摘要:为减少机电扰动对汽轮发电机组轴系扭振的影响，在单机无穷大系统中，建立了汽轮发电机组轴系、励磁和调速的六阶非线性状态空间数学模型。基于反馈精确线性化理论，设计了发电机组励磁和调速的多指标非线性协调控制(MINC)策略。同时与线性最优控制(LOC)方法做对比，仿真表明：采用MINC方法，当系统受到短路故障，调功和调压扰动时，不仅能更好地抑制汽轮机和发电机之间功角位移偏差的振荡，减少轴系扭振事故的发生，还可以兼顾各状态量的动、静态性能，提高电力系统稳定运行水平。

摘要:超导磁储能(SMES)装置响应速度快，能够对有功、无功进行独立控制，在电力系统中将得到越来越广泛的应用。SMES并入系统后的充放电过程会与电网双向交换功率，可能会对输电线路的继电保护产生影响，造成保护装置的不正确动作。在建立SMES电磁暂态仿真模型的基础上，在PSCAD环境下研究了含SMES的单机无穷大系统(SMIB)输电线路多边形距离保护的动作特性，针对不同短路故障类型和SMES的不同安装位置分析了多边形距离保护的动作结果。仿真结果表明，SMES并入电网后多边形距离保护的测量阻抗发生了变化，在某些情况下会对保护的动作结果产生影响。最后提出了一个保护动作特性曲线的改进方案，并通过仿真试验验证了其可行性。

摘要:电能质量的合理性评估是电能分质定价的基础，也是实现电能综合治理的重要依据。为提高电能评估的客观性与科学性，将灰色系统理论引入理想解法中，构造一种新的贴近度指标，判定电能质量的等级及优劣排序，避免了理想解法在遇到贴近度相等时不能区分样本之间优劣性的情况，使得评估更加合理。此外，结合G1法与熵权法确定权重因子，实现了权重的主客观统一，为评估奠定基础。实例分析表明，该方法能细化电能质量的等级，使得评价结果更加客观、合理和全面。

摘要:针对当前低频减载方案常按频率跌落延时切除离线整定的负荷量、缺少对负荷特性的综合考虑而引起的欠切、过切等问题，提出以负荷频率效应系数、单位电能损失和负载率为决策指标对不同重要性级别下的负荷节点进行灰色关联分析排序，按关联度由大到小确定切负荷顺序。基于广域测量的系统初始频率变化率自适应估计系统功率缺额，在计及发电机和负荷的调节作用的同时计算切负荷总量，并按减载顺序主动分配。四种典型故障场景下的仿真结果表明所提方案能有效决策减载策略，以最小的减载量和减载代价获得了最优的频率动态恢复曲线，验证了可行性。

摘要:由于保护设备配置以及数据获取的单一化，影响现有智能保护方案在设备故障时的可靠性。为了提高保护方案的可靠性，保证设备故障或者数据丢失情况时保护方案的可靠运行，提出了保护功能分散化、信息获取多元化、数据处理并行化的优化方案。包括以智能保护设备IED为基础构建了基于二次保护信息的RIED；将源数据发送给多个IED/RIED构成数据冗余，提高数据冗余性；通过不同的算法实现相同的功能，并将算法分散到不同的IED，提高算法的冗余性；利用保护算法的中间量信息实现设备可靠性监测。分析表明该优化方案可有效地提高设备故障及数据丢失时的保护性能，增加了保护方案的可靠性。

摘要:针对以往的基于电气距离的电网自动电气分区方法无法处理分裂运行的厂站以及无初始地理分区厂站的不足，提出一种计及分裂运行和无初始地理分区厂站的电网自动电气分区方法。该方法将分裂运行的厂站在拓扑上进行分割，重新建立几个独立的厂站，并建立这些新产生的厂站与电网中其他厂站间的拓扑连接关系，更加真实准确反映电网实时的运行状态；同时，利用无初始地理分区厂站和各个初始地理分区之间的平均电气距离和功率传输量作为判据将无初始地理分区的厂站并入到联系最紧密的初始地理分区中，考虑了完整的电网模型，使得电网自动电气分区结果更加真实可信。利用广东省电网的算例测试表明：该方法准确考虑了厂站分裂运行的情况，并考虑到了所有投入运行的厂站，电网电气分区结果与运行人员的经验相符，结果真实可信。

摘要:配网线路分支线路多、拓扑复杂，将传统差动保护用于配网线路时存在投资成本大、管理复杂的缺点。在基于EPON的配网自动化系统中，如借用EPON通道实现配网线路的多端纵联差动保护，可解决上述问题，但其采样值同步是一个难点。针对EPON通信的固有特点，设计了一种类似于IEEE 1588的时钟同步协议，该协议简化了IEEE 1588主从时钟的交互机制，可使网络内各设备的时钟与主设备同步，精度能满足配网线路多端差动保护的要求。经试验验证，该方法可解决EPON通信条件下的设备时钟同步问题。

摘要:大量分布式光伏接入配电网可能引起电网电压偏差越限。首先建立了不同分布规律下负荷引起的电压损失计算模型和光伏引起的电压抬升计算模型，在母线电压偏差可达标准上限的前提下，导出了线路不出现过电压时允许接入的最大光伏容量。针对10 kV典型线路，给出了光伏与负荷相同分布规律下的最大光伏渗透率和不引起过电压条件下的馈线首端电压裕度。结果表明，架空线路比电缆线路可接纳更大的光伏容量，利用光伏电源的调压作用可防止过电压，降低母线电压可允许接入更多光伏容量。

摘要:提出一种特别适合应用在大功率应用场合下的新型电流源型多级注入式STATCOM拓扑结构，巧妙地利用了注入式控制技术、多电平技术和零电平技术能够使主桥开关在基频下工作产生可控的连续交流输出电流，输出高质量的电流波形，同时交流侧不需要连接电容就可以较好解决常规电流源变换器吸收电容难题。推导出多级注入式电流源型STATCOM的数学模型。给出了STATCOM仿射性状态方程采用反馈控制线性化设计控制器方法，设计非线性控制转换为采用线性化状态方程来设计。利用PSCAD/EMTDC对所建立的多级注入式CSC-STATCOM模型进行仿真并给出具体结论。

摘要:以110 kV单芯海底电力电缆为研究对象，建立了电缆暂态热路模型。结合铅包和铠装损耗的影响，得出导体稳态温度的计算公式。从降低海缆热量产生的角度出发，结合生产实际，设想在铅包铠装回路串入一定阻值的电阻器。根据电缆设计规范及被试海缆的实际情况选择合适的电阻器。基于海缆热循环试验系统，在不同工况下对被试海缆进行通流试验。通过对实验数据的分析与比较，证明了该方法能够有效降低海缆的损耗与导体的稳态温升，提高了海缆的载流量。

摘要:为实现非健全故障信息下配电网的快速容错故障定位，提出在终端开辟空间储存采集的三相电流信息，并上传主站。故障后，主站利用配电网故障后各馈线开关上报的遥信量各相故障报警信号之间，遥测量三相故障电流之间以及三相故障电流与各相故障报警信号之间的相关性，对终端设备上报的存在漏报、误报的故障报警信号进行修正。然后，提出通过分析配电网的拓扑结构，将配电网划分为独立的最小配电区域，并提出了综合最小配电区域端点上报的校正后的故障报警信号，快速实现故障区段定位的方法。结合具体实例对所提算法进行了详细的说明，分析表明该算法能有效校正漏报、误报的故障报警信号，快速实现配电网故障区段的容错定位。

摘要:面对智能配电网中大量分布式小容量可控负荷参与电网调频的问题，所有可控负荷的配电系统频率信号获取是前提和基础。为此，提出了基于一致性滤波的配电系统频率协同获取方法。该方法仅依靠安装在配电变电站中的频率测量装置，借助相邻可控负荷/配电变电站之间有限的频率信息交互和通信，实现了所有可控负荷频率信号的准确、鲁棒和一致获取，同时具有滤除高频噪声，减少频率测量投资成本的性能。通过理论分析，验证了在通信传输无时滞和带时滞两种情形下配电系统频率协同获取方法的收敛性和鲁棒性。最后，通过Simulink仿真验证了所提出方法的有效性和可行性。

摘要:大型风电场中不同风机间的风速往往会因地理位置较近而具有一定的相关性。将随机响应面法应用于系统暂态稳定分析中，该方法能建立随机输入与输出响应之间的多项式关系，只需少量的仿真次数便可估计响应的统计信息。采用t-Copula函数建立具有相关性的风速模型，并用秩相关矩阵度量风速相关性。将变换后的风速作为随机响应面法的输入，来研究暂态输出响应的统计特性。云南电网的算例表明，风速相关性对系统暂态稳定有一定的影响，考虑风速相关性会使系统暂态稳定分析更贴近实际，对系统安全稳定运行有更明确的指导作用。

摘要:提出一种基于改进相似度的模糊聚类算法的光伏阵列短期功率预测方法，通过通径分析得到气象因子对光伏阵列日发电功率的影响权重。根据各个因子的权重自定义综合了加权相似系数和加权距离系数的统计量－相似度，建立模糊相似矩阵将历史日样本划分为若干类。然后通过分类识别获得与预测日最相似的一类历史日样本集，将其与预测日的气象因素作为预测模型的输入样本建立BP神经网络发电预测模型，并利用差分进化算法对构建的BP神经网络的参数进行了全局寻优。以实际数据对所提模型进行了验证，并与传统的基于相似日选取的光伏功率预测模型进行了对比，结果表明该模型具有更高的预测精度，有利于光伏发电系统并网运行和电网安全经济调度。

摘要:为了满足电力系统先验仿真的要求，负荷模型需要概括不同时刻的负荷特性。针对负荷建模实测数据较少的情况，提出一种基于信息扩散估计的负荷综合建模方法。该方法首先利用负荷节点采集到的小样本单条扰动数据建立负荷模型，模型中仅辨识灵敏度大的参数以降低参数分散性的影响。然后基于信息扩散理论估计负荷模型参数的概率密度函数，利用K-S方法检验所得概率密度的正确性。最后根据此概率密度函数估计综合负荷模型的参数。该方法可以对现场实测的有限数据样本信息进行拓展，通过对样本信息的深度挖掘来估计模型参数的总体特征，使得所建负荷模型具有良好的泛化能力。

摘要:提高配电系统供电可靠性是智能电网建设的重要目标，由于受多种因素的影响，供电企业为了提高配电网供电可靠性的投资行为具有较大的风险。在阐述了配电自动化系统的基本原理和结构特点的基础上，提出了配电自动化系统可靠性成本效益综合分析模型。结合配电系统可靠性的工程计算方法，通过对配电自动化系统在提高系统供电可靠性方面的成本和效益进行定量计算，结合正态云理论对配电自动化系统改造方案进行经济性评估，定义了多个综合评价指标，为电力管理工作者提供智能决策支持。通过对一个实际的配电系统进行计算分析，表明该模型具有较好的实用性和可行性。

摘要:藏中电网规模较小，网架结构相对较弱，青藏直流联网工程投运后给藏中电网的安全稳定运行带来诸多挑战，交直流系统稳定问题突出。从联网工程投运前藏中电网的电源特性、大机小网等固有特性出发，结合青藏直流联网以来青藏直流以及藏中电网运行中存在的各种稳定问题，深入分析了青藏直流投运后藏中电网的电源特性变化、稳定特性转化、虎曲线功率送出、直流换相失败、以及交直流影响等安全稳定问题。同时针对西藏电网的运行特性，分析并指出了青藏直流几个重要而特殊的安全稳定运行特性。

摘要:过程层网络的通信性能对智能变电站的安全稳定运行起着关键的决定作用。而通信以太网络的不透明、不可视，使过程层网络通信过程不可控，这成为智能变电站发展的瓶颈。以过程层网络报文特性为切入点，对典型智能变电站——琴韵变的过程层网络报文特征进行分析，进而对过程层网络的通信特性做出研究，指出现有过程层网络通信配置中的一些不足，并给出了改进办法。这在一定程度上使过程层网络变得透明、可控，并对智能变电站的建设工作具有一定的探索性参考意义。

摘要:针对当前关于抑制模块化多电平型换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)直流电容电压波动的研究较少被涉及，提出了一种用于抑制MMC电容电压二倍频波动的控制策略。由于相单元电容电压之和反映了子模块电容电压的二倍频波动，所以采用二倍频负序旋转坐标变换将换流器三个相单元分别的电容电压之和分解为dq0轴分量，并设计了相应的附加控制器用于分别控制相单元电容电压之和的dq0轴分量，从而抑制了子模块电容电压的二倍频波动。最后通过Matlab/Simulink搭建了包含该附加控制器的MMC仿真模型，结果证明所提出的控制策略可以在不增大子模块电容值的情况下，有效地抑制子模块电容电压的二倍频波动，同时不会对MMC外部输出的交流电压和电流产生不良影响。

摘要:针对不同容量逆变电源的并联，提出了一种双外环分布式并联控制方案，使得系统由负载电流的大小决定所需并联模块数以及并入系统的各并联逆变模块按自身容量比例分担负载电流，并能有效抑制系统环流，实现系统的冗余并联。该控制方法包括三个控制环：电流内环改善系统动态响应，电压外环确保系统的稳定性，电流外环跟随功率分配单元输出的电流信号来确定该模块所分担的负载电流的大小。其中功率分配单元根据负载电流和逆变电源额定电流的大小确定并联模块数，并提供各逆变模块的投切信号和电流外环给定信号以实现系统的负载电流分配和冗余控制。理论分析和仿真实验验证了该方案的可行性。

摘要:通过分析某220 kV输电线路单相断线接地复故障时线路纵联方向保护的动作行为，发现了变化量方向元件在本次故障时判为反方向而拒绝动作的情况。采用双口网络理论推导了变化量方向元件在线路发生单相断线接地复故障时的计算公式。分析结果表明：当双端系统通过单回线路连接时，线路两侧变化量方向保护均能正确动作；当双端系统存在环并等值线路时，变化量方向元件因环并等值线路参数的不同可能出现判为反方向故障的情况。最后，通过PSCAD仿真分析，进一步验证了变化量方向元件在环并系统线路发生故障时可能拒绝动作的原理性缺陷。

摘要:现代电力系统中，由于可再生能源输出功率、负荷变化以及其他随机过程的存在，使得系统状态参数中往往混杂着噪声，因此有必要采取适当的方法，从随机干扰的观测信号中提取有效的系统状态参数。首先对卡尔曼滤波基本理论进行了介绍，给出了卡尔曼滤波的基本过程。然后主要综述卡尔曼滤波及其扩展形式在电力系统短期负荷预测、动态状态估计、电能质量分析、继电保护、风电场风速预测、电机状态和参数估计等方面的应用。最后给出了卡尔曼滤波在电力系统中应用的相关结论及其未来发展趋势。

摘要:简述了输电线路监测山火的意义和必要性，分析了山火导致输电线路跳闸的机理。将目前应用于输电线路山火监测的方法分为两种：一种是宏观的、大范围的卫星遥感山火监测技术，另一种是局部的、小范围的传感器网络监测技术。综合分析了目前预警方法和对应算法的应用原理，详细分析和比较了现有预警方案的优点和不足之处。由于可借鉴的山火历史数据少，且输电线路监测环境恶劣，更应注重预警模型以及算法的配合。总结了山火预警技术在输电线路上应用尚未解决的诸多问题，研究更适合于输电线路运行环境的山火预警技术是未来的发展方向。