摘要:智能配电网除传统的树状拓扑结构外，还将出现环网、格状网等结构。建立具有这些特殊拓扑配电网的电力线信道模型，并进行信道特性影响因素的分析是在智能配电网中应用电力线载波通信技术的必要前提和重要依据。通过基于信息节点的建模方法建立格状网拓扑的信道模型，并仿真分析前后主干长度、格网主干长度、分支长度、分支负载等因素对格网拓扑下信道传输特性的影响规律，重点分析了这些影响因素对信号衰减的影响。通过实验验证了所得结果的正确性和有效性。所提出的分析方法和所得结论为设计智能配电网电力线载波通信的调制方法提供了必要的理论基础和技术手段。

摘要:在线检测实现了对运行设备特征量数据的实时监测，并对数据进行分析处理，从而预测设备运行状况。但是，电力系统发生故障时产生的谐波和衰减分量的影响会大大增加监测数据的误差。为了解决全波傅氏算法在处理含衰减直流分量信号时产生较大误差的弊端，提出一种改进算法。首先，通过增加两个采样点计算得到周期分量外的特征参数。然后，进行两次傅立叶变换，求取基波和谐波幅值和相位，通过图形化编程语言LabVIEW仿真，证明此方法具有较高的精度，较快的计算速度，优于传统算法，特别是对基波分量效果更为突出。利用LabVIEW做上位机更利于工程实践中功能的扩展。

摘要:目前，配电网设备改造计划安排主要依据设备的健康水平、运行年限等指标，改造项目间的协调优化尚有欠缺，分散无序的改造会导致配电网运行存在安全隐患。提出设备运行状态评分指标，利用改进凝聚聚类分析技术对配电网设备改造需求进行分析，用配电网拓扑结构联络关系作为约束判据，将需要改造的设备进行聚类分区划分。算例分析表明基于配电网拓扑结构聚类的设备改造分区划分方法优于传统的设备改造计划安排，能够统筹设备改造各类影响因素，为改造项目时序安排提供有效依据。

摘要:特高压交直流混合电网的电压运行特性对AVC系统的建设提出了新的需求。首先分析了AVC系统需应对的当交直流系统分别发生不同时间常数扰动后的四种工况，提出了增加直流换流站母线协调电压约束、自适应地调整AVC系统中母线电压限值、调节优化计算的时刻以及控制目标等手段的协调控制策略。基于AVC仿真平台和IEEE39节点标准算例系统的连续仿真，通过比较当交流和直流系统分别发生方式变更时，采用协调策略前后的系统响应，验证了协调策略可以减少无功补偿设备不合理的投切。提出的协调策略将在四川电网得以实际应用。

摘要:为提高光伏并网发电系统的低电压穿越能力，提出一种基于电压定向矢量控制的低电压穿越(Low Voltage Ride-Through, LVRT)控制策略。该策略对光伏逆变器进行电压定向矢量控制，实现有功和无功功率解耦，在电网电压跌落期间，采用直流卸荷电路稳定直流侧电压，根据电压的跌落深度补偿一定的无功功率以支撑电压恢复。通过PSCAD/EMTDC软件对采取LVRT控制策略前后的各电气量进行比较分析，结果表明，采用该策略光伏发电系统可以在电压跌落时保持并网运行，并补偿一定的无功功率以恢复并网点电压，实现低电压穿越。

摘要:利用变电站采样信息，提出了一种实现区域层次化继电保护的方式。系统主要由通信网络组成、变电站层，区域保护层。通信系统将就地信息传送至区域保护，实现区域信息共享。在获取变电站层的全景信息后，区域保护系统根据电力系统运行方式、拓扑结构与各供配电线路的故障类型与负荷发生变化，和就地保护进行配合，利用区域信息进行故障定位，实现了面向系统的保护。

摘要:分析目前配电网故障定位算法中存在的不足，结合配电网的结构特点，提出网络关系矩阵概念和用于故障定位的改进矩阵算法。该算法与之前的矩阵算法及其他改进矩阵算法相比，具有原理简单，无须复杂的运算且运算量小，实时性好的特点。不仅适用于单电源供电的简单配电网故障定位，也适用于多电源供电的复杂配电网故障定位。不仅可以快速准确地定位单点故障，也可以快速准确地定位多点故障。甚至各台柱上FTU上传主站的信号发生畸变时，仍能快速准确地定位故障，具有非常好的容错性能。实例分析和案例仿真表明该算法的可行性与准确性。

摘要:为了解决传统静态前馈神经网络(FNN)在短期风速预测中易陷入局部最优值及动态性能的不足，引入Elman动态神经网络建立风速预测模型，采用主成分分析法（PCA）对原始风速数据进行特征提取以优化神经网络的输入，改进激励函数和网络结构以寻求函数收敛速度和预测精度的最优解。针对Elman神经网络预测模型在风速波动的峰值处预测误差较大及预测精度存在波动性，提出采用粗糙值理论对模型预测值进行修正与补偿，进一步提高预测精度。实验证明：所提出的方法能有效提高预测精度，增强神经网络模型的泛化能力，具有较好的实用性。

摘要:为了更好地帮助配电自动化系统规划设计，依据对供电可靠性要求的不同将供电区域划分为六类。从配电自动化主站、终端、通信和继电保护几个方面对配电自动化实现技术进行了梳理和归类。提出了依据城市规模选择配电自动化主站类别、依据区域类别配置配电终端、通信和继电保护的配电自动化系统差异化设计原则。结合全国城市供电可靠性统计数据，对各类区域的差异化规划原则的可行性与合理性进行了分析和论证。给出了一个具有590条馈线的中型城市配电自动化系统的规划实例，对所提出方法的应用进行了详细的说明。

摘要:针对电网EMS系统中各个高级应用模块在调用BPA暂态计算程序时出现的接口程序继承性差、接口程序调用效率低下的不足，提出了一种快速有效调用BPA暂态计算程序的接口设计方法。通过设定统一的BPA暂态计算程序接口调用模式和文件交互标准，解决了BPA暂态计算程序接口继承性差的问题。同时，根据EMS高级应用调用BPA暂态计算程序的特点，设计了一种快速调用BPA暂态计算程序的接口设计方法，实现了BPA暂态计算程序的快速调用。利用精细规则自动发现系统在广东省电网调用BPA暂态计算程序的算例测试表明：该接口程序能够提供继承性强的BPA暂态计算程序的接口程序，并且可以实现BPA暂态计算程序的快速调用。

摘要:为准确识别小电阻接地系统间歇性接地故障，以该故障实际案例为例进行研究，分析了故障发生时传统反时限及三段保护无法正确动作的原因及该故障可能引发的严重后果。进一步对该故障进行仿真，结果表明间歇性单相接地故障的故障电流有效值不高且持续时间短，即具有冲击性及间歇性。针对该特点，提出一种相应的电流动态增量判据，并结合微机系统设计故障的保护方案逻辑流程，形成微机系统动态增量保护方法。该方法可对间歇性单相接地故障的准确识别进而进行保护，提高小电阻接地系统运行的可靠性。

摘要:安全稳定控制用故障跳闸判据已经在各级电网的安全稳定控制装置中得到了广泛应用，其动作的准确性依靠继电保护装置的跳闸信号。近年来，随着继电保护装置速动性指标的提升，安全稳定控制装置不能准确识别输电线路故障类型事件时有发生。基于现场发生的相间故障实例分析，提出安全稳定控制用故障跳闸判据的改进方法。利用RTDS实时数据仿真系统通过FWK-300型安全稳定控制装置对改进后故障跳闸判据的正确性、可靠性和有效性进行了验证。实验结果表明：改进后故障跳闸判据正确、可靠、有效。

摘要:电力有源滤波器（Active power filter，APF）是消除电网中非线性负载产生的电流谐波的有效手段之一。提出一种三相静止坐标下的基于模型预测控制复合控制器，复合控制器由改进的自适应广义积分器和模型预测控制两部分组成。该复合控制策略有效地整合了预测控制和自适应广义积分器的优点，在最大限度利用模型预测进行谐波电流快速跟踪的同时，采取自适应广义积分器对各次谐波进行无静差跟踪控制。所提出的复合控制器与三电平电压空间矢量调相结合，能够消除单独预测控制交流变量时所存在的稳态误差问题和改善系统鲁棒性。详细研究了复合控制器的设计方法，并给出了系统的参数设计和稳定性分析。最后通过实验验证了控制方法的正确性和有效性。

摘要:针对广东电网公司电力设备远程监测诊断中心（简称“远程诊断中心”）对输变电设备状态监测数据一体化管理的实际需求，研究提出了输变电设备统一状态监测模型范围及建模原则和方法。基于IEC TC57 公共信息模型裁制出统一信息模型基础，扩展建立监测装置和监测点模型、电力设备试验报告、缺陷信息、环境监测模型，补充部分电力系统资源和资产设备技术参数属性，建立了支撑远程诊断中心信息平台建设和数据分析的完备的统一信息模型。所研究的输变电设备统一状态监测模型已用于远程诊断中心的建设。

摘要:微源间的无功环流是由其输出电压幅值的差异引起的。在深入分析并联运行微源间输出电压幅值差异与无功功率出力分配偏差关系的基础上，将电压幅值反馈的控制策略引入到传统下垂控制中，降低微源间输出电压的幅值差，从而抑制无功环流的形成。仿真结果验证了该控制策略的可行性，同时仿真结果还表明该策略可以有效提高微网运行的稳定性。最后将该控制策略应用到并网过程中，仿真结果表明电压幅值反馈控制策略可以有效抑制并网过程中频率和电压的震荡。

摘要:应用拓扑搜索技术进行了水电站辅机系统的动态建模，提出了适用于辅机管网系统的拓扑搜索算法，建立了适用于动态计算的管网元件模型，利用拓扑搜索结果合成了便于计算的管网回路，建立相应的管网动态方程，并应用线性化理论将互相耦合的非线性方程化成线性方程迭代求解。该算法快速、适应管网及其元件工况的复杂变化，其计算模型能反映出辅机元件的中间过程，拓扑搜索较好地处理了不通支路，有效避免了管网计算的“死点”，“死网”问题。其算法和模型已经在某实际水电站的仿真系统中得到应用，验证了算法和模型的有效性。

摘要:介绍了谐波状态估计的数学模型及最小二乘和总体最小二乘的求解算法，综合考虑测量误差和参数误差的影响，利用总体最小二乘法进行谐波状态估计。分析了测量粗差对估计结果的影响，针对总体最小二乘法不具备抑制粗差能力的缺点，提出利用抗差总体最小二乘法进行谐波状态估计。用Matlab搭建了IEEE-14节点谐波测试系统仿真模型，在测量数据和参数矩阵中分别加入含有粗差的正态分布误差及正态分布误差，画出概率密度曲线图，并对总体最小二乘法、抗差最小二乘法和抗差总体最小二乘法进行比较，结果表明利用抗差总体最小二乘法能够得到更精确的谐波状态估计结果。

摘要:针对微网中风能和太阳能等可再生能源具有随机性和波动性的特点，提出了一种考虑随机性的微网能量优化调度模型，用以降低可再生能源发电预测不确定性带来的微电网和主网连接点（Point of common coupling，PCC）处的功率波动，使得微网对于主网成为一个可调度的单元，同时实现微网的经济调度。首先，采用拉丁超立方采样法（Latin hypercube sampling，LHS）和同步回带削减（Simultaneous backward reduction，SBR）技术生成可能的出力场景来描述风电和太阳能光伏发电出力的随机性。然后将PCC处能量波动引入目标函数，使得在系统期望成本最小的同时减小风电和光伏出力波动性对电网的影响，采用遗传算法求解该问题。仿真结果表明，该模型对含风电和太阳能光伏发电的微网优化调度的合理性和有效性。

摘要:基于电压源换流器的高压直流输电技术，即柔性直流输电技术是近年来高压直流输电研究和应用的热点。但含柔性直流输电的交直流并列系统会使得电网的潮流分布更趋复杂。由于柔性直流输电系统能够实现有功无功的独立控制，对其有功功率指令值的分析有利于提高交直流并列系统的功率输送效率和效益。然而，目前电力调度中，该有功功率指令值的制定缺乏依据，为此提出了一种计及多目标的有功潮流优化方法。通过计及多个目标的约束，建立了相应的目标函数，利用模糊理论，给各个目标函数指定隶属函数，最终求解多目标优化函数得到交直流并列系统的有功潮流分配优化值。最后通过算例验证了所提方法的可行性。相比当前常常依据运行方式和运行经验笼统地制定有功功率指令值的做法，所提的多目标优化方法给出的指令值既能降低电网损耗，又保证了电网运行的安全稳定性。

摘要:随着特高压的推广，特高压输电线路的抗冰融冰正成为研究的热点。特高压输电线路由于线径粗、线路长，所需融冰电流与装置容量大，其电流融冰是一个研究的难点。针对特高压输电线路的特点提出了分段直流融冰方法，其将特高压输电线路分成若干段，选取重覆冰区的线路段设置直流融冰点与融冰短路点，可以有效减小融冰装置容量。针对特高压输电线路融冰所需直流融冰装置容量大特点，为了减小融冰装置网侧电流的谐波畸变率，采用24脉波整流变压器+多台整流器并联方式，可以有效减小直流融冰装置对网侧电源的干扰，并可减小输出直流电压纹波因数。最后对所设计的特高压输电线路直流融冰装置进行了仿真研究，采用24脉波整流变压器+多台整流器并联方式后，可以有效消除整流器引起的输入侧电流中5次和7次谐波电流，整流变压器输入侧电流低次谐波总畸变率仅为0.51%，输出直流电压脉波数为24，电压纹波因数仅为0.616。仿真结果证明了所设计特高压直流融冰装置的可行性与正确性。

摘要:由于MMC特殊的拓扑结构，基于MMC的STATCOM有很多的优点，但这种拓扑也使得电容电压平衡控制成为难点。针对MMC STATCOM直流侧电容电压不平衡问题，通过分析MMC STATCOM的数学模型，基于解耦变换将有功和无功解耦分离，提出通过系统直流电压控制和基于排序的均压控制来平衡其直流侧电容电压的策略。系统直流电压控制用来确定电容电压稳定基准值和有功功率的交换，基于排序的均压策略用来平衡每个桥臂上所有子模块的电容电压。通过Matlab/Simulink仿真表明，该方法可以有效地稳定STATCOM直流侧电压。

摘要:变压器铁磁材料的激磁特性呈现非线性，这将导致在变压器合闸过程中产生励磁涌流现象。过电流保护往往反映单一的电流幅值特征而动作，当变压器合闸过程发生时，励磁涌流及邻近区域内的穿越电流均可能导致相关联的过电流保护误动。从序分量的角度出发，构建了一个可通过标志函数的大小和突变，区分故障与涌流的序分量标志函数。通过PSCAD/EMTDC仿真表明，该标志函数能够充分反映电网结构的变化，有效区分变压器励磁涌流和故障。将该标志函数应用于过电流保护上可以减小励磁涌流的影响。

摘要:针对大规模风电连锁脱网事故频发，研究并开发了大型风电基地连锁故障在线预警系统。首先分析风电连锁故障的事故特征，确定建立风电连锁故障在线预警系统的关键环节，完善风机模型、建立风机保护模型和无功补偿模型。然后基于在线动态安全评估技术，提出了适合于大型风电基地的连锁故障在线安全预警的方案和基本结构，包括在线数据整合与预想故障集，风电场连锁脱网事故搜索方法，连锁故障严重性评估方法和连锁故障在线预警并行计算方案。研发的系统在电网中进行了实际应用，验证了所提方法的合理性和有效性。

摘要:为准确快速检测出电网电压的幅值、相位和频率，在分析对称分量法及单同步坐标系锁相环基本原理的基础上，提出了广义积分器锁相环的设计方法。这种方法在αβ坐标系下对电网电压进行正、负分序，进而锁定正序电压的相位和频率。并且使用Matlab/Simulink环境分别对单同步坐标系锁相环和基于广义积分器锁相环进行仿真研究，仿真结果表明广义积分器锁相环在电网不平衡时能够准确提取电网信号的幅值、相位和频率，频率自适应性良好且对低次谐波有一定的抑制作用。