摘要:模块化多电平换流器直流输电系统(Modular Multilevel Converter HVDC, MMC-HVDC)由于各相上下桥臂电压之和彼此不一致，产生换流器内部环流。环流会造成换流器各相桥臂电流发生畸变，所以抑制环流尤为重要。通常的环流抑制方法是在系统正常的运行情况下对换流器内部环流进行抑制。首先分析了正常情况下的环流抑制方法，然后通过对交流系统单相接地故障进行分析。重点研究了故障条件下不平衡电流对内部环流及直流电流的影响，设计了附加控制器对故障条件下环流抑制策略进行改进。通过PSCAD/EMTDC仿真实验，验证了理论分析及改进措施的可行性。

摘要:由风速扰动或网侧的电气扰动所引发的风机传动轴扭振现象会导致轴系机械零件疲劳过载，甚至损坏。提出一种对网侧电气小扰动引发机网扭振的抑制策略。该策略通过在转子侧逆变器功率控制环节引入阻尼器，当轴系发生扭振时，利用发电机转速波动信号产生阻尼功率，再附加到逆变器有功功率参考值上，使系统额外输出有功功率来增大系统阻尼，从而抑制轴系扭振。建立系统小信号稳定模型，分析扭振抑制原理，观察引入阻尼器后，系统主导扭振模态的特征根变化；并利用Bode图分析阻尼器对轴系扭振模态的抑制效果。最后，在Matlab/Simulink上进行仿真验证。结果表明，所提出的阻尼策略可以显著增大双馈风力发电系统的阻尼，增强对风力发电系统扭振尤其是低频振荡模态的抑制。

摘要:针对中低压配电网中单相、两相和三相混合供电的特点，扩展了传统的序分量法，提出了一种求解多相混合的配电网三相潮流计算方法。所提方法重新推导了单相、两相和三相网络中序分量间的转换关系，采用前推回代法进行求解，重点是在完全序分量坐标下解决了变压器部分组别的节点导纳矩阵奇异问题。4~8500节点的IEEE标准系统的计算表明：该方法收敛特性好、鲁棒性强，计算效率高，特别适用于大规模配电网的三相潮流计算。

摘要:对输电系统可靠性非同调的研究有助于提高输电利用效率和可用率。针对多回平行输电线路，基于单重原发故障，考虑保护拒动和相关跳闸，分析输电线路可用率和传输容量概率分布。提出两个绝对同调指标(降额运行概率比、期望载荷容量比)以及一个条件同调指标(满足给定载荷概率比)，确定两回线路优于三回线路的非同调条件。对条件同调指标关于一次和二次设备可靠性参数进行灵敏度分析，以此量化相同同调水平下，一次和二次设备可靠性参数的换算关系。算例结果验证了所提方法的正确性。

摘要:在分析双谐振注入混合型有源电力滤波器(Double Resonance Injection Hybrid Active Power Filter, DIHAPF)结构和工作原理的基础上，建立了DIHAPF的系统控制模型及包括控制器的电压型逆变器的数学模型。从无功功率静态补偿能力和谐波分压特性两方面分析了DIHAPF注入支路特性，同时研究了DIHAPF的系统稳定性和谐波补偿特性，着重探讨了并联谐振支路谐振频率对系统性能的影响，提出了注入支路谐振频率设计方法。将非线性负载等效为谐波电流源，在PSIM6.0软件平台搭建DIHAPF模型进行仿真验证，并通过6 kV实验样机进行了实验研究。仿真和实验结果证明了理论分析的正确性。

摘要:研究了配电网短期风险评估的方法以及微网配置对配电网风险指标的影响。系统状态选择采用改进的状态抽样法，简化抽样过程的同时兼顾系统的时序性，所用负荷和新能源电源出力模型能方便刻画其随时间的波动性。采用最小时段分割的方法精确统计停电时间、停电电量等状态后果，结合改进抽样法的特点，用综合计及概率与后果的电量类和经济类风险指标评估系统风险。以改造的RBTS BUS6 系统为例进行24 h短期风险评估，结果反映微网的接入可在一定程度上降低配电网的失电风险。

摘要:提高状态评价的精确性对继电保护状态检修工作有重要的意义。提出一种基于变权重系数的继电保护模糊状态评价方法。首先提取影响继电保护装置及二次回路状态的主要评价因素，建立科学合理的状态评价指标体系。再根据因素空间理论的变权综合概念，引入均衡函数调整各个因素的权重系数。最后采用模糊三角梯形隶属函数模型并选取合成算子，建立一个较为客观、准确的继电保护装置及二次回路状态评价体系。运行实例表明，该状态评价方法有利于准确地评判继电保护装置及二次回路的真实运行状态，为状态检修提供合理依据。

摘要:为更好地实现配电网优化运行，提出一种基于隶属度时段划分的配电网动态重构方法。以配电网整个时段内综合运行费用最小为目标函数，建立配电网动态重构数学模型。将系统各时段有功网损与电压偏差之比作为系统运行指标，计算指标峰谷隶属度及变化率对时段进行划分。为增强二进制粒子群算法(BPSO)摆脱局部最优解的能力，将模拟退火算法(SA)中基于Mertropolis准则的新粒子接收机制引入BPSO中，克服二进制粒子群算法易陷入早熟收敛的局限性。算例结果验证了所提方法的有效性。

摘要:为准确检测和分离电力系统中日益严重的谐波污染，提出基于稀疏盲分离的谐波分析方法。首先利用延迟采样构建两路观测信号，建立电能质量谐波盲源分离的数学模型。然后对两路观测信号进行短时傅里叶变换，采用基于点密度的弧灭圆聚类方法，对频域散点图上样本点进行聚类以估计混合矩阵。最后通过求解最小L1范数方法分离各次谐波分量。对仿真信号和实际地铁电力信号的测试结果表明，所提方法能准确分离各次谐波的同时，在计算效率和分离含有量低的高次谐波方面优势明显。

摘要:快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)在非同步采样和非整数周期截断时难以精确检测谐波各参数。加窗和插值算法可提高FFT的精确度。分析了Nuttall窗的频谱特性，提出了基于Nuttall窗四谱线插值FFT的电力谐波分析算法。该算法充分利用峰值谱线频点附近的四条谱线进行加权运算以提高谐波分析精度，运用多项式拟合推导出实用的插值修正公式。仿真结果验证了在非同步采样时，该算法检测谐波的精度更高，有效地抑制了频谱泄漏。

摘要:为避免部分电网在小方式下因感性补偿装置不足导致的母线电压越上限的情况，提出了一种基于城市110 kV高压配电网络结构调整的新型调压方法。本策略综合考虑了线路热稳、变压器容量和潮流断面传输功率的约束条件，借鉴中低压配网重构思想，通过改变原有110 kV电压等级变电站接线方式，从而调整全网电压的偏移率。该方法采用贡献率指标评估对应变电站接线方式改变对系统电压的影响，并根据计算结果对电网结构进行调整，避免了传统的启发式优化算法导致的计算速度慢，维数灾难等缺点。四川某地区电网实际算例显示，提出的电压调整方法可以有效地改善网内电压分布，具有简单易行的优点，在工程中具有广泛的应用前景。

摘要:由于分布式发电的随机性、间歇性，含分布式发电的微电网很难满足电网接入的要求。若在微电网中配置合适容量的储能装置，并对其采取适当控制方法，不但可以平滑分布式发电的输出功率，而且可以达到对微电网负荷削峰填谷的作用。提出了应用上下限约束法以及加权移动平均控制法，以满足微电网的接入要求为前提，以最小储能配置容量为目标，对混合储能装置进行容量优化配置的方法。仿真结果表明，所提方法不仅能够使分布式发电出力满足微电网要求，并可以实现对储能容量的优化配置。

摘要:随着电力系统智能化建设的不断深入和推进，电力系统数据呈现海量化、高维化的趋势。针对电力系统中的不良数据将导致电力系统状态估计结果的准确性降低，而传统聚类算法处理海量高维数据时单机计算资源不足，近年来较流行的MapReduce框架不能有效处理频繁迭代计算等问题，提出一种基于Spark的并行K-means算法辨识不良数据的新方法。以某一节点电力负荷数据为研究对象，运用基于Spark的并行K-means聚类算法提取出日负荷特征曲线，分别对输电网状态估计中的不良数据进行检测和辨识。选用EUNITE提供的真实电力负荷数据进行实验，结果表明此方法能有效提高状态估计结果的准确性，与基于MapReduce框架的方法相比，具有更好的加速比、扩展性，能更好地处理电力系统的海量数据。

摘要:提出基于支持向量机回归组合模型的中长期降温负荷预测方法。其中，支持向量机模型以多种社会经济数据为输入参数，年最大降温负荷值为输出参数。在训练过程中采用网格搜索法对支持向量机回归模型参数进行优化；回归分析中，综合采用线性、二次和三次多元回归的组合模型；最后利用最优组合预测方法将二者组合。采用广东省2008~2011年实际负荷数据和社会经济数据为训练样本，2012~2014年数据为测试样本，对支持向量机回归组合预测模型进行验证，同时也对2015和2020年最大降温负荷进行预测。结果表明，预测值与真实值的误差控制在5%以下，验证了该中长期降温负荷预测模型的有效性。目前该预测模型已在广东电网得到实际应用。

摘要:局部放电信号检测时易受随机噪声干扰，会影响到局部放电模式识别的识别率和识别速度。为了提高局部放电模式识别的识别率和识别速度，提出了一种基于矩特征与概率神经网络的局部放电模式识别器。该识别器首先从放电类型的三维谱图中提取矩特征，然后，将矩特征作为概率神经网络的输入对局部放电模式进行识别。采集了尖板放电和球板放电两种放电类型，将所提识别器与反传神经网络、贝叶斯分类器、极限学习机进行了对比。实验结果表明，所提基于矩特征和概率神经网络的局部放电模式识别器的分类效果令人满意。

摘要:合并单元采样同步是智能变电站正常工作的前提。GPS信号正常时利用最小二乘法建立晶振的误差估计模型，GPS信号异常时利用晶振产生秒脉冲，并用已建立的晶振误差估计模型对这些秒脉冲进行误差补偿后用以作为各合并单元的同步时钟，提出了一种利用GPS信号接收机和晶振共同组成主时钟的设计方法。该方法综合考虑了晶振已有的频率偏差和在GPS信号异常期间由于晶振老化所带来的误差，估计并补偿了GPS信号异常时晶振秒脉冲的误差。仿真结果表明该方法能有效消除晶振累积误差，所产生秒脉冲的误差在前10 min内不超过50 ns，满足系统对时钟的精度要求。

摘要:为了准确分析火电机组变频调速系统的高低电压穿越能力，针对市场对电压穿越能力试验设备的需求，提出一种新型电力电子式的电压扰动发生器的设计。采用不可控整流和BOOST升压电路，将不可控整流电路输出的直流电升压到预定电压后输出，再经过逆变器控制输出任意模拟电压故障波形。所提设计可模拟单相、两相及三相电压的暂升和暂降，其持续时间、深度、起止相位和类型均可做到持续调节。实验结果证明：这种新型电压扰动发生器设计安全可靠，能够准确反应电网故障电压类型，可广泛用于火电机组变频调速系统高低电压穿越能力试验研究。

摘要:为了保证模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converters，MMC)的正常工作，实现电容电压的平衡控制，设计了MMC控制系统中的子模块控制器。首先阐述了MMC控制系统的总体结构和工作原理，介绍子模块控制器在MMC控制系统中的作用。然后介绍了子模块控制器的主要硬件模块和软件部分的设计，着重介绍了在硬件上实现对IGBT的欠压与过流保护和用软件产生带死区保护的PWM驱动脉冲。最后在基于MMC的直流/交流(DC-AC)变换器实验平台上验证了设计的子模块控制器的合理性和可行性。

摘要:特高压直流输电(UHVDC)以其特有的大容量、远距离、高电压等优点，在国内迅速发展起来。针对特高压直流输电系统普遍存在的网侧非特征谐波电流问题，展开了一系列的研究。首先理论分析了特高压换流变阻抗不平衡和触发角不平衡时，5、7次等非特征谐波电流的产生。其次，根据国内某一实际的UHVDC相关运行参数，以PSCAD/EMTDC软件为平台，搭建了其仿真分析模型。最后，重点针对换流变阻抗不平衡和触发角不平衡两种情况，计算了网侧5、7次非特征谐波电流。仿真结果表明，换流变阻抗不平衡对交直流互联系统的影响较小；换流器触发角不平衡时，网侧5、7次非特征谐波电流较大，超出了谐波电流含量最大1%的标准，对交直流互联系统的影响较大。

摘要:针对电力数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)主站系统与变电站部分不良数据等数据质量问题，在分析现有电网调度系统数据质量的基础上，提出了一种用于提升电网调度系统数据质量的方法。该方法通过使用基于公共信息模型(Common Information Model，CIM)的高速模型交换格式CIM/E文本为载体的不同系统间的数据校验技术，采用改进的多源数据筛选较优质量数据的手段，以及根据主站状态估计对现场数据进行反馈的方法，提高了电网调度系统的整体数据质量。对比过去仅仅使用人工远程对点的方法，新的数据质量优化方式不仅提升了数据核对的自动化程度，而且节省了电力SCADA主站系统维护时间，同时减少主站系统与变电站部分不良数据的产生，整体数据质量优于从前。实践证明，这种提升电网调度系统数据质量的优化方法可以有效地提升电网调度系统的数据质量，从而保证电网调度系统安全、可靠的运行。

摘要:介绍了基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术。它是以IEC61850标准中的变电站自动化拓扑结构、功能层和逻辑接口、ACSI模型的基本模型规范和信息交互模型规范、公用数据属性类型中的品质要求为基础，结合VLAN、Subnet等网络技术的应用情况，对智能变电站站控层、过程层网络状态、链路结构、网络接口位置及接口信息等进行系统组态、流程化管理，以实现对站控层、过程层设备网络信息的实时、准确管理，达到对智能变电站通信故障准确定位快速查找的目的。介绍的故障定位技术，在110 kV智能变电站进行了测试应用，测试结果表明达到了故障定位快速查找和有效评估网络故障可能带来的安全风险的目的。

摘要:针对目前城市配电网建设的现状，研发了基于多源异构数据环境的配网故障信息统计分析系统。该系统通过抓取调度自动化系统(OMS)、设备资产管理系统(PMS)和故障抢修系统(TCM)中的故障信息、设备运行数据、设备状态数据进行挖掘和智能处理，在广域专网上打通了跨专业、跨单位、跨区域的现实壁垒，实现了对上海市配网运行状态在不同季节、不同负荷、不同运行方式等条件下故障信息统计分析的目标。通过对上述配电网故障信息统计分析的结果，进而指导配网运维检修、技改规划、网架优化等配网提升工程。

摘要:在推进智能电网建设中，标准先行对建设好智能电网的意义不言而喻。结合IEC/TC95量度继电器和保护装置专业业务领域、6个标准维护工作组的工作实际情况，展开了对IEC/TC95的市场需求、技术趋势、市场趋势、生态环境以及工作目标等诸多方面的论述。研究和分析了IEC/TC95标准的维护情况，提出了IEC/TC95标准体系规划及SAC/TC154标准体系的总体规划，对继电保护设计、制造、检验、运维等用户使用IEC/TC95国际标准和SAC/TC154国家标准提供了很好的参考。通过对IEC/TC 95国际标准体系的深入研究，展望了领域未来的发展趋势并指出了今后研究的热点领域。随着智能电网的规划和发展，该研究将对我国智能电网标准建设具有规范和指导意义。