摘要:并行计算是实现大规模电力系统暂态稳定性实时分析计算的有效途径。将s级2s阶的高斯方法和扩展的Sherman-Morrison矩阵求逆公式相结合，提出了一类新的暂态稳定性并行计算方法。该方法首先利用s级2s阶的高斯方法对微分-代数方程组进行多级离散，并利用严格的牛顿法对离散后的非线性方程组进行整体求解。在此基础上，按s个时间点将整体雅可比矩阵分裂成为一个分块对角矩阵和一个分块常系数矩阵。然后，以分裂后的分块对角矩阵为基础，利用扩展的Sherman-Morrison矩阵求逆公式将s个时间点上的计算任务进行“解耦”。所提方法在保持严格牛顿法的收敛性的同时具有很好的并行性。利用OpenMP并行计算技术在多核计算机上对2个不同的系统算例进行了测试，结果表明，所提出的并行方法可以获得较好的加速比以及并行效率。

摘要:针对并网条件下的微网优化调度问题，提出一种基于分时电价机制下的储能单元固定调度策略与可控微源动态优化调度相结合的微网运行调度方法。考虑系统功率平衡、失荷率及各种微源出力特性等主要约束，将储能蓄电池充放电折旧成本和与电网能量交换成本-收益计入运行经济成本，微网及电网侧发电污染物排放计入环境成本，建立了并网型微网多目标动态优化调度模型。并采用基于Tent映射混沌种群初始化方法和NDX交叉算子产生子代的多目标遗传算法NSGA-II优化系统内部可控微源出力。最后以风/光/柴/燃/储并网型微网系统进行算例仿真，验证所提模型合理性和求解方法的有效性。

摘要:针对纵联零序方向保护克服零序电压死区导致过补偿的问题，提出一种改进的零序电压的补偿方法。该方案通过补偿线路全长的三分之一来实现，保证纵联零序方向不会两侧同时出现过补偿误动，同时保证内部故障时，保护具备一定的灵敏度。首先对纵联保护零序方向补偿进行分析，提出造成零序方向补偿误动的新零点。提出一种改进型零序补偿方案，同时以负序方向为辅助判据，改进纵联零序方向保护的性能。仿真试验结果证明了该方案的可行性和正确性。

摘要:针对广域保护通信流量大、容错性低等问题，提出了一种基于区域多信息融合的广域后备保护算法。首先，对保护系统进行区域划分，并根据故障电流的分布特性进行故障区域搜索，以减少广域保护的通信流量。其次，对故障区域内的保护动作信息进行归一化处理，并计算线路故障证据的基本概率赋值。最后，采用改进的D-S证据理论进行证据融合，进而识别故障线路。基于PSCAD搭建IEEE 39节点系统进行仿真验证，结果表明该算法能有效识别各类型故障，具有广域通信量小，信息容错性高等良好性能。

摘要:针对转子Crowbar电路的双馈风力发电机组低电压穿越需要闭锁变流器控制脉冲、直流母线电压波动无法较好地抑制，提出了一种定子Crowbar电路模式切换的双馈风电机组低电压穿越控制方案。电网发生故障时，定子Crowbar电路接入系统，双馈风电机组切换至感应发电机组模式下，转子侧变流器采用转子功率外环控制，网侧变流器采用功率协调控制方案，将机侧功率当作前馈量引入到网侧变流器控制策略中并向电网注入无功功率。仿真分析表明，所提控制方案在确保实现双馈风电机组低电压穿越的同时，能够有效地降低转子暂态电流、稳定直流母线电压，并向电网提供无功功率。

摘要:配电系统中各支路的电阻与其电抗的比值较大，因此，经典的快速解耦潮流计算方法不适用于配电系统潮流计算。提出了一种坐标旋转变换方法，并将这种变换方法与经典的隐式Zbus高斯方法相结合，导出了配电系统的解耦潮流计算方法。以IEEE 33节点、IEEE 69节点和一个实际的145节点配电系统为例，对提出的解耦潮流算法进行了测试。结果表明，所提出的解耦方法不影响经典的隐式Zbus高斯方法的收敛性，因而是一种高效、实用的快速潮流计算方法。

摘要:发电权交易的目的是减小碳排放量和追求经济效益最大化。在发电权交易的过程中，发电机组的有功出力变化会影响系统潮流的变化，从而产生负荷裕度变小、碳排放量变大、网损变大等一系列问题。为解决以上问题，提出一种在满足碳排放量和静态电压稳定约束下，以网损最优为目标的发电权交易优化模型。采用约束松弛变量策略的中心校正内点法对该模型进行求解，并将网损和有功出力转换成煤耗直观体现节能减排目的。以IEEE30、EEE39、IEEE57、IEEE118系统进行算例验证，算例结果表明该模型具有一定的实用性和有效性。

摘要:风电功率对电力系统的安全运行、合理调度等方面有不可忽视的影响。掌握风电功率预测误差的分布特性，对风资源的大规模开发利用具有重要意义。利用两种混沌预测方法进行风电功率超短期的预测。并且以东北某风电场的实测风电功率数据为例，分析了超短期风电功率预测误差的概率分布、预测误差与超前预测步数之间的关系、预测误差与风电场出力情况之间的关系以及预测误差与装机容量之间的关系。该研究为揭示风电功率超短期多步预测的误差构成及修正奠定了理论基础。

摘要:为提升智能电网需求侧管理的实时电价所提升的社会福利普及到电力系统每位参与者，给出了一种更为关注收益均衡的建模方法。根据现有的电力系统运行机制，将发电厂、电网公司和用户纳入其中，以电网公司收益提升为目标，建立实时电价多层互动模型，并与现有的社会总福利最大化模型进行了比较分析。仿真结果表明，互动模型较之社会总福利最大化模型，更好地平衡了各参与者间的收益，并且电网公司的收益具有显著提升，各时段用电负荷也呈现减少趋势，进一步说明了互动模型的有效性。

摘要:为了解决风力机桨距执行器故障导致的桨距角动态响应变慢和输出功率波动的问题，基于辨识理论和解析理论，提出了故障估计和容错控制方法。采用欧拉变换将二阶传递函数转化为辨识方程。利用滑动数据窗最小二乘迭代辨识算法估计桨距系统中的自然频率和阻尼系数。根据解析理论推导补偿函数，将所估计的参数反馈到补偿函数中，调整故障前后系统的关系，从而解决桨距角变慢和输出功率波动的问题。最后，选取桨距执行器液压油空气含量过高故障验证算法的可行性。

摘要:针对风力发电功率时间序列具有非线性和非平稳性的特性，提出了一种改进的集成经验模态分解(Modified Ensemble Empirical Mode Decomposition，MEEMD)-样本熵(Sample Entropy，SE)-ARMA的风电功率超短期组合预测模型。将EEMD分解中添加的白噪声信号改为添加绝对值相等的正负两组白噪声信号，并将MEEMD分解过程中的EMD步骤使用端点延拓和分段三次埃尔米特插值进行改进，形成一种改进的EEMD分解算法(即MEEMD)。利用MEEMD-SE将风力发电功率时间序列分解为一系列复杂度差异明显的风电子序列；针对每一个不同的子序列建立适当的ARMA预测模型；将各预测分量进行叠加重构，得到最终的风电功率预测值。通过算例分析及与其他几种预测模型预测结果的对比，证明MEEMD-SE-ARMA组合预测模型可以有效地提高风力发电功率超短期预测的精度。

摘要:尽可能地降低配电网中节点电压的偏差，是配电网运行的基本要求。为实现对节点电压的有效控制，提出利用电力电子变压器通过对其一次侧和二次侧电力电子变换器的脉宽调制控制(Pulse Width Moderation, PWM)，改变其一次侧和二次侧潮流的方法加以解决。为此，构建了含分布式电源、储能元件和电力电子变压器在内的有源配电网无功优化模型，并运用粒子群优化算法进行求解。仿真结果表明，含电力电子变压器的有源配电网无功优化后的网损，低于采用有载调压变压器(On-Load Tap Changer, OLTC)对应网络无功优化后的网损；且其节点电压与额定值的相对偏差也优于后者，从而说明了在有源配电网中应用电力电子变压器，利用其灵活的无功调节功能，能提高配电网的运行水平。

摘要:零序电压补偿能够解决单回线系统中零序电压灵敏度不足的问题，但会对同塔双回线系统中健全线的零序方向元件造成不利的影响。通过对比分析不同连接方式下补偿前后健全线零序电压和电流的相位关系，得出了零序电压补偿对于健全线零序方向元件的影响。即单端电气连接且弱磁强电的情况下，原先判出反向故障的一侧零序方向元件会误判为正向故障；其他情况下，原先判出正向故障的一侧仍判为正向故障，原先判出反向故障的一侧不启动。PSCAD仿真结果验证了理论分析的正确性。

摘要:针对当前电气化铁路供电系统中存在的负序、无功、谐波和电分相等问题，顺应铁路高速化、重载化的潮流，提出一种基于三相-单相变换的新型同相供电系统方案。该同相供电方式的整流侧采用不控整流电路，逆变侧采用H桥级联多电平单相SPWM变流器。由电压有效值和瞬时值双闭环控制，抑制不控整流电路的直流电压波动对逆变侧交流电压的不良影响，为机车负载提供稳定的电压支撑。分析了该新型同相供电系统的工作原理及其在不同工况下的供电性能，并在Matlab/Simulink平台上建立了系统模型。仿真结果验证了该方案的正确性与可行性。

摘要:为了解决工程实际中继电保护装置的测试问题，针对变压器差动保护，利用Matlab软件，在建立单侧电源110 kV双圈变压器简单电力系统模型的基础上，进行变压器微机继电保护装置的仿真分析。探究了励磁涌流与剩磁及合闸初相角之间的关系以及励磁涌流中的谐波含量情况。基于此，采用二三次谐波制动及常规比率制动保护原理，研究了差动保护装置的动作特性。通过对仿真结果的分析，整定保护装置参数，并获取测试数据，用于测试实际继保装置。经实验验证:该方案能够有效进行变压器差动保护装置的测试，具有较好的工程实用性。

摘要:子系统网架结构及内部潮流对互联系统动态稳定性能有一定影响。针对多断面间呈链式结构的电网，为研究不同断面对系统稳定的影响差异性及断面间耦合特性，提出了动态稳定下链式电网断面相对敏感度与耦合度的计算方法。根据断面潮流与两侧角度差的关系，分析了断面潮流调整下互联系统送受端相对角度与扰动下振荡阻尼比的变化规律。对断面间耦合机理的研究表明，断面敏感度与其等值联系电抗、两侧角度差及送端机群惯量等因素有关。三机系统及实际链式电网算例的分析结果验证了方法的有效性与可行性，能够为实际电网动态稳定运行中断面潮流间的协调控制提供可靠依据。

摘要:随着风电并网规模日益增加，风电功率波动对电网的影响将更加显著。风速预测可以辅助电网制定调度和运行控制决策，合理应对风电功率波动，降低风电功率波动对电网安全稳定运行的影响。考虑风电机组的地理分布和风速的时间、空间分布特性，建立等效风速模型。由该模型建立上、下游风电机组的风速关联关系，修正下游风电机组的风速。在此基础上，提出一种基于修正系数的风速预测方法，以提高预测精度。以实际风电场地理数据和风电机组参数为基础的仿真算例验证了该方法的可行性和合理性。

摘要:小波马尔科夫链法可用于低压电力线信道中有色背景噪声的建模，但小波基函数的不同会对噪声的建模精度产生较大影响。基于常用的几种小波基函数对同一组有色背景噪声分别开展小波马尔科夫链仿真建模，并计算了建模前后的功率谱密度及其均方根误差。研究结果表明，Daubecies、Biorthogonal和Haar小波基函数中Daubecies小波基函数的建模精度较高，Haar小波基次之，Biorthogonal小波的建模效果较差。在这3种小波基函数中，Daubecies小波可选为有色背景噪声进行小波马尔科夫链建模的最佳小波基函数。

摘要:直流输电系统连续换相失败故障可能导致送端电网暂态失稳。连续换相失败造成系统失稳的主要原因是直流输送功率连续性骤降导致发电机累积加速面积大于减速面积。提出了通过安全稳定控制装置紧急控制的应对方案。采用换相失败时间的累加量作为失稳判据和切机方案的匹配依据。如不再发生后续的换相失败，则仅仅采用切机措施保证系统的安全稳定，对于不能恢复的连续换相失败，则需要闭锁相关直流后切机。通过互联交直流电网算例仿真验证了该方案的有效性。

摘要:三相电压型PWM变流器是分布式可再生能源发电单元接入传统配电网的主要接口设备。在PWM变流器主电路设计中，采用LCL滤波器替代传统的L型滤波器已经被广泛地接受。针对含LCL滤波器的三相电压型PWM变流器，在系统输入输出模型与传递函数的基础上，提出了一种新型LCL滤波器优化设计方法。与传统L型滤波器相比，该方法具有电感总量小、动态性能好、系统成本低的优点。为了抑制LCL滤波器的固有谐振，在基于同步旋转坐标系的三相电压型PWM变流器控制中，通过在电流环中增加陷波滤波器的方法实现了LCL滤波器的有源阻尼。最后通过仿真和实验对所提出方法的正确性和有效性进行了证明。

摘要:针对如何快速有效检测触电事故电流的问题，给出了一种基于自适应算法的触电事故电流检测方法。基于自适应滤波原理，建立了自适应触电电流检测模型，并结合归一化最小均方(N-LMS)算法对测量的总剩余电流噪声消除和自然剩余电流分离，实现了触电事故电流的检测。利用触电实验的实测数据对该方法进行验证，并与增量检测法、BP神经网络检测法、最小二乘支持向量机(LS-SVM)检测法以及电流幅值检测法进行比较分析。仿真结果表明，基于自适应算法的触电事故电流检测方法具有响应时间短、噪声鲁棒性好并且能有效消除保护动作死区的优点，对新一代剩余电流保护装置开发有一定的参考价值。

摘要:首先论证了电力系统机电暂态仿真程序中考虑火电机组OPC保护模型的必要性。通过对东北典型火电机组超速保护OPC动作特性的实际调研，在电力系统分析综合程序(PSASP)中搭建了OPC保护相应的数学模型，并通过东北电网典型事故实际仿真对比验证了模型的正确性。最后，结合东北电网实际的频率稳定问题案例对火电机组OPC机网协调管理提出了相应的建议和整改措施。针对具有较大孤网风险的局部地区电网，建议采取调整火电机组OPC保护动作定值、优化OPC保护在系统频率上升和下降阶段的控制策略等措施，以提高其孤网运行成功的概率。

摘要:为有效解决母线短路电流超限问题，介绍了一种通过调整系统运行方式使500 kV线路出串运行的方法。分析了运行方式的变化对保护及安控装置带来的影响，指出在相邻线路三跳的情况下，安控装置由于逻辑判据不满足而存在拒动的风险。提出了将出串运行的两条线路看做一个整体，通过加装断路器保护三相出口重动继电器，并将其重动接点三相串接作为相邻线路保护远跳开入，使相邻线路对侧跳闸的方式来满足安控装置逻辑判据的要求。现场试验结果表明，该方法实现方式简单，可操作性强，证明了方法的有效性及正确性。