摘要:针对电力系统运行工况变化后动态等值系统响应精度不够的问题，提出一种基于多层次启发式动态规划(Global representation heuristic dynamic programming，GrHDP)算法的动态等值方法。该方法在基于同调等值得到的模型的基础上，在等值边界上加入基于GrHDP算法的动态补偿环节，实时补偿同调等值系统与原系统间动态特性的差额，从而实现精确跟踪原系统的动态特性。以10机39节点系统为例进行仿真研究，结果表明:在不同运行工况、故障方式和故障地点下，基于所提算法的动态等值系统相比传统的同调等值能更精确地跟踪原系统的动态特性。

摘要:为了定量考虑多直流系统中各直流系统之间的相互影响，提出一种更切合实际的基于潮流雅克比矩阵的多馈入相互作用因子(Multi-infeed Interaction Factor)解析表达式。目前相互作用因子主要通过仿真方法进行求解，其物理意义不明确。为此，从系统潮流出发，考虑交直流系统的共同影响，提出一种新的MIIF解析表达式，并验证了该方法的有效性。最后，比较分析了现有的三种基于电路原理的MIIF解析表达式和文中所提的解析表达式，从工程实用的角度给出了更具可行性的MIIF的计算建议。

摘要:针对永磁同步电机早期故障微弱特征难以提取的问题,借助Ansoft建立了永磁同步电机的二维瞬态有限元模型，仿真出短路1匝到7匝状态下电机的各项性能指标。通过小波包分析的方法对不同频带的能量特征进行分解，得到故障状态的高维特征。采用局部切空间排列法和其他几种流形学习方法对匝间短路早期故障进行降维，解得低维空间中的映射，并进行了实验验证。结果表明，流形学习方法可以有效地分类出故障与正常状态，且局部切空间排列法可以对短路匝数进行区分，为永磁同步电机故障的诊断和预测提供了一个新的思路。

摘要:为了减少大型电力系统的潮流计算时间，研究简化电网的潮流计算方法具有重要意义。现有方法将传统Ward等值技术用于电网简化后，简化电网却产生与原始电网不同的潮流结果。针对这种情况，提出了一种改进的简化电网的直流潮流计算方法。在已有研究的基础上，给出了基于功率转移分布因子的直流潮流算法以及使用Ward技术对电网的简化方法。结合上述两部分，给出了基于功率转移分布因子的简化电网潮流计算方法。通过仿真算例表明，所得的结果具有较高的精度，可用于简化大型电网的潮流计算、潮流预报等应用中。

摘要:通过建立改进的4层神经网络群，以历史负荷电流作为样本进行训练，实现对于未来负荷电流的预测。针对传统BP神经网络易收敛到局部极值的问题，引入了动态调整的动量因子。为增强对于随月份动态变化较剧烈的负荷的预测能力，提出了BP网络群结构。数据模拟结果说明该算法具有高精确性，可有效估算出下一阶段线路电流负荷变化趋势值，并且预测速度满足实际使用要求。该模型可以用于监测重点单位用电负荷变化情况，及早提示供电单位采取相应措施，促进智能电网建设。

摘要:针对概率神经网络(PNN)及遗传算法(GA)在变压器内部故障诊断中存在的不足，提出了一种基于粒子群算法(PSO)改进径向基概率神经网络(RBPNN)的故障诊断方法。首先，引入RBPNN，选取反向传播作为学习算法以及油中溶解气体含量比值作为故障特征量。然后，由于该模型受网络结构和初值影响较大，故拟用GA、PSO和改进的PSO对网络优化并测试。通过对比分析，得出改进的PSO在确定拓扑结构、降低误差精度、加快收敛速度和提高预测准确度上更占优势的结论，同时证明了所提方法在故障诊断中的正确性和可行性。

摘要:削峰填谷是需求侧管理的主要目标，而峰谷电价是激励用户参与削峰填谷的有效措施。由于冷热电联供系统的运行特点，针对其制定双向峰谷定价将更为有效，激励其获取良好经济性，改变其供能方案和购售电交易计划，从而改变其接入电网母线的日负荷曲线。通过基于最小二乘法的误差相对值刻画日负荷与其均值的偏离程度，定义该误差值的变化率作为负荷曲线满意度；统一电价和峰谷电价条件下，比较联供系统经济性差异，定义冷热电联供系统满意度。为了综合考虑联供系统的调节效果，建立联供系统与负荷曲线的联合满意度为目标的峰谷定价模型。仿真结果表明，双向计量峰谷电价的合理定价，可促使联供系统调整调度方案，并获取改善的母线负荷曲线。均衡权重的联合满意度模型所定峰谷电价比不同权重的更能使联供系统积极响应，削峰填谷效果更优。

摘要:采用LCL滤波器作为电压型并网逆变器与电网的接口，建立LCL滤波器的数学模型，提出一种基于电网侧电流外环、逆变器侧电流内环的LCL并网逆变器控制方法。该控制方法既能有效保护功率开关，又能保证系统稳定及并网电流的单位功率因数。针对该电流双闭环控制方法，给出一种基于赫尔维茨稳定判据及李纳德-戚帕特稳定判据的内外环控制器参数设计方案。进行了LCL并网逆变器并网运行仿真与实验。仿真和实验结果验证了所提LCL并网逆变器控制方法的正确性和可行性。

摘要:研究了当前光伏系统中最大功率点追踪技术(MPPT)的现状，针对传统MPPT方法在稳态性能与动态性能之间存在的矛盾，提出了一种改进的基于β参数的变步长算法。此算法基于对b-V曲线的分析，对光照强度的上升和下降采用两种不同大小的比例系数，从而在动态实现了快速追踪MPP并且避免了误判现象，同时，在稳态实现了零振荡。为了验证该算法的优越性，基于Matlab/Simulink平台对主要MPPT方法进行仿真分析，同时基于dSPACE和太阳能光伏阵列模拟器搭建实验样机并进行实验测试。仿真与实验结果验证了该算法的优越性，即能实现稳态零振荡及动态过程的快速跟踪。

摘要:为了解决分布式电源(distributed generations，DG)接入配电网后引起的传统配电网继电保护拒动、误动、灵敏度降低等问题，提出一种适应DG大量接入配电网的改进保护方案。从DG接入位置和容量角度，分析接入母线和馈线对传统配电网三段式电流保护和反时限过电流保护的影响，并计算传统配电网三段式电流保护允许接入容量。通过配置低电压加速反时限过电流保护，以及加装少量方向元件对传统配电网继电保护进行改进来满足含大量DG的配电网保护要求。利用PSCAD/EMTDC对含DG的10 kV配电系统进行了仿真分析，仿真结果表明，该改进方法能够满足不同容量的DG接入配电网保护要求，具有很好经济性和实用性，符合我国当前配电网发展现状。

摘要:论述利用无线传感器网络构建线路纵联差动保护应急通信通道的技术方案，在考虑节点数量及其灾变损毁率情况下，提出了基于全网络通信可靠性及成本最优的节点冗余布置方法。并研究AODV路由方式下，节点通信距离、架空线路杆塔档距及转跳次数对通信延时的影响并分析了延时抖动。通过纵联差动保护数字仿真试验表明，基于无线传感器网络构建的保护通道采用节点冗余布置方法进行网络规划，在极端灾变情况下可获得较高的生存性，基本满足纵联差动保护的信息传输需求。

摘要:针对电力系统状态估计的可信度问题和执行效率问题，提出了一种状态估计新方法。在该方法中，求取的状态估计结果不再按照设定的估计准则求得的唯一“最优解”或“次优解”，而是包含若干个可行解(即电力系统状态)的解集。根据可信度已知的求解约束条件求取可信状态集合，解决了电力系统状态估计可信度的问题。将该算法应用在最优潮流模型中，IEEE-118节点测试系统算例表明，该算法能够确保节点电压安全，计算效率较高，且具有较好的经济性。

摘要:随着投运直流的不断增加，电力系统中交直流系统间的耦合程度越加紧密，相互影响更加密切。量化评估直流与交流多断面间的暂态稳定耦合程度，进而实现自动搜索识别与直流暂态稳定强相关的交流断面对于提高电力系统安全稳定协调优化控制和在线辅助决策水平都具有重要意义。基于EEAC理论，分析了直流与交流输电断面暂态稳定耦合的机理，通过计算直流不同功率扰动下的系统不同分群下各映象的暂态稳定裕度，并拟合直流扰动功率下交流断面的暂态稳定裕度曲线，从而量化评估直流与交流断面间的暂态稳定耦合程度。该方法可同时识别多个交流输电断面与多条直流暂态稳定耦合相关性。通过实际电网的算例验证方法的有效性。

摘要:为了满足特高压输电线路的超高速保护要求，基于小波分析能检测故障信号中奇异信号突变时刻及其大小的特点，提出了一种故障选相方法。首先为了消除各相间的耦合影响，该方法将暂态故障电流经相模变换，然后用离散小波变换(DWT)提取出各模故障电流中的奇异成分并求出其模极大值，模极大值经归一化处理后作为选相方法的判据因子。最后根据模故障电流特征总结出不同故障类型下判据因子之间的关系，构造一种新型的特高压故障选相方法。通过PSCAD建模与Matlab计算，验证了所提选相方法受暂态故障信号幅值的干扰较小，自适应能力好，耐过渡电阻能力强，选相速度快且准确，能简单、有效地实现特高压输电线路的超高速保护。

摘要:针对电网信号频率波动情况下，非同步采样造成频谱泄漏，引起无功功率计算误差的问题，提出一种基于数据预处理的Hilbert无功功率计算方法。即首先使用改进Rife算法实时估计电网中的频率，然后利用插值运算进行数据同步化，最后使用Hilbert变换得到准确的无功功率。在对信号频率测量基础上，对于插值算法，经仿真对比研究，Hermite插值算法达到了比较理想的数据同步化效果。继而对基于Hilbert的无功功率测量方法进行分析，并构建了电弧炉负载仿真模型，作为无功源。仿真结果表明，在电网信号频率波动以及含谐波的情况下，相对于常规的无功功率计算方法，基于插值同步预处理的Hilbert法明显提高了无功功率计算的精度。

摘要:二次系统在电网安全运行中的地位日益重要，如何合理评价二次系统对一次系统的影响是全面的电网安全风险评估的难点。以保护系统为研究范例，提出了综合考虑保护功能分解及其与变电站二次元件的拓扑关系模型。依据物理组件与保护功能之间的拓扑关系，给出了由各组件故障概率构成的不同功能配置的保护系统故障概率计算模型。依据保护的失效以及误动和拒动行为对一次系统运行的不同影响，构造了一二次系统融合的风险评估体系及评估流程。基于IEC 61970 CIM标准进行一二次元件信息模型、计算交互模型和事件后果模型的数据建模，并阐述了其风险计算流程中的信息来源及关键步骤。

摘要:针对电动汽车接入后微电网的节能减排发电调度问题，提出了结合电动汽车有序充放电控制的微电网多目标经济调度方案。分析电动汽车的行驶特性，建立基于峰谷分时电价的有序充放电负荷模型。以微网发电成本和环境效益的综合最优为目标函数，采用改进遗传算法，根据实时负荷供电需求，动态确定各可控分布式电源出力大小。在Matlab平台上以一个包含风、光、柴油发电机、微型燃气轮机、燃料电池以及电动汽车的小型微电网系统为例进行仿真。仿真结果表明:所提调度方法通过合理引导电动汽车的有序充放电，减少了负荷高峰时段微电网各发电单元的供电负担，以尽量低的发电成本实现良好的环境效益，验证了该优化调度方案的可行性和有效性。

摘要:原对偶内点法在求解含电压源换流器的高压输电(Voltage source converter based high voltage direct current，VSC-HVDC)的交直流系统最优潮流(Optimal power flow，OPF)问题时，有较高的效率与准确性，但是无法很好地解决含离散变量的OPF(如无功优化)，而智能算法在解决此类问题时易于陷入局部最优解，同时计算时间过长。因此提出一种含离散惩罚函数的混合内点法算法。算法的主要思想是以内点法为框架，对连续变量进行优化，在当对偶间隙小于一定值时，对离散量的计算中引入罚函数，同时随着迭代量差值的变化随时调整罚函数的罚因子的大小。通过算例表明，该算法稳定性高，寻优能力强，能够很好地解决含VSC-HVDC交直流系统的离散变量的优化问题。

摘要:风电功率波动对电网造成不容忽视的影响。风电并网处加入混合储能系统可以有效地降低风电对电网的影响。首先按照风电并网波动量要求，估算出某时刻的预估风电波动量。然后根据风电预估波动功率以及电池当前的能量状态建立模糊控制器，输出平抑系数K1，并计算出混合储能系统的实际输出功率以及风储并网功率。最后利用需混合储能SOE变化量以及超级电容器当前能量状态，建立模糊控制器，输出分配系数K2，计算当前超级电容器和电池的实际输出功率，并实时更新混合储能的能量状态。通过算例证明，在混合储能容量充足和不足的情况下协调控制算法均可靠、有效，并且能够充分解决混合储能使用寿命和风电功率波动平抑度之间的矛盾。

摘要:电网频率作为描述负荷与发电平衡的重要变量具有随机性。传统的一次调频研究主要关注的是单次一次调频，缺乏从统计学方面对一次调频进行研究和改进。从统计学的角度，针对电网频率所存在的非正态分布及其带来的问题，将传统发电机下垂特性应用于一次调频，提出了改进的一次调频控制策略。即在通过下垂控制与无死区一次调频控制的切换，使电网不设置调频死区，同时又不会因为没有死区而引起机组的频繁动作。通过理论分析和仿真，论证了所提的策略改善了电力系统频率的非正态分布所带来的问题，有利于提高系统频率稳定性。

摘要:针对电网中敏感负荷引起的电压凹陷问题，以及提高动态电压恢复器(DVR)的补偿质量，提出了一种优化的综合补偿策略。首先，详细分析了DVR三种基本控制策略的补偿电压与功率流动，推导出最大跌落支持时间；然后，提出了一种跌落前补偿向最小能量补偿过渡的优化综合补偿策略，利用一次过渡曲线将跌落前补偿的电压幅值与相角逐渐过渡到最小能量补偿的值，物理意义明确，减小电压相位跳变的同时增加补偿时间。算例分析结果表明，该法较单一补偿方法显著增加了DVR的补偿时间。仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要:随着电网规模和复杂度不断提升，电网实时拓扑分析已经成为电网高级应用必不可少的一部分。而数据的差异性和系统的封闭性造成现有的拓扑分析多在各系统内部完成，导致了大量的重复计算和资源浪费，拓扑结果无法共享。提出了一种基于IEC 61970标准的通用拓扑分析算法。根据IEC 61970标准中的拓扑包对拓扑分析的结果进行封装，并通过Web服务发布给其他应用系统使用，以达到分析结果共享的目的。介绍了研究成果在电压合格率智能分析系统中的应用过程。

摘要:为实现分布式控制关联站点智能终端(Smart Terminal Unit, STU)间的实时对等通信以及互操作，可采用面向通用对象的变电站事件(Generic Object—Oriented Substation Event,GOOSE)传输STU间的实时数据和控制命令。在对比分析现有GOOSE映射方式的基础上，提出了基于TCP协议的GOOSE报文传输方案(GOOSE over TCP)，给出了实现方法以及改善GOOSE over TCP传输实时性的措施。分析了影响报文传输延时的主要因素。通过试验测得在通信网络含有大量突发报文的恶劣环境中优化后的GOOSE over TCP最大传输延时约为2.4 ms，平均传输延时约为1.3 ms，可以满足配电网分布式控制应用的需求。

摘要:四川电网电源结构以水电为主，同时还包含燃气机组、燃煤机组等多种类型的发电资源，由于不同发电机组间调节性能差异大，自动发电控制(AGC)机组的协调配合已成为一个亟待解决的难题。针对AGC机组调节性能的差异，通过动态分组方案跟踪不同负荷分量，实现AGC机组在不同时间尺度上的协同配合。同时，为改善AGC机组计划执行情况，提出分时段的自适应均衡控制策略，根据负荷曲线不同时段的变化特点自动切换机组调配策略。运行结果表明，该策略较好地适应四川电网电源结构特点与运行需求，提高了四川电网AGC区域调节品质，并实现了机组间的均衡协调。

摘要:为了解决电力大数据环境下目前数据库产品无法高效管理海量时序类型数据难题，引入当前主流的分布式技术架构实现了真正意义分布式架构GAIA海量时序数据管理平台，保证系统更加稳定、可靠。采用具有可配置层次关系结构的模型中心来解决海量测点的管理问题。基于时间分片、事件驱动的前置数据采集系统有效解决海量终端的实时数据采集性能问题。从而能够提高大规模时序数据的管理能力，满足电力行业数据管理平台的要求，大力推进电力行业信息化发展。