摘要:针对智电网用电侧需求，提出了用电设备智联网的概念。分别从组成架构和信息架构两方面介绍了用电设备智联网的体系架构，包括服务范围、构成要素、信息流向等，并针对智能电网的运行、分布式电源接入和智能家居支持三个层次介绍了用电设备智联网的功能。相比较传统智能小区，它的覆盖范围更广、功能更全、建设成本更加低廉，它支持新型分布式发电系统和电动汽车接入系统，不仅能够改善用电的智能化，而且能够实现用户和电力企业之间的双向互动，为配电网的安全、可靠、经济运行提供强有力的决策支持。

摘要:暂态稳定裕度对发电机出力的灵敏度在暂态稳定预防控制中具有重要应用价值。给出了一种解析的暂态能量裕度对发电机出力的灵敏度。采用电力系统结构保留模型，有功负荷采用恒功率模型，无功负荷采用恒阻抗模型，推导得到了暂态能量裕度对发电机出力灵敏度的解析表达式。推导过程中的主要假设条件是所采用的结构保留模型以及故障过程中发电机输出电磁功率不变的假设，无其他近似。得到的灵敏度公式便于计算，可应用于电力系统详细模型。灵敏度的大小可用于指导暂态稳定预防控制。仿真结果验证了灵敏度的准确性及其应用于暂态稳定预防控制的有效性。

摘要:考虑多种分布式电源（DG）的影响，形成配电网重构优化的新方法。该方法以网损期望最小为优化目标，运用以配电网环路数为抗体长度的十进制编码策略及疫苗接种策略；并将多种DG的功率计算加入改进牛拉法配电网潮流计算模型中，考虑水轮机等DG的功率可调性及风电等DG的功率随机性，得到考虑功率随机DG出力概率的网损期望；将免疫算法与邻域搜索进行融合，形成邻域搜索免疫算法，有效克服了免疫算法在迭代末期局部搜索能力差的弊端。IEEE33节点模型加入DG后计算结果表明，含多种DG的配电网通过重构可以在优化DG出力的同时实现网损期望的最小化。

摘要:通过引入广义注入电流节点模型，提出了一种改进的可兼顾分布式电源场景和弱环网场景的配电网潮流算法。首先，基于现有理论将各类分布式电源的注入功率和弱环网断点所在支路的交换功率变换为广义注入电流，从而实现将含分布式电源和弱环网的复杂配电网转换为常规的辐射状配电网；然后，分析了各类注入电流在每次迭代计算时的求解方法；进一步，设计了二维辐射状配电网模型的动态存储结构及改进的前推回代法；最后，利用VC++编程语言和MS SQL SERVER数据库研制了相应的配电网潮流计算系统并以此系统进行了算例研究。算例结果表明：相对于现有算法，所改进的配电网潮流算法在计算速度上有一定的提高, 同时也更容易实现。

摘要:针对高压远距离输电最大输送功率主要受制于静态稳定性的特点，通过分析交直流同线输电系统输送功率和功角之间的关系，得出利用直流输电系统的快速可控性来应对负荷的扰动，可提高系统的稳定裕度，间接增加线路的输送容量；并讨论了两侧交流系统有效短路比和稳定性之间的关系。同时分析出在电压电流满足一定的规则条件下，无需改变现有线路结构，在交流输电线路中注入直流实现交直流的同线传输，可大幅度地节省投资和运行成本。Matlab仿真实验验证了这一方案的可行性和有效性。

摘要:为了对H桥变换器工作过程中出现一系列复杂行为进行有效控制，将Washout滤波器混沌控制技术引入到H桥变换器中，分别对H桥作为直流斩波器和逆变器时出现的混沌现象进行控制，同时分析了系统参数未受扰动和受扰动时的混沌控制效果。根据引入混沌控制后系统的离散迭代模型得到了系统的Jacobian矩阵，并推导了Washout滤波器混沌控制的控制系数的限定条件。数值仿真结果表明，该方法能够对H桥变换器两种工作形式中出现的混沌行为进行有效控制，并且在系统参考受扰动时也能表现出一定的鲁棒性和抗扰性。

摘要:综合利用故障产生的暂态行波对电缆单环网进行测距分析。对单环网的整体结构进行划分，提出单环网测距方案。针对T型电缆线路提出具体测距原理，根据故障行波到达各测量端的时间差计算初步测距结果，判断T型电缆内、外部故障区段，在确定区段的基础上由初步测距结果得到故障点的精确位置。利用格鲁布斯检验法对测距结果进行筛选，应用三次B-样条小波和模极大值理论得到行波的准确到达时间。仿真结果表明了该测距原理及方案的可行性和准确性。

摘要:FACTS装置若与储能系统相结合可扩大运行范围、提高性能、扩展功能、使输电更为柔性化。针对传统STATCOM只能单一的调节无功功率这一不足，提出一种结合蓄电池储能系统(Battery Energy Storage System, BESS)的STATCOM，可实现无功功率与有功功率的双重调节，即对系统的四象限补偿，同时直流侧电压基本恒定，无需控制。描述了STATCOM/BESS的工作原理，推导了数学模型。为实现无功功率和有功功率的独立调节，采用旋转坐标系下的电流解耦控制方法，并给出了PI参数的整定原则。仿真与实验结果证明了STATCOM/BESS采用该控制方法可获得良好的动稳态特性，具有理论价值和实际意义。

摘要:基于扩展等面积准则(EEAC)，分析了发电机强励控制对电力系统暂态稳定性的影响机理和作用规律，并指出：强励机组、强励控制量、强励启动和退出时刻是发电机强励控制效果的主要影响因素；如果不能选择合适的机组进行强励控制或者未能在恰当的时机启动和退出强励控制，则强励控制将有可能反而不利于系统稳定。在此基础上，提出了一种基于广域测量系统的发电机强励控制方案，以克服传统强励控制方案对上述因素考虑的不足。基于实际南方电网系统的仿真结果表明当通信时延在0.3 s以内时，上述广域强励控制方案可以保持良好的控制性能，有效提升系统的暂态稳定性。

摘要:提出一种基于二阶锥规划(Second-order Cone Programming,SOCP)的光储系统 (Photovoltaic Energy Storage System,PESS) 功率平滑最优控制方法，不仅能够保证PESS功率平滑输出，而且能够实现其内部的有功功率最优分配（经济性），弥补了传统方法二者只能择其一的缺陷。该方法首先构建计及发电成本指标、环境污染指标以及一次能源浪费指标的PESS的2维SOCP模型，然后利用Matlab平台，应用预估-校正算法实现PESS机组间最优功率分配。基于Matlab平台与PSCAD平台的算例验证结果表明，该方法不仅能够很好地抑制光伏输出功率的波动，而且能够给出经济性最优的功率分配策略，且不会陷入局部极小点，计算速度快，准确度高，易于工程实践。

摘要:双馈（DFIG）风电机组低电压穿越（LVRT）是风电厂并网运行的重要条件，提出了一种集成Crowbar硬件电路与网侧变流器不对称加强控制的LVRT综合控制策略。该策略中Crowbar优化投切判据根据电网故障类型自动判断投入切出时间，具有更强的灵活性及适用性；网侧变流器（GSC）在改进不对称预测电流控制的基础上增加了无功输出补偿控制，具有控制模型精确、控制效果好、具备无功支撑能力的特点。采用RTDS（实时数字仿真器）和自主开发的DSP控制器，开发了DFIG风电机组LVRT的数字/物理混合实时仿真系统，并对一台2 MW风电机组进行了电网三相短路与两相短路下的LVRT数字/物理混合实时仿真，验证了所提综合策略的正确性和混合仿真方案的有效性。

摘要:针对PWM整流器在电网电压不平衡条件下直流侧电压出现二次谐波和交流侧出现负序电流的问题，在分析了PWM整流器数学模型的基础上，设计了一种基于无源性理论的PWM整流器非线性控制器。在Matlab下建立了PWM整流器仿真系统模型，对所设计的非线性控制器进行了仿真验证，并与传统的双dq-PI控制策略进行了比较。仿真试验结果表明，所设计的基于无源性理论的非线性控制器可以根据控制目标有效地抑制直流侧二次谐波或交流侧负序电流，与传统的双dq-PI控制器相比具有更好的动态性能。

摘要:在对复杂环网方向保护进行整定计算时，确定其最优配合顺序的核心步骤就是求解最小断点集（MBPS)。将MBPS的求解问题转化为一个0-1整数规划问题。引入最大独立断点集的概念，改进目标函数。运用人工蜂群算法对模型进行求解，并对算法进行了改进，将禁忌搜索引入人工蜂群算法,进而减少了算法所需迭代的次数,并能通过一次计算就得到多组MBPS。通过算例验证方法的正确性。

摘要:利用PSCAD仿真和Matlab计算，分析了线路非全相运行及其再发生健全相接地故障时，零序方向保护的动作特征。运用双/多口网络理论、叠加原理以及电压、电流的各序分量与相分量的关系，利用Matlab计算、绘制了零序方向保护的测量阻抗角关于线路两侧系统等值电势的角度差、接地点位置的曲线。研究表明，若零序方向保护的PT安装在线路侧，零序测量阻抗角与线路一侧断线还是两侧断线、两侧系统等值电势的角度差以及接地点位置有关，零序方向保护的动作特征以及灵敏度随着这些因素变化。

摘要:研究表明，在电力系统中，由于谐波噪声的影响负荷模型参数存在较高的分散性。通过对谐波噪声的高频特性和小波分析的分析研究，提出了一种基于粒子群的小波阈值去噪算法，并将其应用到由谐波噪声引起的静态负荷模型参数分散性研究中。仿真实验验证表明，该算法能有效地去除电力信号中的谐波噪声，降低模型参数的高分散性，提高了模型参数辨识精度。

摘要:传统的风力发电机的控制方法在高于额定风速时，采用变桨距限制风轮转速，同时采用恒定的转矩控制电机转矩。恒定的电机转矩导致风力发电机传动链扭转阻尼比很小，使传动链扭矩大幅度的波动，甚至引起风力机结构的共振。针对该问题，建立了传动链基于状态空间的线性化模型,采用LQR（Linear Quadratic Regulator）方法设计风力发电机的转矩控制器，将传动链一阶扭转模态对应的闭环极点向虚平面的左侧移动，实现对传动链进行动态加阻。采用FAST的计算模块获得了风力发电机传动链的线性化状态空间模型，采用Matlab7.1/Simulink进行控制器设计并与FAST进行联合仿真。结果表明提出的控制方法有效地提高了传动链的阻尼，降低了风力发电机组关键零部件的载荷。

摘要:为了提高光伏发电并网的经济性，提出一种改进型的光伏并网逆变器。介绍了该种逆变器的拓扑结构，通过与传统的级联H桥分析比较，指出了该种拓扑结构的优点，并进行最优化设计。以提高并网功率因素和降低损耗为目标，提出了相应的触发方式与控制方法。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该种逆变器在工况下和不平衡状态下能将有效地将有功功率并网传递，且谐波含量较低；在故障时能及时闭锁有效防止了孤岛效应。该种逆变器有较好的经济性和实用性。

摘要:IGBT直接串联两电平电压源换流器（2Level-VSC）和模块化多电平换流器（MMC）是目前比较主流的两种柔性直流输电换流器结构，其外特性相似，但损耗特性不同，从而影响两种换流器的经济性和适用场合。基于器件厂商提供的器件特性参数，提出了适用于两种换流器的损耗计算模型。在分析典型调制方式下两种换流器中各器件的工作状态的基础上，详细分析了两者的损耗计算方法，最后通过算例对2Level-VSC和MMC的损耗特性进行了定量的对比分析，结果表明相同工况下两种换流器的损耗特性不同，且各工况下MMC的损耗率低于两电平换流器。

摘要:随着继电保护在线整定及校验技术的发展，对于重新校验整定继电保护所要求的时间越来越苛刻，传统算法要计算全网所有保护设备，明显不能达到在线整定及校验对时间的要求。利用窗口标识技术对故障集做出明确定义，利用母线等值阻抗变化率的特点以及深度优先搜索和回溯技术得到形成故障集的具体方法。当电网发生结构变化时，只考虑重新校验及整定故障集内部继电保护设备，从而提高在线整定及校验所需要的计算速度，节约计算时间。利用故障集算法对某电力网络进行算例分析，得到电网切除线路时，形成的故障窗口及故障约束区域，从而验证了该方法的正确性和有效性。

摘要:新建变电站在建设阶段需要与其相邻的变电站建立一个临时通信系统，为了让这种临时通信系统的成本降低，保证系统通信的质量，可采用无线Mesh网络。变电站之间传播路径损耗的研究对Mesh网络的有效性和可靠性具有重要的参考意义。在Okumura-Hata模型的基础上，通过勘测实地的环境参数，增加了校正因子，并用Matlab进行了仿真分析，理论上测得了变电站间Mesh网络链路传播的路径损耗。分析结果表明，传播路径损耗的理论分析，对Mesh网络应用于变电站临时通信系统的组建有重要的意义。

摘要:随着分布式电源接入电网数量增加，分布式电源之间的协调对提高电网运行的可靠性和灵活性具有重要意义。目前分布式电源接入换流控制器间缺乏信息交互，很难实现协调控制。设计了一种基于IEC61850的新型换流控制器，增强换流控制器的网络功能，以满足分布式电源间协调控制的需要。分析了分布式电源接入的逻辑功能节点，建立了符合IEC61850分布式电源接入的对象模型。详细介绍了换流控制器基于TMS320F28335的控制核心，驱动及隔离、信号调理、网络通信和人机交互等关键模块的软硬件实现。通过试验测试，验证了换流控制器能够满足分布式电源并网控制的需要，并能实现不同厂家设备间的信息交互。

摘要:为了检验换流阀合成试验回路控制和保护系统的性能，给出一种在RTDS上用小步长算法对合成试验回路一次系统进行建模仿真的方法。分析了换流阀合成试验回路的工作原理，得出其对控制保护系统的需求，使用RTDS小步长算法来建立合成试验回路一次系统模型。并针对该算法用于合成回路试验仿真时的限制，尤其是在低电压仿真中的不足，采用提高换流变电压的方法来“等效模拟”，能够正确仿真电压源和电流源的配合工作工程。仿真结果表明，使用RTDS小步长算法建立的模型能准确模拟阀的实际工况，仿真试验环境成功进行了合成试验回路的所有试验，取得了良好的试验效果。

摘要:微电网作为一个集成大量分布式可再生能源的构建方法得到广泛的研究，微电网实施中面临的一个重要问题是设计合适的保护方案，微电网特性表明传统的保护方案无法应用于微电网。提出了使用智能继电器控制网络辅助的微电网保护方案，同时通过增加环路馈线进一步提高了微电网供电的可靠性。在不同的故障条件下，所设置的主和后备继电器能够执行其预定的保护功能，包括高阻抗故障检测保护。使用Matlab-SimPowerSystems软件建立微电网系统模型，并验证保护方案的有效性。

摘要:传统的自动重合闸性能不佳，因此能够提高重合闸成功率、避免重合于永久性故障的自适应重合闸的研究具有重要意义。对永久性故障和瞬时性故障的概念进行了讨论，以故障点电流是否为零来界定永久性故障和瞬时性故障。指出影响重合成功的因素主要是故障性质，但还受重合闸时序的影响，因而自适应重合闸应包括故障性质判别和重合闸时序的优化两个方面内容。分别总结评述了单相自适应重合闸、三相自适应重合闸以及同杆并架平行双回线路自适应重合闸的研究现状。展望了自适应重合闸的研究前景。

摘要:在综合分析已有电网脆弱性研究基础上，侧重于电网变化暂态过程演化问题的研究。从基于电网状态脆弱性和结构脆弱性相结合的综合脆弱性角度出发，指出当前单一应用复杂网络理论或李雅普诺夫能量函数研究电网脆弱性尚存不足。通过对基于元件单元信息的电网暂态脆弱性分析，提出计及复杂网络指标变化和暂态能量变化下能量注入有效域的评估思路，重新诠释了电网脆弱性及其概念。对其在电网规划建设、运行控制、调度管理等环节的应用做出相关展望。