小波变换和FFT进行谐波电流检测及电网损耗分析的综合监测方法。基于小波变换的多分辨率分析方法，对电网电流谐波进行了检测，并将基波信号和谐波信号分离，利用傅里叶变换方法，得到低频部分中稳态谐波的频谱信息；根据各谐波分量的幅值，计算电网电流畸变率、功率因数以及造成的线路功率损耗，实现对谐波电流的监测。结果表明，随着低频谐波电流幅值的减小，电流畸变以及造成的功率损耗将会明显降低；随着电流谐波成分的增加，将会导致电网功率损耗增加。该研究为电力系统电能质量监测以及谐波治理提供了理论基础。

摘要:分析了现阶段地铁直流系统短路计算存在的问题，对地铁直流供电系统短路计算模型进行了分析与改进，建立了一套符合保护整定和校验要求的故障计算模型。分析了地铁直流系统稳态短路计算误差产生的原因，从机组等效和拐点电流两方面给出了减小误差的方法，并给出了优化后的程序计算流程。介绍了直流侧出口和远端短路暂态电流的计算模型，在此基础上提出了一种通过超调量来区分出口、近端、远端短路故障的方法，以及近端短路暂态电流的计算方法。仿真验证表明，上述计算模型和方法在计算误差和完整性方面满足保护整定与校验要求。

摘要:为了在不拆开GIS替换原有电磁型电流互感器的条件下仍能够采用行波法对电缆进行在线故障定位，以110 kV交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套电力电缆为原型，研究故障暂态电流行波在护套交叉互联电缆中的传播特性。提出利用三相护套电流和作为行波测距信号，其在护套交叉互联点和护套接地点处大小不发生变化，且主要成分为传播特性稳定的模量。在PSCAD/EMTDC中建立电缆系统模型进行各种故障电阻和故障距离的仿真，采用小波变换模极大值进行波头识别，故障测距结果都表明该方法可行并具有较高的准确性。

摘要:为增加谐波量测数据的冗余度，提高线性谐波状态估计的可观测度，基于PMU量测数据和SCADA量测数据构成混合量测数据，应用于谐波状态估计，建立非线性谐波状态估计的数学模型。将该非线性数学模型改写为灵敏度模型，并转化为优化问题，应用粒子群算法求解。算例分析表明，非线性谐波状态估计的灵敏度模型是有效的，应用优化算法求解是切实可行的，混合量测数据能提高谐波状态估计的可观测度。

摘要:提出了基于一种改进不完全S变换（Improved Incomplete S-transform）与决策树的实时电能质量分类方法，其主要关注分类准确性与运算时间。根据主要频点所在频段，采用独立的高斯窗来处理不同的信号成分以减小海森堡测不准（Heisenberg's uncertainty）带来的时频分辨率限制，增强了对扰动的抗噪能力同时减小了响应时间。然后通过动态测度对改进不完全S变换结果进行特征提取。通过5个区分度强的特征量，采用优化决策树对电能质量扰动进行分类。通过一个基于DSP-FPGA的硬件平台来验证该方法。仿真与实验证明了该方法具有良好的应用前景。

摘要:从群体规模和和遗传算子的角度，提出了新群体规模自适应遗传算法，用以解决配电网恢复重构问题。将群体中个体赋予年龄和寿命来代替选择算子，采用宏观调控法对群体规模易出现快速“膨胀”问题进行改善，并结合配电网开环运行特点，采用基于环路策略的遗传操作来减少不可行解。运用与群体规模自适应的交叉率和变异率，能有效地从全局和局部角度提高算法的效率，使算法快速稳定收敛到全局最优解。通过算例验证了该算法在配电网恢复重构运用中的高效性和稳定性。

摘要:当电网出现故障时，在孤岛检测时，常用的无源检测方法和有源检测方法中的有源频率偏移、滑模频率偏移和输出功率扰动法都存在检测盲区。针对这几种方法在孤岛检测时的缺陷，提出了一种主动式孤岛检测新方法，通过脉动负载改变逆变器并网负荷大小，检测逆变器输出电压、频率等来判断孤岛的发生。通过理论分析了该方法具有检测速度快，对电网无影响，无检测盲区。该方法对多台并网运行的光伏逆变器也同样适用。并通过仿真测试和实际产品试验验证了该方法的有效性。

摘要:为解决分布式馈线自动化故障判定过程中的可靠性问题，提出了配电网开关分组模型，依靠开关分组模型研究了开关拒分情况下的故障处理过程，并给出了一种基于逻辑运算的故障处理原则。对开关一次重合闸原则进行了补充，有效避免了开关拒分情况下的故障隔离范围扩大。对开关拒合情况进行了分析，增加了一种开关拒合情况下的二次重合功能，有效避免了开关拒合情况下的故障隔离范围扩大。分三种情况研究了相邻开关通信故障下的故障处理过程，并给出了一种统一的故障判定方法。对开关保护信号失灵分为互感器偶然性干扰及永久性故障分别进行了分析，研究表明偶然性故障对故障隔离无影响，永久性故障将导致故障隔离范围扩大。给出了实例分析，表明所提方法可行。

摘要:提出采用改进的k-均值聚类方法对电力系统小时负荷进行聚类，避免了传统k-均值聚类存在的聚类中心初始值难以确定、聚类结果不稳定的问题。在建立聚类负荷模型的基础上，进一步建立了考虑负荷不确定性和相关性的负荷概率模型。RBTS和IEEE RTS79算例分析结果表明，采用所建立的聚类负荷模型时的发电系统可靠性计算结果精度高，节省了状态抽样法的计算时间；负荷不确定性和相关性对发电系统可靠性有较大影响。所建立的负荷概率模型为采用解析法和状态抽样法进行发电和发输电系统可靠性评估提供了基础。

摘要:随着电网用电负荷和输送功率的不断增大，电网也不断建设加强升级，出现环网和更高一级电压等级的网架结构。由于高电压等级网架建设还在初期，因此在很多地方出现了多电磁环网网架结构，多电磁环网网架对提高电网的供电可靠性有利。但是环网运行同时也将带来许多问题，如保护的配置，正常环网解环及故障解环引起的功率转移，运行线路过载等问题。多端有源的环网在环网打开时，将出现功率的转移变化，对多端供电网络产生一定的影响，影响安全自动装置动作定值设定，调度员运行控制及事故处理，保护相关定值整定等等。预先分析出环网结构打开后的功率分配对运行方式安排、事故处理，安全自动装置定值设定，防止事故扩大、保证电网安全稳定运行至关重要。通过对多电网环网打开后的功率转移进行分析，提出了功率转移比概念以及影响功率转移的因素，提出了环网线路打开后功率转移产生问题的注意事项。运用PSASP程序对某电网进行模拟仿真分析，验证了相关结论的正确性。

摘要:为了提高分布式能源通信及控制功能的扩展性与互操作性，针对分布式能源的信息模型构建与信息交互，提出了一种基于IEC 61850-7-420标准的分布式能源通信及控制通用接口，给出了通用接口具体的设计与实现方法。开发了通用接口实际的智能电子设备，并基于构建的多分布式能源集成测试平台，对分布式能源通信及控制功能进行了相应的实验测试。研究结果表明，通用接口的设计与实现方法切实可行，分布式能源在其状态信息、设置、控制以及测量/计量值等方面能够实现快速、准确的信息交互，为分布式能源系统集成提供有效的技术手段和解决方案。

摘要:阐述了线路差动保护和智能变电站中各类分散采样的差动保护产生同步问题的原因，说明了差动保护在工程现场进行采样同步测试的必要性。重点提出了基于GPS精确对时的差动保护采样同步性远程测试的方法及其具体实现方式，分析了该同步测试方法误差特性及产生原因。最终给出了500 kV智能变电站线路和主变差动保护的测试实例，验证了该方法应用的可行性。