摘要:电力系统运行的核心目标之一是提供优质电能，电力系统运行的优质性指标主要通过电能质量好坏来体现。为了能够客观、有效地评价电网运行优质性水平，提出一种粗糙集与证据理论结合的电网运行优质性综合评价方法。应用粗糙集理论建立决策强度和决策扩充规则，利用决策表获取证据理论的基本概率赋值，使概率赋值结果更具有客观性。再应用证据理论的融合规则将电压偏差、电压波动、三相不平衡、谐波畸变等优质性指标进行融合，得到各观测点电能质量的优劣状况，实现电网优质性综合评价。算例表明，该方法得到的优质性综合评价结果更客观合理，证明了方法的正确性和优越性。

摘要:考虑风电场的自身特性和受端系统的结构特点，对含双馈风电场的受端系统暂态电压稳定性进行了评估。从严重度和可能性的角度提出了电压严重度和故障极限切除时间两个衡量暂态电压稳定性的指标。以所提指标为基础，重点考虑风速扰动和故障扰动的因素，研究了故障点位置、风电穿透率与受端系统暂态电压稳定之间的定性关系，并量化了暂态电压失稳的风险。在DIgSILENT/PowerFactory仿真平台中搭建的含风电场的受端系统算例评估结果验证了所提方法的有效性。

摘要:保护用电流互感器(Current Transformer, CT)对电力系统继电保护的动作特性影响很大。直流偏磁会对CT的传变特性产生影响，利用其T型等值电路推导出了直流偏磁条件下的励磁电流和磁通的表达式。通过PSCAD/EMTDC仿真软件对不同直流偏移系数条件下的CT传变特性进行仿真分析，结果表明，偏磁条件下CT的磁化曲线第三象限部分会减小，二次电流波形也会发生畸变，同时二次电流中谐波幅值也在增加，当偏磁电流增加到一定值时二次谐波将会大于三次谐波，随着直流偏移系数的增加各次谐波也呈线性增长，而基波幅值在减小。同时，设计了交流叠加直流的实验电路来模拟直流偏磁现象以对保护用CT的传变特性进行实验分析。实验结果表明，在偏磁条件下CT不能正确传变一次电流，在偏磁条件下CT二次电流有效值会减小，同时基波幅值也相应减小，而其余各次谐波的幅值呈线性增加，对角差的影响较电流误差而言更为严重。由此可见，直流偏磁改变了保护用CT的传变特性，对采用基波分量算法及谐波制动方案类型的保护构成严重威胁，降低继电保护的可靠性。

摘要:目前，风电并入交直流混合系统低频振荡模态研究未见文献报道。在PSASP中搭建了CEPRI36节点系统中含双馈风电场的纯交流系统和交直流混合系统的小信号稳定性分析的详细模型。对计及了风力机传动链、双馈发电机、变换器和直流输电动态模型及其控制策略，且直流系统运行在双极两端中性点接地、单极大地回线、单极金属回线、单极双导线并联大地回线四种不同接线方式下的小信号稳定性进行了仿真。从双馈风电场接入交流或交直流混合系统并参与有功或无功调度两种运行方式角度，采用模态分析法进行了电网区间和局部区域低频振荡模态对比分析。结果表明：双馈风电场接入交直流混合系统的低频振荡特性不仅与直流线路运行接线方式存在关联，而且受接入的风电场运行方式影响。与接入交流系统比较，接入交直流混合系统区间振荡的恶化程度变大、稳定裕度更差。

摘要:随着电动汽车的大规模发展，其峰值充电负荷占全网负荷的比例日益上升，给电网的静态电压稳定带来了负面影响。试图将电动汽车充电设备纳入电力系统安稳控制，从而减少这一影响。提出了电动汽车充电设备的三种控制方法：灵敏度控制方法、理想控制方法以及下垂控制方法，并对其控制效果进行了对比。三种方法都能够达到提升系统负荷裕度的目的，但其中的下垂控制方法更适合实际控制应用。将下垂控制应用到新英格兰39节点系统，在不同渗透率和不同充电速率情况下分析其对系统电压稳定性的影响。结果表明下垂控制能够明显提高系统负荷裕度，是一种有效的电动汽车充电设备就地控制方法。

摘要:针对普通微网中输出电压谐波含量大、波形不理想等问题，研究一种将光伏、风力等微源经逆变器串联形成的微网系统。重点分析和研究了载波变幅移相调制方法下系统输出电压特性及串联型微网功率平衡控制。首先对系统结构进行简要说明；其次分析了载波变幅移相调制方法，推导了系统输出电压的傅里叶表达式，并基于此对系统电压特性进行分析；最后以三微源串联微网为例进行Matlab/Simulink仿真分析，结果验证了该控制方法的有效性。

摘要:以牛顿拉夫逊法为基础，建立了复杂配电网中的三相配电线路、负荷、变压器和调压器等的数学模型，提出了复杂配电网三相不平衡潮流的并行计算方法，以提高大规模复杂配电网潮流计算的性能。考虑配电网的馈线数和节点数，设计了同构模式下多核(2、4)处理器的任务分配，对比负载均衡、并行加速比。通过IEEE 123节点标准馈线、某电网1000节点馈线及IEEE 123、37、34和13标准馈线拆装重组而成的数十条馈线等的仿真，对所提并行潮流计算方法的计算速度、收敛性和加速比进行测试和比较分析。仿真结果表明，所提并行计算算法能充分利用计算机的多核资源、显著提高了计算效率。

摘要:安全约束最优潮流(SCOPF)是一种常用的电力系统运行调度方法，但由于需要考虑大量的预想事故，问题的求解十分困难。如何加快SCOPF的求解速度是现阶段研究的热点问题。在传统的基于故障严重度排序的安全约束最优潮流基础上进行改进，采用改进过载风险指标代替传统的严重度指标，并考虑电力网络实时的天气状况，提出了一种新型的基于故障过载风险指标排序的安全约束最优潮流算法。算例分析表明，该算法所采用的故障集更小，具有迭代速度快、安全性高和经济性好的特点，可为调度员的运行决策提供重要参考。

摘要:分析了光伏电站故障电流的特性，研究了两个目前常用电流差动保护判据应用在光伏T接线路上存在的问题。研究结果表明，传统T接线路差动保护判据不能同时满足内部故障的灵敏性和外部故障的可靠性。结合光伏电源故障电流特点，提出了适合于光伏T接线路电流差动保护的综合判据。对改进后的判据进行了大量的仿真试验，仿真结果表明，该判据能满足区内故障时的灵敏性和区外故障时的可靠性，并且具有很强的抗过渡电阻的能力。

摘要:在风力发电机控制中采用叶尖速比法，可以实现快速功率跟踪，但常由于风速测量值与实际风速值不一致，导致无法达到最大功率点。由于爬山搜索法不需要测量风速，所以采用爬山搜索法和叶尖速比控制法相结合来实现快速最大功率跟踪。当风速变化超过±1 m/s时，采用叶尖速比控制法，按测量风速计算出参考转速，迅速跟随，达到指定转速后，切换到爬山搜索法，实现精确的最大功率跟踪。在Matlab环境下，建立了永磁直驱式风力发电机模型，仿真分析了风速变化时，采用叶尖速比法和爬山搜索法相结合的方法能够实现最大功率快速而精确的跟踪，且具有很好的动态特性和稳态特性。

摘要:为改进暂态电能质量扰动分类方法的准确性，先将暂态电能质量扰动一维数据信号通过归一化处理转换为二维灰度图像，再应用伽马校正、边缘检测及峰谷检测等数字图像处理方法增强扰动特征，得到新的灰度图像和二值图像。提取二值图像的形态学特征值组成特征向量。通过概率神经网络实现暂态电能质量扰动分类。对所提方法进行了仿真计算和比较分析。结果表明，所提出的暂态电能质量扰动分类新方法改进了扰动分类的准确性，是一种有效可行的方法。

摘要:随着风电场装机容量的不断增加，解决大规模风电场并网对电网稳定性的影响问题就显得尤为重要。考虑到风能的特点及我国能源的地理分布情况，首先介绍了风电-火电“打捆运行”为电力系统供电的联合运行方式，通过调节火电厂的输送功率对风电进行调度，以实现电网的稳定及对风能接纳能力的最大化；其次，提出了多尺度选择的风电功率预测及误差校正方法，根据不同尺度的风电功率变化规律，可实现对风机组、电力系统的控制，以便于风电调度；最后，配以合适的储能装置、无功补偿设备可进一步增强电网的稳定性。通过假设的算例进行了验证和分析，具有一定的适应性和实用性。

摘要:传统相控式交交变频器由于采用电网换相方式，电源侧功率因数较低，在实际应用中需要加装各种无功补偿装置。应用IGBT全控型器件和PWM技术并利用Matlab的Simulink环境搭建了一种新型的交交变频器——PWM交交变频器，该变频器使工频电源侧电压与电流的位移因数提高到接近1，因而大大提高了电源侧的功率因数。同时把该变频器应用于柔性分频输电系统中，并模拟了一回200 km/110 kV输电线路。仿真表明其输送容量大于90 MW，相对于工频交流输电系统容量大大提高；变频器的位移因数提高到1，网侧的功率因数得到了大大改善，达到了0.9以上。因此PWM交交变频器大大改善了系统性能，尤其是工频侧的功率因数。

摘要:为研究风电场35 kV电缆网络中性点接地方式的适用性和可行性，针对电缆网络较大的对地电容电流水平，利用Matlab/Simulink软件建模仿真。给出了以贵州龙里风电场为工程背景、不同中性点接地方式下的运行特性，并提出了一种改进的、适合风电场35 kV电缆网络的中性点复合运行方式。复合方式以消弧线圈为基础，当接地电容电流水平小于100 A而发生单相接地故障时，先并中值电阻抑制系统暂态过电压，若为瞬时性故障，消弧线圈补偿后故障自动消除，若为非瞬时性故障则利用短时并入小电阻启动零序电流保护。而当接地电容电流水平大于100 A，发生单相非瞬时性接地故障时，直接利用小电阻的短时投入，启动零序电流保护装置快速切除故障。仿真结果表明，复合方式适应性强，且相关设备可按照相关绝缘水平进行选取，具有较高的可操作性。

摘要:为治理电气化铁路中机车负载引起的电能质量问题，讨论了一种能应用于电气化铁路三相有源补偿的新型拓扑电路。该三相两臂混合有源补偿结构的主电路采用三相两臂并联型混合有源补偿器的拓扑结构，其开关元件数量与三相桥式相比减少2个，成本较低。由于逆变器仅有两个开关臂，为此提出一种适用于三相两臂的无功、负序和谐波检测方法及坐标变换矩阵，运算量及存储空间大大减少。通过分析其工作原理、控制原理及策略，建立该三相两臂混合有源补偿器的Simulink仿真模型。仿真分析表明，该三相两臂并联型混合有源补偿器可以有效地抑制电力机车负载对电力系统产生的负序问题，抑制了无功和谐波对电网影响，提高了电网电能质量，并验证了所提出结构和控制方法的正确性。

摘要:电压暂降是一种典型的电能质量扰动现象，准确识别引起电压暂降的扰动源类型是电能质量监测与管理的重要内容之一。为解决由于特征指标的相关性和冗余性而导致电压暂降扰动源识别准确率低的问题，提出一种基于主成分分析的电压暂降扰动源识别特征约简方法。通过分析单一电压暂降扰动源和复合电压暂降扰动源，利用小波系数从统计量、波形态、熵、能量等方面构建电压暂降特征指标。根据主成分分析方法对原始特征指标进行标准化处理，计算协方差矩阵并确定综合特征指标个数，最后得到约简后的综合特征指标。这些综合特征指标有效地消除了原始特征指标间的相关性和冗余性。采用常规方法构造分类器进行验证表明，约简后得到综合特征指标，不仅有效降低了输入到分类器中的特征向量个数，而且在不同噪声强度下对单一电压暂降扰动源和复合电压暂降扰动源的识别准确率明显高于利用原始特征指标进行的分类识别。

摘要:基于相角差的传统傅氏测频算法所采用的相角差无法正确反映真实相角差，导致计算结果存在原理误差。提出了一种基于修正相角差的傅氏测频算法。利用相角差作为中间量，通过修正因子对相角差进行修正，消除传统傅氏算法的原理误差。算法保留了傅氏算法不敏感于噪声和谐波的良好特性。同时，采用基于二次插值技术的采样序列迭代修正方法，克服传统测频算法速度与精度无法兼得的矛盾。仿真结果表明相比于传统傅氏算法，在相同的硬件环境下，该算法的运算速度及测量精度均有提高。

摘要:为规范充换电设施建设规模和站体布置，研究了电动汽车充换电设施标准化问题，提出了典型设计方案。阐述了典型设计方案编制原则，给出了服务对象具体参数和典型设计方案分类，举例对充电站典型设计方案进行分析研究，包括总平面布置、充电设备、供配电系统、二次系统、土建、消防等内容，并从电池架充电、分箱充电机选型及组柜、换电设备设计、换电监控、电池检测维护等五方面详细阐述换电系统设计方案。提供了所有典型设计方案的配置情况。该典型设计方案可用于统一设备类别和选型，有效控制充换电设施工程造价，也为后续充换电设施运行维护取费标准作好准备，已成功用于指导国家电网公司系统各单位编制充换电设施项目建设方案。

摘要:以低压电动机热过载保护为研究对象，在分析热过载保护的电流反时限特性模型和热积累模型的基础上，介绍了一种热过载保护装置的设计方法。主要对保护装置的总体结构、部分硬件电路设计和保护算法设计进行了分析，并给出了保护装置的部分测试和检验结果。实验表明，该保护装置具有较高的检测精度，完全能够满足低压电动机热过载保护的需要。

摘要:基于新疆电网2014年底网架结构，为了保障含高密度风电、交直流送端电网的稳定运行，当±800 kV特高压直流输电系统发生双极闭锁故障时，提出综合考虑新疆网内火电、哈密地区风电及直流配套电源，协调优化切机不平衡量的稳控方案，分析不同稳控方案对于含高密度风电、交直流混联系统运行电压的影响。研究结果阐明在满足新疆网内安全约束下，稳控风电切机量在20%~80%及优先切网内无功出力较大的火电机组、保留直流配套电源部分机组运行有利于系统稳定。该稳控方案对提高±800 kV特高压直流送端系统的稳定运行及减小高密度风电地区电压稳定性具有重要的参考价值。

摘要:在直流输电领域，逆变站可以将直流功率直接输送到不同的异步电网，目前的直流控制保护功能无法满足这种新的功率输送模式。针对不同的功率输送模式，控制系统必须具备自动判别和顺序控制功能，并选择正确的无功控制等逻辑，这对直流系统的稳定运行至关重要。为此，基于直流系统的运行工况和逆变站交流场开关配置，系统分析了不同功率输送模式间自动转换的原理、过程和联锁条件，研究了在直流解锁工况下进行在线转换时对无功控制、最后断路器/线路保护、交流母线过电压保护的影响。研发的技术、设计的直流控制保护逻辑对今后的类似工程具有参考价值。

摘要:微电网的保护是微电网大规模发展过程中需要解决的关键问题之一。由于微电网存在孤岛运行模式以及分布式电源的大量接入，导致其故障电流的特征不明显，使得配电网中传统的保护策略存在拒动或者误动的情况，国内外研究人员针对此问题展开广泛研究。总结并分析了近年来微电网保护领域内的研究成果，首先梳理出微电网保护需要克服的难点和关键技术，然后将相关文献中采用的微电网保护方法分成七类，分别归纳了差动保护、过流保护、距离保护、自适应保护、基于电压量的保护、基于智能算法的保护以及故障电流补偿方法的技术特点和适用性。最后，在结论部分给出了微电网保护技术的主要特点和未来发展趋势，为其后续研究和应用提供参考。