摘要:线路电流差动保护的基础是线路的RL集中参数模型和电荷连续性。行波差动保护的基础是线路的分布参数模型和行波传输不变性。针对两类差动保护在电力线路上的应用进行了详细的理论和仿真对比研究。指出二者的根本区别在于行波差动保护考虑了线路的分布参数特性和空间传播特性，而电流差动保护把线路看成节点，完全忽略了分布参数特性和空间传播特性，差动电流是行波差动电流的退化形式。对于特高压长距离输电线路，行波差动保护相比于电流差动保护有明显的性能优势。对于高压和超高压输电线路，行波差动保护和电流差动保护性能无显著差别，电流差动保护可以胜任该类线路。

摘要:为满足电力系统暂态稳定性实时分析计算的需求，将边界值类方法中的广义向后差分方法应用于暂态稳定性数值计算，提出了一种新的暂态稳定性快速数值计算方法。该方法利用广义向后差分方法对微分方程进行连续的时间差分离散，然后对离散后的非线性方程组采用牛顿法进行整体求解。利用雅克比矩阵所具有的带状结构特征，采用矩阵方程分裂—组合技巧，避免了对整体雅可比矩阵或多个分块子矩阵进行三角分解，从而提高了暂态稳定性数值计算的效率。对两个算例系统的测试结果表明:相对于经典的隐式梯形积分方法，所提出的算法在计算效率上具有明显的优势。

摘要:有效提取电压暂降的特征并进行成因辨识是确定治理方案的前提。在多分辨分析基础上发展起来的离散小波变换(DWT)具有简单、快速和信息非冗余等特点，但一般认为不易于提取电压暂降信号的相位跳变特征。基于小波域相子方法对电压暂降的幅值和相角特征进行了有效提取。通过小波域相子的幅值和相位信息构造出电压暂降成因辨识特征指标。最后采用支持向量机(SVM)方法进行了电压暂降成因的辨识。结果表明，所提方法可以有效实现电压暂降的特征提取和成因辨识。

摘要:针对鲁棒控制方法设计高压直流附加阻尼控制器时普遍存在的控制器阶数过高的问题，提出一种静态H∞回路成形设计方法同时抑制次同步和低频振荡，所设计的控制器具有和权函数相同的阶数。采用总体最小二乘旋转不变技术分析了交直流互联系统中次同步和低频振荡共存的现象，并辨识出相关振荡频率和系统降阶模型。利用巴特沃兹滤波器将不同的振荡模态分解到不同的通道，根据静态H∞回路成形法对每个振荡模态设计附加阻尼控制器，降低了控制器间相互影响。在PSCAD/EMTDC中对向上直流孤岛运行下的模型进行仿真验证。仿真结果表明，基于静态H∞回路成形法设计的控制器对系统振荡具有较好的控制效果和较强的鲁棒性。同时所设计的控制器阶数较低，采用输出反馈，便于工程实践。

摘要:为满足配电系统精益化运维对二次设备状态检修的要求，提出了一种多源信息融合的配电终端状态诊断方法。通过分析配电终端的运行监测信息，提炼出三种方便采集的状态特征量，从而建立了配电终端状态诊断的证据体系。提出了基于相关系数的基本概率分配函数构造方法，为避免故障终端样本数量不足导致的训练偏差，利用基于专家经验的加权平均模糊隶属度代替相关系数完成实际计算。利用D-S证据理论合成规则实现多元信息融合，并根据基本概率分配决策准则来判断配电终端的状态。最后，对配电终端的状态诊断进行了实例分析，相关结果验证了所提方案的有效性。

摘要:为解决12 kV真空断路器(Vacuum Circuit Breaker, VCB)传统操动机构和旋转电机操动机构结构复杂、可靠性低、动作分散性大以及有槽直线电机操动机构定位力引起推力脉动、振动、噪声及速度控制退化等而导致其难以精确分、合闸的问题，提出无槽圆筒形永磁直线同步电机操动机构。根据12 kV真空断路器分、合闸特性要求，对无槽圆筒形永磁直线同步电机(Slotless Tubular Permanent Magnet Linear Synchronous Motor, STPMLSM)的结构和参数进行设计，推导出其数学模型。利用有限元法对该电机操动机构的静、动态特性进行仿真分析，得到启动过程中电磁推力与时间的关系，分合闸过程中断路器动触头行程与时间、速度与时间的关系。结果表明:所设计的电机操动机构结构参数能够满足断路器分合闸特性要求，且推力波动得到有效抑制，为各电压等级断路器采用此类电机操动机构提供可靠依据。

摘要:随着智能电网建设的推进，作为电力系统通信专网的电力通信网结构日渐复杂，承载业务量也日益增多。为准确辨识电力通信网的关键节点，提出多评价指标的关键节点辨识方法。首先按照网络拓扑情况和节点凝聚度计算各节点的静态重要度，根据节点所承担业务数量和种类计算各节点的业务重要度。然后利用三标度层次分析法确定两个指标的权重。最后根据指标及其权重计算各节点重要度，完成电力通信网的关键节点辨识。仿真表明，相对于其他算法，该算法能够更好地综合电力通信网拓扑特性和节点业务量情况，全面体现出各节点在电力通信网中的地位和作用，对电力通信网的运行风险评估具有重要参考价值。

摘要:随着传感器技术、计算机和通信网络技术的迅猛发展，现代电力系统已经成为一个复杂的信息物理系统。信息技术在电力系统大量运用的同时，也增加了电力系统遭受网络攻击的风险。为了评估电力系统面临的攻击威胁，研究了通过“错误”的拓扑信息对智能电网控制中心进行误导的网络攻击。在此类拓扑攻击中，攻击者拦截远程终端单元的数据，对其进行修改，并将修改后的数据发送到控制中心。对不被检测的状态维持拓扑攻击的条件和一个更加现实可行的攻击策略进行了分析研究，并在IEEE 9-bus和14-bus系统上进行了仿真实验。仿真结果表明该类拓扑攻击能对经济运行造成破坏性影响。

摘要:在部分阴影的条件下，光伏阵列的P-U特性曲线呈现多峰值。针对现有方法在多峰值情况下最大功率点追踪的速度和准确度的不足，提出了一种基于功率闭环控制的改进方法。该方法首先采用功率闭环控制确定最大功率点所在电压范围，其次通过分析粒子群法和0.8倍开路电压法，选取适合算法对该电压范围进行精确的追踪。最后以两种典型的阴影条件为例，对现有的基于功率闭环的方法和所提方法进行对比仿真。结果证明了两种方法均能精确地追踪最大功率点，所提方法在追踪速度上有显著提升。

摘要:随着可再生能源的大规模并网，其间歇和随机特性给电力系统的频率稳定和控制带来巨大挑战。基于现有自动发电控制框架，根据常规发电机组和插电式电动车(PEVs)的互补特性，提出了一个基于模型预测控制(MPC)的优化控制框架。MPC负荷分配器根据常规发电机组和PEVs不同时间尺度的动态和AGC执行周期，在满足调节功率和电能约束的条件下，协调控制来自常规发电机组和PEVs的调节功率，使ACE跟踪误差和调节成本最小。仿真结果证明，提出的方法能够实现AGC性能的改善和调节成本的节约。

摘要:针对智能变电站二次设备故障机理复杂、通过单一指标难以有效评估设备潜在隐患的问题，根据装置内部可观测参数，提出一种基于变权理论与梯形云模型的二次设备整体性能模糊综合评判方法。全面建立包含继电保护装置中间节点信息的二次设备状态评估指标体系，结合层次分析法(AHP)和变权理论实现各状态指标权重的实时调整。通过云理论的数字特征处理状态参量出现的模糊性和随机性，能够对评估指标状态特征和性能进行有效关联。实例分析表明该方法简单易行，可为智能变电站二次设备和系统的状态检修工作提供理论依据。

摘要:电力通信网某些关键节点对于网络安全可靠运行有着重要意义。为识别关键节点，提出一种基于TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)算法识别电力通信网关键节点的方法。首先构建节点重要度评价体系，将每个节点看作一个方案，将评价指标看作方案属性，将主观赋权法中的层次分析法和客观赋权法中的熵权法相结合，求得综合权重。然后给每个评价指标赋权。最后采用多属性决策的方法求得节点重要度，根据重要度值的大小识别出关键节点。采用某省实际电网进行检验，仿真证明，相对于现有其他算法，该算法能更准确地识别关键节点，验证了该方法的实用性和有效性。

摘要:当前越来越多的电动汽车充电设施接入电网，不同充电模式的充电设施接入电网产生的谐波污染将对电网造成不同的影响。对电动汽车充电站内不同充电模式充电机之间的相互影响进行Simulink仿真和谐波分析。首先，建立电动汽车动力电池的仿真模型。其次，建立电动汽车不同充电模式充电机的仿真模型。然后，将动力电池仿真得到的充电曲线直接等效成时变电阻，并作为连续信号直接输入充电机模型进行仿真。最后，在不同充电场景下对不同充电模式充电机进行仿真，分析了不同充电模式的充电机工作时相互影响的谐波规律。

摘要:针对含有多个不同额定容量微源的低压微电网系统，其负荷功率按微源容量比例进行分配的性能对系统的稳定及高效运行十分重要。反下垂控制策略因受微电网线路阻抗不平衡的影响存在有功功率分配误差问题，应用虚拟阻抗可抑制这种误差，但传统的虚拟阻抗方法会导致较大的电压跌落。因此，提出一种引入虚拟阻抗的新型反下垂控制方法，在实现功率按容量比例分配的同时保证电压和频率的稳定控制。最后，在PSCAD/EMTDC平台上搭建含有六个具体微源的低压微电网系统进行孤岛/并网模式下多工况的仿真分析，较为全面地验证了该控制策略的有效性。

摘要:为了使电力企业能够从用电根源把握行业整体的用电趋势，引入基于容量利用特征并且考虑了外界经济因素影响的电量预测方法。首先，通过对行业的运行容量进行分离，采用行业不同业扩报装类型生长曲线还原真正的存量容量。再提取行业利用小时数，应用相关系数法和K-L信息量法对影响行业利用特征的外在因素进行辨识，确定主导因素指标。最后，创建基于容量利用特征的电量预测方法，基于存量产生电量和业扩增量产生电量形成对行业的预测模型。实证分析表明，这种方法能有效地提高预测精度。

摘要:针对电网继电保护方式安排可靠性与智能性仍需提高的现状，提出了基于Petri网理论的智能签票系统防误算法。通过对电网基础数据进行网络拓扑分析，采用分层分类的方法描述操作规则。根据签票语料拓扑结构和防误专家知识库建立Petri网理论模型，实现智能化的签票系统防误功能。实际运行表明，基于Petri网理论的继电保护智能签票系统的防误算法能够对保护方式安排提供准确丰富的校验结果，保障电网保护方式安排操作的准确性与安全性。

摘要:断面中的线路过载跳闸引起的潮流转移是导致系统连锁跳闸的重要原因。然而，过于严格的断面潮流限制可能抑制了线路的输送能力，造成了输电资源的浪费。为解决由尖峰负荷变化引起不必要的负荷控制的问题，可在短时间内允许断面一定程度的过载而不影响系统安全。利用预测的负荷曲线和环境温度变化曲线，考虑动态热平衡过程，建立了断面潮流—温度模型，并提出了该模型的BS23求解算法。通过该模型实现断面导线温度的动态计算并确定断面的短时过载能力。通过对某16节点系统进行仿真计算，结果表明所提方法能够保留尖峰负荷而保证导线温度维持在允许范围之内，较为有效地提高了断面的输电能力。

摘要:双馈风电接入系统带来的高次谐波、频率偏移等故障特性使传统工频量距离保护适应性存在问题。基于时域距离保护原理较适用于风电系统送出线，但在送出线发生单相经高阻接地故障时，易发生距离I段区内拒动现象，保护适应性存在问题。提出了一种抗高阻接地时域方程距离保护原理。基于时域距离保护原理，通过对时域方程进行重构，增加过渡电阻待识别量，从原理上解决了时域距离保护未充分考虑过渡电阻所带来的不利影响的问题。仿真结果表明，该原理能较好地适用于风电系统送出线，并且有效地避免了风电系统送出线距离I段区内发生单相经高阻接地故障时距离保护拒动的现象。

摘要:在电力市场环境下，考虑需求侧响应和储能系统对微电网的影响，通过合作博弈的方式进行系统联合优化配置。提出一种在需求侧用户适当转移负荷的情况下实行分时电价的微电网运行策略，用于实现微电网收益最大化和最优可靠性。首先，建立了转移负荷的用户、分时电价下进行负荷响应的用户和储能系统的目标函数和模型。其次，利用合作博弈的方式将三方进行联合优化配置，采用迭代算法求出了三方联合优化纳什(Nash)均衡点(最优配置方案)。基于此提出系统联合优化运行策略。将该模型和算法应用于甘肃某一实际光伏微网系统，验证了其有效性。

摘要:为解决分相断路器行程走到一半、辅助触点相应处于中间状态、断路器非全相保护拒动问题，提出一种利用双位置继电器构成的断路器非全相保护方法。将断路器辅助触点引入双位置继电器对应的分合闸回路中，通过断路器辅助触点驱动双位置继电器，利用双位置继电器辅助触点构成非全相保护回路。该方法对断路器分合状态具有自保持功能，克服了断路器行程走到一半时辅助触点无法闭合的中间状态，保证断路器在非分非合状态时，断路器非全相保护可靠动作。

摘要:针对风力发电厂运行可靠性问题，提出风电机组模糊故障模式、影响与危害性分析(Failure Modes, Effect and Criticality Analysis, FMECA)评价模型。基于金风天翼风电场全年运行数据的统计分析，对风电机组故障评价引进模糊评价理论进行改进。通过建立FMEA(Failure Mode and Effect Analysis, FMEA)故障表，绘制危害性矩阵图并建立因素集、评价集和权重集，进行模糊评价分析。根据评价结果，对各故障的危害度进行重新排序整理。该研究对进一步提高风电现场运维效率、降低运维成本具有重要的意义。

摘要:基于全生命周期成本理论，建立考虑资金时间价值的配网开关柜全生命周期采购成本、运行成本、故障成本和报废成本的计算模型和敏感度分析的计算方法。对配网开关柜全生命周期各阶段成本进行分析，确定配网开关柜质量和采购成本的平衡点。结合实际算例，对配网开关柜全生命周期成本的各阶段成本和敏感度进行分析。找出了影响配网开关柜全生命周期成本的关键成本因素，提出了减少配网开关柜全生命周期成本的方法。

摘要:变压器绕组在遭受短路故障后易产生变形，传统的频率响应分析或短路阻抗分析在绕组变形检测过程中具有一定的片面性。提出一种基于信息融合和CS-SVM(布谷鸟优化的支持向量机)的变压器绕组变形故障诊断方法，通过将绕组变形相关的检测数据融合成SVM的输入样本，并放入根据人工经验训练好的CS-SVM来进行诊断。Matlab仿真结果表明，此方法具有良好的抗干扰性，能够较好地诊断出变压器绕组状态。最后再结合某变压器具体实例进行相应验证。

摘要:作为智能变电站的数字化基础，IEC 61850在促进变电站技术进步的同时，本身在应用中也反映出若干设计上的缺陷。在深入剖析IEC 61850标准现状和应用实践情况的基础上，反思了其成败得失。针对智能变电站的部分发展需求，不再完全局限于标准约束，提出了IEC 61850补充性框架设计思路。提出IEC 61850的变电站设备模型及其相关的服务模型可以简化，变电站配置描述语言需要摆脱低效、庞大的弱点，需要利用特定通信服务映射机制设计新的高效通信协议栈，并增强与调度端的无缝通信能力。最后利用CIM/E语言、电力通用服务协议等成果对IEC 61850进行了补充性的改进设计示例。