摘要:考虑水、火、风能源各自的自然特性和某省级电网工程实际要求，在风电全额上网的前提下，以上网电价费用最小和煤耗量排放最小为目标，同时考虑火电、水电机组出力平滑性约束和各水电厂调度日总出力定值等约束，建立动态多目标风-火-水协调优化调度模型。由于所建立的模型是一个大规模、多维数，多时段、多约束非连续问题，直接求解较困难。为此，在求解阶段，结合分层求解思想，通过应用提出的改进多目标“教”与“学”优化算法(Modified Multi-Objective Teaching-Learning Algorithm，MMTLA)进行求解。以某省级电网某一典型调度日实际数据进行仿真验证，结果表明，所建立的模型的有效性以及所提出算法的优越性。

摘要:水泥生产过程中会产生大量中低温余热，利用余热发电是水泥生产企业节能的重要手段。为维持余热发电系统的电能稳定，以单机无穷大电力系统为例，建立余热发电机组励磁系统数学模型，设计基于指数型终端滑模变结构控制理论的同步发电机励磁控制器。针对电力系统中三相短路和三相断路故障利用Matlab进行时域仿真，与采用快速终端滑模变结构控制的仿真结果进行对比分析，仿真结果表明该指数型终端滑模变结构励磁控制系统具有更好的适应性及稳定性。

摘要:电容电压不平衡是影响级联H桥多电平并联有源电力滤波器(SAPF)安全可靠运行的关键问题。通过分析载波相移调制技术(CPS-SPWM)对直流侧电容电压的影响，提出了一种基于控制直流侧电容电压平衡的载波调换调制技术，确立了双电压环与电流环结合的三闭环SAPF控制策略。这种调制方式算法简单、易实现，能在较小开关频率下实现较好的补偿效果的同时，有效地解决级联H桥多电平SAPF直流侧电压平衡问题。仿真和实验证明，该载波调换调制技术是有效、实用的，能对直流侧电容电压平衡起到良好的控制效果。

摘要:提出了一种基于差动电流波形特征的励磁涌流和故障电流识别方法。励磁涌流的共同特征是受铁芯饱和程度的影响，差动电流是流过励磁绕组的实际电流，因而这一特征表现得更加明显。定义波形系数为磁通未饱和部分对应的电流在整个周期中所占比例，当系数大于阈值时判定为励磁涌流。为防止误动，当系数小于阈值时，引入“是否完全偏向时间轴一侧”作为辅助判据，使得该方法更加可靠。最后进行空载合闸仿真试验，证明了该方法能识别各种情况下的励磁涌流，性能优于二次谐波制动和间断角判据。

摘要:不平衡负荷会增加系统运行电压的不平衡度和谐波畸变率，影响微电网电能质量。利用滑模变结构控制鲁棒性强、动态响应性好的特点，将其应用于含不平衡负荷微电网运行控制中。对各系统建立了相关数学模型，并设计了相应的控制策略，实现了微电网不同运行模式间的平滑切换。PSCAD/EMTDC仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。

摘要:考虑WAMS量测数据刷新速率快，数据量大的特点，提出了一种适用于WAMS量测数据的暂态功角稳定评估方法。选取初始特征量集并用核主成分分析法对特征集进行降维，过滤冗余特征并降低分类器输入向量的维度。构建训练样本集，计算各样本的初始特征量集并进行降维。通过训练ECVM分类器对暂态功角稳定进行评估，并用测试数据集验证分类器的准确率。在新英格兰10机39节点系统中的仿真表明，所提算法有较高的分类准确率，与传统分类算法相比降低了单个样本评估所需的时间，具有工程使用价值。

摘要:分析了现有标准规范以及文献中对于负荷的处理方法，提出利用故障模型模拟不同类型负荷，基于补偿方法计算计及负荷的短路电流，并定义了电压、电流变化量指标。利用上述指标，得出负荷接入点位置、负荷水平等影响系统电压电流的一般性规律。提出了计及多负荷的快速补偿短路电流计算方法，该方法避免了对原有网络矩阵的修改，减少了短路电流计算时间。最后用IEEE9节点算例验证了相关规律和结论，并建议利用提出的指标和方法，在短路电流计算中适当取舍负荷。

摘要:调速型同步风力发电系统由于不包括变流器部分所以具有较强的电网友好性，但是目前用于同步风力发电机组的调速装置存在着调速范围不大和运维成本较高等问题。为此，在无刷双转子电机的基础上提出一种新型的无刷调速装置，并且通过理论和实验两个方面验证了调速装置原理的可行性。通过详细分析该装置的数学模型，结合转子磁场定向控制方法，提出了装置的控制策略，并在Matlab/Simulink软件平台下搭建了仿真模型，仿真证明了该装置的控制策略的正确性。

摘要:在全面考虑风力发电机组桨叶所受各种载荷的情况下，建立了含有时变不确定项、未知载荷干扰的桨叶动力学数学模型，该模型精确描述了桨叶系统的非线性动力学行为。模型存在很多不确定时变参数和未知干扰项，针对这一复杂多变的桨叶模型，采用鲁棒自适应控制方法，成功设计了独立桨距角跟踪控制器。利用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论，证明了系统的稳定性。采用Matlab/Simulink仿真软件，建立了风力机组桨叶动力学仿真模型。仿真结果表明，所设计的桨叶桨距角控制器，在系统参数和所受干扰完全未知、不确定且时变的情况下，能够快速跟踪期望的桨距角，表现出良好的鲁棒性。

摘要:基于通用设计建立220 kV智能变电站继电保护系统不同采样跳闸方式的典型结构，运用可靠性框图法构建智能变电站继电保护系统完备的可靠性评估模型并进行定量分析。采用概率灵敏度和元件灵敏度分别评估“直采直跳”模式下继电保护系统的元件灵敏度和重要度。前者给出了继电保护系统的薄弱环节，为优化系统设计提供参考；后者揭示了系统元件的重要度，指导系统运维。研究结果对智能变电站继电保护系统的设计、运维和发展具有借鉴意义。

摘要:IEC标准采用10周波组或子组算法来测量谐波和间谐波，其缺陷是无法精确测量各分量的频率、幅值和相位参数，且在非同步采样时有较大误差。通过对IEC标准下非同步采样的信号进行频域旋转因子变换，根据变换后的频点能量分布，从能量角度提出了基于旋转因子变换的频点能量插值算法，消除了非关注分量对计算分量的旁瓣干涉，实现了谐波、间谐波准确辨识和精确测量。仿真结果验证所提算法的有效性，并具有优良的抗噪性能，能满足IEC标准和工程测量要求。

摘要:建立AGC机组调配调节费用的数学模型，采用一种带遗传算子模拟植物生长算法(Plant Growth Simulation Algorithm，PGSA)，应用于机组调配经济性研究。为解决完整模拟植物生长过程全局搜索可能速度过慢的问题，采用最优保留和最差杂交后保留的策略，可在加速计算速度的同时抑制早熟，防止陷入局部最优。此外，为防止新生长点过于聚集，采用K-means聚类算法对机组进行分类，并在长出新生长点时，同类机组选择差异性较大的变异方式。对于存在多个最优解，采用多解平均法，确保机组调配的公平性。通过计算结果对比验证了该算法的合理性及有效性。

摘要:大型电力变压器是输变电系统的关键设备，其可靠性直接关系到电网的安全稳定运行。为了提高变压器可靠性跟踪分析的效率，提出一种基于贝叶斯网络的多状态变压器可靠性跟踪分析方法。给出了适用于多状态变压器的不可靠性指标跟踪算法。根据相关参考文献、专家经验及数据搜集，首次从部件的角度构建了电力变压器贝叶斯网络模型。结合可靠性指标统计，对变压器可靠性进行了跟踪分析，确定了影响变压器可靠性的关键部件，辨识了变压器薄弱环节。通过运用贝叶斯网络对变压器可靠性进行跟踪分析，为变压器的状态维修及全寿命周期管理提供了理论和数据支持。

摘要:广域测量系统(WAMS)的各项应用功能的可靠性高度依赖于相量测量装置(PMU)的数据质量。目前，PMU性能评价主要在实验中离线进行，性能指标主要采用综合矢量误差(TVE)。TVE作为一种离线评价指标，并没有将频率测量误差考虑在内，并且只适合于在被测信号已知的情况下使用。随着PMU布点越来越普遍，迫切需要建立一种在电网实际运行环境下的在线评价PMU测量性能的综合指标。PMU的主要任务是真实地反映交流电压(电流)输入信号的频率、幅值、相位等相量特征，如果利用PMU输出的测量结果重新构造一个正弦信号，这一正弦信号与PMU输入信号之间的差别信号的频谱中应不包含PMU输出的信号频率。基于这一思路，提出了综合相量误差(TPE)作为PMU性能的在线评价指标。TPE的优点是不受噪声、谐波和动态变化分量的影响，能够在输入信号未知的情况下对PMU的测量性能进行评价。算例验证了该方法的有效性。

摘要:针对智能变电站发展现状，分析了站域信息共享情况下，采样信息失步对差动保护的影响。在此基础上提出了基于相量集合的站域差动保护算法。该算法采用各支路的电流同步相量参引进行差动保护逻辑计算，依此计算出差动电流和制动电流，解决了由于采样信息失步导致的保护误动或拒动。最后，仿真结果表明，基于相量集合的差动保护算法在SV一定程度的失步情况下，差动保护的灵敏性和可靠性不受影响，能够保证站域差动保护可靠实施。因此，可以在新一代智能变电站站域保护装置上加以采用。

摘要:强迫振荡已成为目前低频振荡事故的主要形式，快速定位并解列扰动源是抑制强迫振荡的有效手段。在起振阶段，由于惯性环节的存在，离扰动源较远的节点测量量振荡相位较之离扰动点较近的节点滞后，此特性可作为扰动源定位能量函数法的辅助判据，用于从多个疑似扰动源所在区域中正确定位扰动源。通过对南方电网某方式的仿真验证了该方法的有效性。结合强迫振荡扰动源解列的特点，提出两种解列方案，分别为：基于电网实际分区，解列扰动源所在的区域；基于图论提出适用于扰动源解列的断面调整规则，确定解列断面。

摘要:针对层次化继电保护控制系统中保护装置就地安放的需求，目前集中式母线保护直接就地安放存在功耗过大、回路复杂等问题，提出了基于HSR环网的分布式母线保护就地化实现方案。该方案中，各间隔配置独立的间隔子机，独立采集各个间隔的采样和开关量数据。通过双重冗余HSR环网将子机互联并共享数据，采用全主式设计方案，各子机独立逻辑判断，改进的插值同步技术使得母线保护不依赖于外界对时，同时增加光旁路设计，降低了母线保护运维的复杂性。该母线保护样机成功通过专业机构检测和试运行，验证了该方案的可行性。

摘要:为提高配网自动化资产管理水平，针对配网成套开关，研制出一种基于IEC 61850的状态监测系统。系统由就地传感器网络、状态监测IED(智能电子设备Intelligent Electronic Device，以下简称IED)、状态监测诊断系统组成，对配电成套开关设备的机械特性、热特性、绝缘特性进行监测、分析和诊断。状态监测系统遵循IEC 61850第二版状态监测逻辑节点建模，对内、对外通信采用IEC 61850标准通信服务，做到与配网自动化系统无缝结合，可与配电自动化终端(Distribution Terminal Unit，DTU)、配网自动化信息互动。实际工程应用效果表明，监测系统是有效和实用的，可对配网设备提出维护建议，极大减轻维护人员的负担，为配网馈线自动化、自愈功能提供一次设备状态信息，从而加快智能配电网建设。

摘要:“调控一体化”模式下，各级电力调度控制中心需要采集、监控的信息量呈现爆炸性的增长，传统的完全依赖人工的调控信息采集模式已经不能适应实际工作需要。提出了一种调控信息智能自动采集交互处理机制，通过对调控信息分级规则和智能分级采集技术的研究，开发了电网调控信息智能分级采集系统。基于电网通用模型描述规范(CIM-E)实现了调控主站和变电站子站模型的映射、关联处理和校验，基于信息编码规范和IEC104扩展协议实现了调控信息的智能自动分级采集和处理。相关成果已在河南电力调度控制中心得到了工程应用，取得了良好的效果。

摘要:针对溪洛渡右岸电站送电广东直流工程两回直流共起落点、共换流站、直流线路同塔双回并架的工程特点，从系统运行方式、直流控制系统的结构与功能配置等方面和单回直流工程进行分析、比较，在此基础上，进一步研究了双回直流控制系统的分层结构、功能配置以及系统协调控制的原则、策略等。提出了双回直流工程控制系统的硬件配置方案，最终给出了新增两个双极间协调控制功能，采取备用功能和回间隔离等直流控制系统的优化措施。配置方案和优化措施已在实际工程得到应用。该研究对后续该类工程控制保护系统的设计、施工、运行维护方面具有一定的指导意义。

摘要:为实现“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”的目标，新一代智能变电站提出多功能测控装置集成一个间隔的测控、非关口计量和同步相量测量功能。介绍了多功能测控装置的具体功能构成和软硬件框架。功能集成的多功能测控装置对装置的软硬件提出了更高的要求，对其中的关键技术问题进行了总结和分析。理论仿真和实际测试均表明，采用数据合并、基于Hilbert变换的无功电度算法等具体技术方案能提高数据计算效率及精度，解决了多功能测控装置研制中的关键技术问题。在新一代智能变电站示范工程中的具体应用表明，多功能测控装置能减少二次设备的数量，提高变电站二次系统的集成度。

摘要:针对电力调度自动化的发展趋势，分析了目前地市电网调度自动化网络存在的不足和问题。结合智能电网在调度数据专网方面的相关背景技术和标准，提出了地市调度数据专网的建设方案。最后根据许昌地市实际情况，具体描述了许昌地区调度数据专网建设方案。该方案可作为调度数据专网规划、自动化网络应用及智能调度等方面工作的参考和借鉴。

摘要:随着风电场规模的不断增大，对风电场中每台风机建模将造成计算量过大，不利于大型风电场的研究，需要对风电场进行等值化简。对双馈感应风机和直驱永磁同步风机两种当前热门机型的建模进行概述，同时介绍了潮流计算中风电场的处理方法，并对风电系统的等值进行了综述，包括风速的等值、风电场的分群、同群风机的等值方法、常用的参数优化算法及其对等值的影响。最后综述了含单一主流机型风电场通常采用的等值方法，并指出随着不同机型并存的大型混合风电场的增多，混合风电场等值建模研究的必要性及研究趋势。

摘要:现代化智能用电小区是智能电网建设的重要组成部分。在综合考虑了电、水、气高级量测、微电网分布式能源管理、电动汽车充电及相关节能技术的基础上，根据智能小区的技术发展现状，对智能小区商业模式从投资分摊类型、盈利模式和效益测算分析三个方面进行了探讨，并详细分析了各个方案的优缺点。此外针对基于运营模式研究的技术路线，分别从电力公司主导型、物业公司主导型、第三方公司主导型三个方面进行了分析对比，为用户及投资决策者提供了一个全面的决策信息支持。