摘要:研究了由三个单相变压器组成的特高压三相变压器组的后备保护,提出了用阻抗纵联保护作为特高压大容量变压器相间短路的快速后备保护的方案。分析了采用超范围允许式和超范围闭锁式阻抗纵联保护方案的可行性和优越性。说明了阻抗保护受励磁涌流影响小的原理,并用数字仿真证明了此论断的正确性。建立了特高压变压器的仿真模型,仿真结果证明在变压器空投和外部故障切除时产生的励磁涌流不会使阻抗保护误动,而在变压器出口相间短路时能够快速切除故障。采用所提出的保护方案可提高特高压变压器保护的可靠性。

摘要:为了量化特高压直流（UHVDC）系统可靠性及其参数灵敏度，提出了可靠性分层等值模型和改进频率和持续时间（F&D）算法。基于UHVDC系统结构和运行特点，计及多容量水平、换流变压器接线形式和单端整体备用模式，将其划分若干个子系统，分别建立状态空间，逐层向上等值，得到整个系统状态空间。传统F&D法需人工查找和计算等值转移频率后才可计算出等值转移率，易出错且计算量随着状态空间维数增加。基于矩阵描述的改进F&D算法，可直接建立等值前后转移率矩阵关系，以及系统可靠性指标对底层元件可靠性参数的灵敏度分解关系。算例分析结果表明，所提模型和算法能够定量评估UHVDC系统可靠性，明确了影响UHVDC可靠性的关键参数和薄弱环节，证实了方法的可行性与有效性。

摘要:分布式发电技术在智能电网中被广泛应用。针对采用分布式发电技术的智能电网保护安全性问题，提出充分式保护原理。新原理与传统保护原理的最大区别在于并不针对同一类故障的所有可能发生形式，而是只针对那些在绝大多数情况下更可能发生的故障形式，提取具有充分代表性的故障特征，并以此为保护方案着力点。传统保护方案对全部理论上即可能发生的故障要求同等的选择性，因此作用前提要求较高，往往表现在过分强调通信及同步环境，多数情况下甚至难以应用。而充分式保护原理则针对实际运行中更容易发生的普遍性故障，首先解决，要求更低，实用性更强。针对分布式发电技术的网络分析了大多数线路故障下均反映出的线路电流幅值特征，在此基础上提出了基于充分式原理的保护方案。仿真证明新方案更适应分布式发电智能电网的保护环境，相比传统保护原理要求更低但可靠性更高。

摘要:随着电力系统向超高压方向发展，自耦变压器容量越来越大，而其零序阻抗越来越小，导致保护上虽然零序电流达到定值。但零序电压很小，不满足灵敏度要求，零序方向元件误动和拒动，从而零序方向纵联保护无法投入。但超高压自耦变压器中性点所产生的数值很大的零序电流的作用一直被忽略，没有被有效利用。据此提出利用自耦变压器中性点零序电流来代替保护上两侧零序电压的基于自耦变压器中性点零序电流的方向比较纵联保护方案。该方案以自耦变压器中性点零序电流为参考量，与两侧保护处的零序电流进行比相，以两者相位差作为方向判据,判断自耦变压器两侧故障方向，进而根据纵联方向比较原理比较两侧故障方向来易区分内部故障和外部故障。该方案能够消除保护处零序电压对零序方向元件方向判据的不利影响，有效地解决了目前保护处零序电压太小而引起的传统零序方向纵联保护拒动和误动的难题。经动模实验数据和数字仿真验证了该方案对接地故障具有灵敏度高，选择性好，能够正确地反应变压器各种轻微匝间故障，判据不受故障侧电流互感器（CT）饱和影响等优点。

摘要:为了提高微电网供电可靠性，提出一种针对全黑的孤立微电网的黑启动方案。结合微源特性及其控制方式，对微源的黑启动能力进行比较，确定了黑启动微源的选取原则，给出了黑启动过程中有黑启动能力和无黑启动能力微源的控制方式要求。分析了微电网黑启动的并行/串行网架恢复策略，指出应采用启动速度更快的并行恢复策略，并制定了详细的黑启动操作流程。利用Matlab/Simulink建立各微源控制模型以及微电网仿真模型，仿真结果验证了微电网黑启动方案及其操作流程的可行性。

摘要:根据现场试验数据通过辨识算法辨识得到励磁系统模型参数是一种电力系统中广泛使用的励磁建模方法。基于辨识方法所得到的模型参数虽然可以很好地拟合系统的现场试验数据，但也可能存在某些参数的辨识结果不稳定的现象。因此，提出了拟频域灵敏度的概念，为非线性系统参数易辨识性的评估提供了一种新的衡量指标。并基于此提出了一种新的参数辨识算法，该方法通过构建参数时域灵敏度矩阵实现关联性参数的判断，将待辨识参数划分为良态参数集和病态参数集。在该初始病态参数集的基础上，根据参数的拟频域灵敏度重新调整参数赋值代表，采用“分轮次”的策略进行了参数辨识。以IEEE ST2A型励磁系统为例，算例分析结果表明：与传统的基于时域灵敏度的辨识方法的辨识结果相比，所提出的参数辨识方法能够有效提高发电机励磁系统参数辨识结果的准确性和稳定性。

摘要:为了平抑含光伏系统的输出功率波动，提出了一种基于离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）的储能容量优化方法。该方法针对光伏发电特性和储能充放电时间响应特性，利用DFT对光电输出功率偏差进行频谱分析，在不同的时间范围内，采取不同的控制机制，调用相应不同类型的控制容量以补偿功率偏差。基于频谱分析结果，结合储能系统的经济性，确定储能系统最优容量。计算结果表明，所提方法能够以较小的储能容量将光伏发电预测均方根误差RMSE由2.2994%~10.0832%降低至0，大幅减小了光伏系统对电网的冲击和系统备用容量需求，提高了电网对光伏发电的接纳能力。

摘要:为了提高配电网状态估计的计算精度和计算速度，针对常规抗差状态估计算法迭代次数较多的特点，给出了一种以节点电压为状态量，基于预测残差的配电网三相抗差状态估计方法。利用了配电网中各种类型的量测，通过对节点电压和支路电流的相位变换，以及对电流幅值量测进行的等效量测变换，实现了整个雅可比矩阵的常数化，在迭代过程中保持不变，降低了计算量。基于预测残差的信息设置抗差状态估计中的等价权，避免了常规抗差状态估计算法对等价权修正中不必要的多次迭代，提高了收敛速度。算例分析表明，所提的算法抗差能力强、计算速度快、数值稳定性和鲁棒性较好。

摘要:针对2011年发生的大规模风电机组脱网事故及2012年以来出现的严重弃风现象，结合大型工程一般发展规律，以酒泉风电基地为实例，通过分析其建设运行过程中的各种现象及暴露出的问题，探讨提出大型风电基地整体发展的几个特点。大型风电基地开发是一项工程活动，必须遵循工程固有自然科学规律。大规模风电开发是复杂的技术和技术群的应用和集成，要按工程科学实施。大规模风电开发是目标要求明确的大型工程，成本、质量、效率必须三者并重。大规模风电受地理、当地经济和电网等多因素制约，应由国家能源主管部门进行规划、建设、运行和用电的整体协调。为了保证大型风电基地的可持续发展，其必须要与环境、生态协调一致。

摘要:针对提高运行效率、改善供电可靠性和电能质量、实现分布式电源有效安全接入等配电系统面临的问题和挑战，提出了以直流为主导的配电方式，用于解决上述问题的可行性研究和探讨。结合直流配电技术的研究现状，总结了直流配电系统的技术特点和潜在优势，系统地探讨并分析了直流配电系统发展的若干关键技术及其可行性。

摘要:信号在电力线的衰减是影响电力线通信可靠性的最主要因素之一。为了准确分析高频信号在电力线的传输中往往要受到集肤效应以及电介损耗的影响，给出一种针对三线制电力线的高频信号传输的RLCG模型。详细分析电力线RLCG模型的建立基础，对基本单元长度电力线的频率特性进行测量，并利用遗传算法对其内部参数进行辨识。以RVV 3 G 2.5 mm2的普通家用三芯电力线为建模对象，并对RLCG模型得到的仿真结果与实际测量结果进行比较分析。实验与仿真结果表明，电力线RLCG模型在频域和时域上均能准确地反映电力线的高频传输特性，可以为电力载波通信系统的研究提供基础。

摘要:大容量链式电池储能系统是解决光伏发电等可再生能源发电大规模并网问题的有效手段之一。针对所提出的星形组合级联式大容量电池储能系统中存在的电池SOC不均衡问题，通过注入零序电压实现三相相间SOC均衡控制，并通过在各级联单元叠加以SOC为反馈量的调制波分量实现各相内不同级联单元之间的SOC均衡控制。在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建了系统模型，仿真结果表明所提出的两级SOC均衡控制策略能够有效地实现电池SOC自均衡，验证了该控制策略的正确性和可行性。

摘要:针对光伏等可再生能源发电的间歇性和功率波动问题，提出一种新型的用于混合储能的组合级联式隔离型多端口变流器拓扑结构及其控制策略。该装置由蓄电池组、超级电容器组、多端口隔离半桥DC/DC变换器和级联式H桥DC/AC变换器组合而成。首先对该拓扑的工作原理进行了分析；然后结合相应的控制策略，通过滑动平均滤波算法将外界给定目标功率指令在各储能单元之间进行合理分配，并在PLECS上搭建了基于该装置的光伏电站并网模型进行仿真；最后，结合仿真结果和实际工程案例对该装置可带来的经济效益进行了定量分析。结果表明，所提出的混合储能拓扑结构可有效结合超级电容器功率密度高、响应速度快，和蓄电池能量密度高、适用于平抑长周期缓慢功率波动的特点，提高了间歇式电源并网运行的电能质量和可调度性，同时避免了蓄电池频繁充放电，显著延长了电池使用寿命。该装置可用于基于蓄电池-超级电容器混合储能（BSHES）的大功率储能电站，实现平滑可再生能源发电输出功率波动和微电网中的调频调压功能，模块集成度高，可实现模块化生产，具有广阔的应用前景。

摘要:不换位输电线路的参数不对称性，将会影响到基于参数对称为前提的保护的正确动作。为了研究参数不对称对于距离保护的影响，提出了不换位线路的序参数计算方法。在此基础上，通过理论推导和数字仿真，分析了阻抗继电器在各种故障情况下，不换位线路的测量阻抗的误差大小。据此，对不换位线路的距离保护整定计算提出改进建议。

摘要:为解决三桥臂电容中点式三相四线有源电力滤波器存在的上下桥臂直流侧电压不平衡的问题和启动过程中直流侧电压超调的问题，提出一种三闭环控制策略。通过分析直流侧电压对控制系统的影响，纹波产生的原因，提出直流侧电压的控制指标。在分析直流侧电压与能量交换的关系的基础上，提出一种直流侧电压均压控制方法。针对直流侧总电压在启动过程中的超调问题给出解决方案，给出一种软启方案控制超调，并在大负载和小负载两种情况提出不同控制方案。最后通过实验数据，对这些控制方案进行了验证。

摘要:为了满足新时代电网发展的客观需求，提出一种综合生态学、行为学、组织学，并引入大数据分析方法的聚合理论。聚合理论以一个全新的视角对电力系统的运行特征、演变规律和调度模型进行描述，可辅助指导电网运行的行为规范、运营模式、调度方案的制定。通过充分利用海量数据资源和采用更为普适灵活的组织群体运行模式，契合了电网海量数据资源和主体分布式、多元化、智能化的发展趋势，保障并加速了现代电网的演变进程，具有实用性、前瞻性和指导性。

摘要:针对风电场中性点经高阻接地系统汇集线母线单相故障时常规母线差动保护灵敏度不足的问题，提出一种基于波形识别原理的高灵敏度差动保护方法。该方法识别故障波形特征，根据负荷情况实时调整浮动门槛值，同时，根据系统谐波含量实时调整差动比率系数，有效避免因谐波引起的高灵敏度差动保护误动作。RTDS的仿真结果表明，该方法能够保证中性点经高阻接地系统在发生单相故障时，迅速切除故障。该方案的应用，对于保护电气设备、维护风电系统稳定运行具有重要意义。

摘要:提出了精细化抗差最小二乘状态估计方法，用于解决大规模风电接入对状态估计带来的残差污染问题。该方法一方面在权函数中引入量测类型基准值，用于区分不同类型量测坏数据，提高了抗差状态估计的坏数据检测能力。另一方面，利用状态估计量测预校验信息，对SCADA量测进行预处理，形成坏数据参考因子，消除参数误差引起的坏数据误判，从而提高大规模风电接入电网的状态估计计算精度。同时使用Givens变换并行算法提升软件计算速度，提高抗差状态估计数据断面的实时性，实现精细化的快速抗差状态估计，以适应风电的大规模接入电网给分析控制类在线应用带来的影响。最后对某地区电网进行测试验证，证明该方法能够有效识别风电场遥测坏数据，消除其造成的残差污染，提高了估计计算速度和精度。

摘要:针对目前智能变电站二次系统测试和集成调试的环境搭建工作量大、配合环节多、调试周期长、高级应用功能难以进行整系统的集成调试问题，提出了一种智能变电站二次系统仿真测试和集成调试的新模式。以智能变电站应用功能测试和集成调试为中心，对二次系统集成测试进行了有效的分离。利用等效仿真和仿真测试技术手段，构建仿真测试系统，支撑各部分应用功能的测试和集成调试的进行，有效地提高了智能变电站二次系统各应用功能集成调试的效率，同时也达到和真实装置集成在一起进行集成调试模式同样的调试效果。为了实现智能变电站二次系统仿真测试和集成调试的新模式，还对站控层应用功能业务流嗅探技术和间隔层二次设备通用仿真技术进行了简单的阐述。该模式在智能变电站工厂集成测试、现场集成调试以及智能变电站改扩建调试中进行了实践和应用，取得了良好的效果，具有很好的经济效益和社会效益。

摘要:为了提高基于OGRE三维仿真引擎对牵引供电系统进行三维仿真时的实时渲染效率，从减少渲染批次的角度出发，对仿真模型加载优化方法进行研究。通过分析普通模型加载方式（单个物体独立加载）、静态几何加载方式和实例几何加载方式的工作原理，并以牵引供电系统绝缘子为实验对象，分别采用三种加载方式加载不同数量的绝缘子进行对比分析，结果表明静态几何和实例几何方法能够大幅地减少渲染批次，相比于普通的加载方式可以大大地提高渲染效率。根据三种加载方式的特点，设计了仿真系统的模型加载优化方案，仿真结果表明提出的优化方案对牵引供电系统进行仿真可以减少实时渲染过程中的批次，有效地提高场景的实时渲染效率。

摘要:针对目前重庆电网调度自动化系统建设分散、应用水平低、系统间自成体系的问题，提出并实现了跨辖区一体化调度自动化系统建设方案，即地调主系统和分布在不同地理位置的各县调子系统间远程互联，组成一体化调度自动化系统。描述了分布式SCADA、调度数据网广域互联、大电网AVC运算等关键技术，介绍了一体化系统在不同实现模式及不同工作状态下电网控制权限管理的设计、分布及转换流程。经应用实践证明，此方案符合重庆电网调度生产需求。

摘要:对自愈、自愈能力、自愈控制、智能配电网自愈控制等智能配电网自愈控制系统相关的概念进行了介绍。围绕智能配电网自愈控制系统的目标和实现策略，介绍了智能配电网自愈控制系统相关的关键技术，分析了智能配电网自愈控制系统应具有的功能，对智能配电网自愈控制系统的架构、接口和相关指标进行了设计。所设计开发的智能配电网自愈控制系统已经成功应用于示范工程现场。示范工程现场实际应用表明，所设计开发的智能配电网自愈控制系统能够满足智能配电网自愈控制的实际需求。

摘要:大规模间歇性新能源并网控制技术是促进新能源开发利用的有效手段之一。从大规模间歇性新能源并网运行面临的诸多问题出发，归纳总结了大规模间歇性新能源并网控制的关键技术。重点阐述了风电和光伏电站集群有功控制、大规模新能源基地无功电压控制、计及大规模新能源的在线安全稳定预警与控制决策、新能源与常规电源的协调控制、新能源与储能的协调控制等五个方面的研究成果，并规划了需要进一步研究的技术路线。

摘要:为分析加装在静止无功补偿器（SVC）中的附加控制器的控制机理并得到实际工程中可以采用的现代控制方法，介绍静止无功补偿器的运行特性以及附加控制器对系统稳定性影响的原理。在对9种控制理论在静止无功补偿器中的应用原理和现状进行了详细阐述基础上，比较不同控制方法应用于不同控制目标时控制效果的差异。最终，从工程应用可行性和发展前景两方面考虑，提出了几种将来需要重点研究的能够应用于静止无功补偿器中的现代控制方法。