摘要:在利用潮流计算方法分析配电网的电压稳定性时，由于换流器本身的限流作用，当配电网电压下降到一定程度后，换流器并网型分布式电源可能进入限流状态。因此，引入一种新的Iθ节点模型对运行于限流状态下的换流器型分布式电源进行等效，同时提出一种含Iθ节点配电网的潮流计算方法。该方法根据Iθ节点功率平衡方程的变化，利用牛顿迭代法，构造新的雅克比矩阵和修正方程组对配电网潮流进行计算。最后在IEEE33节点标准算例中对所提潮流计算方法进行了验证。算例结果验证了所提方法的有效性。

摘要:针对现有电能质量扰动信号识别方法存在数据量大、准确率不高的不足，提出了一种基于压缩感知稀疏向量特征提取的电能质量扰动信号分类识别方法。该方法首先针对原始信号，利用压缩感知理论获取降维的测量信号，并基于?1范数正交匹配追踪算法获取稀疏向量。然后针对稀疏向量提取最大值、次大值、均方根、标准差、峭度和裕度因子等特征，作为神经网络的输入，实现电能质量扰动信号的分类识别。最后，针对六类典型电能质量扰动信号，开展仿真实验验证。仿真结果表明，现有识别方法需要处理的原始信号长度为1024，而所提方法特征提取时所处理的数据长度仅有30，从而大大减少了所需处理的数据量，并且由于实现了以非常少的数据量保存原有全部有用特征信息，因而更有利于提高识别准确率。通过与广泛采用的小波变换识别方法进行比较，所提方法的平均准确率高达98.71%，远远高于小波变换方法的92.86%。

摘要:为了评估分层储能系统用于含高渗透光伏发电区域配电网中的适用性问题，考虑其平抑光伏出力及为电网提供辅助服务等实际功能，提出考虑多利益主体的分层储能系统综合评估指标体系，基于层次分析法(AHP)和改进逼近理想解法(TOPSIS)提出了多模型综合评估算法。针对层次分析法中判断矩阵生成权重的主观性问题，引入变异系数法计算客观权重，并改进了逼近理想解排序法中的判定策略，提出基于距离接近度与夹角接近度的综合判断方法，进一步提高评估结果的精度。算例表明:所提出的指标体系具有较好的完备性，综合赋权方法可以提升、发掘优势指标，改进的综合评估算法可信度更高，对分层储能系统的推广应用有一定的实际意义。

摘要:为了提高电力电缆故障测距的灵敏性和准确性，提出一种基于Hilbert-Huang变换的电力电缆故障测距方法。针对电缆故障时暂态行波信号奇异性不明显问题，HHT能在不需要选择基函数的条件下对信号进行自适应时频分析，应用经验模态分解(EMD)方法对信号进行唯一分解。EMD能在保持信号良好的时域特性和频域特性的同时得到信号的时频和能量分布关系，有利于提取信号的奇异性，进而减小测量误差。通过不同方法对故障进行数值仿真测距，仿真结果表明HHT故障测距方法具有很好的优越性。

摘要:针对风电和光伏并网发电系统的功率波动问题，研究了一种基于双向DC/AC变换器的混合储能系统的动态控制策略。对含有超级电容器与蓄电池组的混合储能系统，通过双闭环控制器对变换器内部的电压电流进行控制，把波动变化较快的电流分量分配给超级电容器，由蓄电池来响应波动变化较慢的电流分量。同时，控制系统将超级电容器的电压稳定在预设范围内。基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter, EKF)对蓄电池的荷电状态(State of Charge, SOC)进行控制，使其SOC值稳定在安全范围内并延长了蓄电池的使用寿命。通过仿真实验，验证了控制方法的有效性。

摘要:电力系统的实际应用对相量估计算法的动态性能有很高要求。首先，分析了动态向量估计算法应具有基频附近频率响应幅值平坦的频域特征，和采样时间窗尽可能短的时域特征。其次，提出了一种带通滤波的四分之三周期最小二乘相量估计算法，这种算法符合上述时域和频域特征。第三，对提出算法的计算复杂度进行了定量计算，对提出的算法在各种类型的动态信号下的估计效果进行了仿真。与通用的离散傅里叶相量估计算法、估计效果较好的泰勒-傅里叶变换向量估计算法比较后说明，所提出的算法是一种能够在计算复杂度和相量动态效果间取得较好平衡的动态相量估计算法。

摘要:为了以系统有序的方法对风机的具体元件参数进行故障诊断，给出一种基于键合图模型的故障诊断方法。键合图模型是一种跨能域的元件级模型，因此能够定位到具体的故障元件。同时键合图模型能够清晰地表明各元件之间的关系，因此适用于推导解析冗余式。通过解析冗余式可以对系统进行故障检测和隔离。为了能够系统地得到尽量多的解析冗余式，提高故障的可隔离性，该方法首先建立风机的键合图模型，然后由键合图模型导出时间因果图，由时间因果图导出变量关系图，最后由变量关系图消除键合图中结点方程的未知变量得到解析冗余式。实验结果验证了采用该方法推导的解析冗余式能够用于风机参数故障的诊断。

摘要:为了解决总体平均经验模态分解(EEMD)处理非平稳、非线性信号的不足，提出了一种基于完全经验模态分解(CEEMD)的电能质量扰动检测新方法。首先采用CEEMD对含噪的电能质量扰动信号进行分解得到固有模态函数，并对固有模态函数进行Hilbert变换检测出瞬时幅值和瞬时相位特征参数。对所得瞬时幅值求取二阶导数得到模极大值点，提高了通过模极大值点定位扰动时刻的准确性。针对高频复合扰动采取两次CEEMD分解方法去除噪声与虚假分量有效提取出扰动成分，针对稳态扰动提出先去除谐波再提取闪变包络的检测方法。并通过Matlab仿真实验以及依托交流调压器负载实验和三电平实验平台的实测数据，验证了该方法既可以对未知扰动信号进行辨识区分，也可以确定电能质量扰动的时刻、类型、频率和幅值等特征参数。

摘要:传统光伏储能发电系统都是由光伏阵列和储能电池组构成的，但这种结构易受光伏电池阴影效应及储能电池均衡性问题的影响。基于此，提出了一种由单体光伏电池和单体储能电池构成的新型光伏储能发电系统。该系统中，单体光伏电池和与之电压、容量匹配的单体储能电池构成光伏储能模组，一定数量的模组串联后组成串联支路，经升压型DC/DC电路汇流至直流母线，多个串联支路并联后向直流负载或经逆变器向交流负载供电。通过监测光伏电池、储能电池的电压电流，光伏储能模组能够在5种工作模式间切换以实现模组内的“自治”控制；同时，通过监测DC/DC变换器的输入电压，实现了光伏储能模组投入与切出的支路级控制。以太阳能的利用效率为衡量标准，提出了一种模组内光伏电池电压，参数的选择方法。最后，建立了新型发电系统的仿真模型，从原理上通过仿真验证了该光伏储能发电系统的可行性和有效性。

摘要:为了平抑风功率波动，并优化风电场出力特性，基于双电池组拓扑结构的电池储能系统(Battery Energy Storage System, BESS)提出了在短期内平抑风功率波动的新型控制策略。该策略基于即时控制策略，把未来风功率波动对当前储能电池充放电行为的影响纳入考虑范围。双BESS则根据策略需求进行充电或放电，任一电池组电量达到满充或满放，则两组电池的工作状态同时切换。在新型控制策略中通过风电预测并结合滚动优化法实现双BESS动态控制。实践表明该策略在风电出力特性上不仅取得了较好的平抑效果，而且能降低因储能容量不足引起的瞬时大功率波动。在电池特性上，由于采用双BESS，很大程度上降低了电池充放电次数，延长了电池寿命。

摘要:在电力系统可靠性评估中，建立精确的元件停运模型至关重要。传统模型忽视了设备老化与维修更新性的影响，导致评估误差随着元件运行时间增长而不断增大。针对这一严重不足之处，提出了计及设备老化与不完全预防性维修的元件时变停运概率模型。该模型采用虚拟年龄与改善因子表征预防性维修对故障率的降低效应，采用威布尔模型表征时间对故障率的增长效应。应用所提出的模型对改进的IEEE RTS-79系统进行了可靠性评估。通过改变部分系统元件的维修成本和预防性维修周期模拟实际维修，给出了新模型中不同维修策略的系统可靠性评估结果，并与传统方法进行了对比分析。结果表明提出的模型能更准确地反映实际维修效果，更精确地预测电力系统中长期可靠性水平。

摘要:变压器状态评估是一个系统的过程，选取合适的方法能够快速地对其运行状态进行准确的评价。综合变压器的特点提出了一种基于模糊层次分析法的变压器状态评估方法。该方法在合理运用模糊层次分析法的同时克服了主观因素的缺陷，通过历史统计数据确定模糊判断矩阵，并通过模糊层次分析法计算权重，采集现场状态量数据对各层次状态评分加权求和，最终确定变压器整体健康状态。此方法同时考虑现场实测数据和历史统计数据，计算结果准确，过程清晰。代入实际数据后，计算结果表明该方法能够准确评估变压器运行健康状态，若变压器处于非正常状态，则通过各故障类型打分分析判断具体异常原因。所提方法在进行变压器状态评估时具有广阔的应用前景。

摘要:探讨了一种多指标综合电压稳定性辨识方法。该方法基于节点电压变化、电压有功灵敏度、母线参与因子三个电压指标，以客观赋值与主观赋值组合方法对上述3个指标分别赋予不同权重求得综合指标以辨识系统各节点薄弱程度。最后以湘西南某实际电网为仿真对象进行分析，以单一指标与综合指标分别辨识系统薄弱母线，验证该综合辨识方法的全面性、有效性与科学性。

摘要:风能等可再生能源在系统中的占比逐步增大，对电力系统调峰提出了新的挑战。系统调峰容量的不足将严重影响系统安全稳定运行，同时也在很大程度上限制了可再生能源的消纳。鉴于天然气机组良好的调峰优势，主张燃机适合作为电网主要的调峰电源之一。建立燃气机组调峰空间估算模型，考虑风电等可再生能源发电和负荷的随机性对电力系统调峰需求的影响，引入条件风险价值(conditional value-at-risk，CVaR)理论对电力系统调峰容量的不确定性进行较好的风险控制。最后计及其他各类电源调峰能力，实现系统调峰容量的合理配置。通过对中国某地区系统实际情况进行算例分析，表明该模型能有效求出一定置信水平和调峰裕度下的燃气机组调峰空间，为电源规划提供参考。

摘要:提出了一种利用实时气象环境和电网运行方式进行稳定断面功率限值在线计算方法，将静态的稳定断面限值转变为根据实时数据变化的动态限值，为电网精益化调控提供支撑。基于动态增容技术将外部系统的微气象数据接入调控系统进行线路动态载流量计算。基于电网模型和实时运行方式，采用支路开断分布因子计算输电断面的潮流动态转移比。基于节点对支路的功率转移分布因子实时分析稳控装置动作对开断后输电断面潮流的影响，对断面限值进行动态修正。提出的方法在南京地区调控系统进行了在线应用，基于实际运行数据对结果进行验证，证明了算法对于高峰时段提升断面输送能力的有效性。

摘要:梳理了国内已建和在建柔性直流输电工程各种接地方式的拓扑结构，介绍了典型的保护功能配置策略。针对联结变阀侧采用星型电抗经电阻接地方式及其测点配置特点，提出了一种交流母线差动保护方法。该方法通过已有测点计算出虚拟测点的电流值，实现差动保护判据方法的完整和有效。基于工程实际参数，建立了RT_LAB和控制保护系统的闭环仿真试验系统。提出的新方法通过了各种工况下的仿真试验，验证了其可行性和可靠性。

摘要:研究了智能变电站普遍采用的线性插值法，并针对幅值衰减问题提出了改进方法。首先采用离散传递函数的方法，推导了线性插值的幅值增益公式。进而分析了线性插值的幅频特性，并评估了幅值衰减对保护、测控等环节的影响。在现有的4 kHz采样率下，线性插值不能完全满足采样环节对谐波幅值精度的要求。在此基础上，利用幅值增益相对于插值位置的对称性，提出了一种改进的插值方法。经理论证明，该方法对各频率信号的幅值增益恒为1。然后，给出了该方法的软件实现过程，特别是初值的选择，并分析了算法的稳定性。最后，结合具体的波形，通过FFT分析验证了该方法的插值效果。分析结果表明，所提的改进方法可以解决线性插值的幅值衰减问题。

摘要:针对目前智能高压设备系统在进行联调测试时操作困难和效率低等问题，提出一种用于智能高压设备系统级测试的分布式测试用例实现方法。采用智能高压设备系统级测试的统一建模技术，生成总测试用例以确保各种工况下测试行为和时序的正确性和协调性。依据角色定义这一特征元素，将相同角色的序列状态从总测试用例中抽取出来，并按照执行顺序重新组合成该角色的子测试用例。各测试设备执行各自测试子用例，并通过信息交互实现配合联动，自动完成测试过程中的工况模拟、信息收集和分析评估，实现对被测试设备的功能验证和性能检测。设计开发了相应的智能高压设备测试系统，试验及现场运行结果表明，系统工作可靠，性能稳定，推广应用价值高。

摘要:新能源系统、储能设备等设备接入到电力系统中，电网中的谐波含量大大增加，传统的电能计量系统已经无法满足多能源接入电网的计量需求。分析了影响电能电量计量的各个方面，提出了一种新型计量方案。在运用智能仪表的基础上，特别增加了谐波计量模块，采取先消除谐波，使采样环节不受干扰提高精度，后利用dq坐标系快速而准确地估计出电网电压的谐波。仿真结果验证了该方案能有效估计出谐波值，进而实现了新能源并网时电能的更准确计量。

摘要:自2014年7月以来，天广直流发生了四次换流阀异常导通事件，造成主设备过电流或过电压，严重影响天广直流安全稳定运行。为查明换流阀异常导通原因，从极控系统、VBE系统、换流阀及其组件、TE板等方面开展理论分析、现场排查、仿真分析、物理试验，成功排除了极控系统、VBE系统、换流阀及其组件导致换流阀异常导通的可能性。通过TE板BTC回路分析以及加压试验，发现了TE板在高污高湿条件下误触发晶闸管的情况。在BTC动作门槛值与TE板异常个数关系分析的基础上，开展四次换流阀异常导通事件的EMTDC仿真分析，模拟了部分TE板BTC动作门槛值降低的情况，得到了与现场故障波形高度相似的仿真波形。结果表明即使部分阀片TE板表面较为清洁，其余TE板表面积污严重，在潮湿环境下也可以导致换流阀异常导通。

摘要:结合高压配电网间隔资源优化、网架结构优化等的目标，完成大型城市高压配电网的可靠性分析。应用PSASP与Matlab，实现PSASP数据库的间接访问，提高数据接口的读写速度。通过深度优先搜索分析，构建复杂配电网遍历搜索路径表，实现对复杂配电网网架结构描述以及能够灵活应用在可靠性分析及网架结构优化中。根据深度遍历搜索路径表，基于最小割集方法，实现复杂高压配电网的可靠性分析。最后，通过对29节点算例以及四川某实际复杂高压配电网的分析，验证上述程序的正确性和有效性。

摘要:电流互感器的传变误差直接影响继电保护动作的可靠性。然而利用现场测试数据无法直接预估大倍数短路电流时的励磁电流，很难对传变误差作定量评估和确切计算。提出利用三次样条插值和指数函数综合解析表达式，对原始数据分段处理拟合伏安特性曲线，可完整描述线性区和饱和区伏安特性，准确求出饱和区内的励磁电压和励磁电流值，从而计算出大倍数短路电流时电流互感器的传变误差和二次最大允许负载。通过与多组实测数据比对，验证了该算法拟合精度高，计算结果准确，具有较好的工程应用价值。

摘要:为了解决换流站中开关联锁存在的问题，提出一种换流站中开关联锁逻辑设计与实现方法。利用中开关电流互感器二次电流作为启动量，结合两侧边开关在不同的运行方式，对中开关联锁逻辑进行智能化判断。考虑了与换流变或大组交流滤波器配串的交流线路在各种故障运行工况时的中开关动作逻辑，具备自适应运行方式的能力。仿真分析结果表明，该方法能适应大容量交直流系统各种运行工况，实现了对开关单跳、偷跳等涉及中开关联锁跳闸运行工况的智能化判断。

摘要:为提高分布式电源接入配电网的可靠性，以对称分量法为基础，重点分析了中性点不接地系统各种短路故障特性。给出了单相接地短路、两相相间短路、两相接地短路以及各种经过渡阻抗短路时故障点系统电压、电流的变化特性。得出中性点不接地系统两相相间短路与中性点接地系统一致，且不发生中性点漂移。而中性点不接地系统两相接地短路与中性点接地系统两相相间短路一致，但发生中性点漂移。所得结论能够为分布式电源接入配电网后的短路故障分析以及继电保护整定提供理论参考。