摘要:整流侧采用电网换相换流器(Line Commutated Converter, LCC)，逆变侧采用模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)构成的混合直流输电系统，结合了LCC、MMC的优点；同时，当MMC为半桥子模块和全桥子模块各占50%的混合型MMC时，系统具有较强的交直流故障穿越能力。针对整流侧交流系统严重故障下半桥子模块和全桥子模块电容电压不平衡的问题，提出一种改进的环流控制策略。改进的环流控制策略通过检测MMC的运行工况，调整环流控制器的参考值，从而使桥臂电流具有正负交替的特性。其次，提出基于虚拟电阻和电流指令限值的故障暂态电流抑制策略，能够抑制故障穿越期间交直流电流的振荡，确保系统安全稳定运行。基于PSCAD/EMTDC仿真平台，搭建LCC-MMC混合直流输电系统，仿真验证了所提控制方法的有效性。

摘要:针对分布式光伏大量并网导致的配电网电压越限风险增加的问题，分析了不同天气类型下光伏出力特性，提出了基于光伏出力波动特性的广义天气类型聚类划分方法和基于净空理论的光伏出力时间序列模型构建方法。所构建的模型能反映实际光伏出力的时序性和波动性，建立了基于各时段节点电压越限概率与严重度函数的系统电压越限风险评估指标，据此提出采用混合逼近法求解配电网中分布式光伏的极限接入容量。最后，以典型IEEE33节点配电系统和南方电网某地区实际线路为例，分析了不同负荷特性、负荷水平和线路类型下的系统电压越限风险，从这三方面分别对分布式光伏接入配电网的极限容量进行评估。

摘要:交直流混合微网结合了交流微网与直流微网的优点，其优化配置问题是目前研究的热点。围绕包含风力发电、光伏发电和储能电池的交直流混合微网系统，综合考虑了换流器配置、设备的随机故障、微网的运行模式、子微网间的交互功率和微网与主网的交互功率波动约束，建立了以安装成本、运行成本和可靠性成本之和为目标的优化模型，运用混合整数线性规划求解。讨论了不同直流负荷比率下的合理配置，并与传统交流微网进行了对比分析。算例表明:交直流混合微网在成本和可靠性方面有一定优势，并随着直流负荷比率的增大优势更加明显。

摘要:为了更好地解决含DG的配电网重构问题，建立了以系统损耗、负荷均衡、电压偏差为目标的重构模型，并利用改进萤火虫算法进行寻优计算。针对传统萤火虫算法中存在的早熟收敛、过度依赖控制参数等缺陷，引入了惯性权重，利用混沌理论对算法参数进行调整，使算法兼顾全局搜索与局部搜索能力的均衡。同时将精英保留策略融入到萤火虫算法当中，加快了算法收敛的速度。为了减少网络重构中出现的大量不可行解，对网络拓扑进行了简化操作，缩短了编码维数，提高了寻优效率。最后通过算例分析，验证了该算法的有效性与实用性。

摘要:针对永磁同步电机参数辨识过程中收敛速度慢的问题，提出基于正交投影与多新息递推最小二乘相结合的算法来估计永磁同步电机参数。选择永磁同步电机四阶非线性状态空间模型的数学方程，将此模型改写为线性回归模型的形式，省略线性化过程。在仿真过程中加入噪声到电机的运行系统中，来模拟真实的电机运行环境，然后将正交投影与多新息递推最小二乘的结合算法分阶段配合应用于永磁同步电机的线性回归模型中进行参数辨识。辨识结果显示出了该结合算法的有效性。

摘要:基于电压源型换流器的多端直流输电电网是解决可再生能源并网和消纳的有效途径，因此研究交直流混合电网的潮流算法很有必要。提出了一种基于扩展节点法的交直流混合电网统一潮流算法。首先建立了电压源型换流站的稳态模型和控制策略及基于扩展节点法的交流和直流电网的网络模型。然后推导了基于牛顿法的统一潮流算法，将交直流混合电网的节点注入电流、支路电流和节点电压作为未知变量同时求解。通过IEEE 30节点交直流混合电网算例验证了所提算法的有效性。

摘要:综合考虑交通、电力双层网络的实际情况，提出一种包含电池集中充电站、电池更换点的电动汽车充换电服务设施的两步规划及校验方法。首先，综合考虑用户和投资运营者的成本，构建两步规划选址模型。其次，以用户时间成本和电池更换点运行成本最小为目标，利用遗传算法并结合Voronoi图，得到最优的电池更换点的数量、位置及其服务范围，完成第一步规划。然后，确定电池集中充电站站址与服务范围，形成第二步规划选址方案。最后，将规划区域内交通网络和电网信息相结合，进行方案校验并判断其可行性。算例分析验证了该规划方法的有效性和实用性。

摘要:逆变型分布式电源的控制方法对电网有显著影响，但现有方法难以兼顾逆变型分布式电源在故障穿越、继电保护以及故障分析等方面的要求。提出了一种逆变型分布式电源的灵活正负序电流控制方法，在电网发生不对称故障时向电网中注入正序和负序无功电流。在此基础上建立了逆变型分布式电源在故障状态下的等值序网模型。仿真结果表明，所提方法能够增强逆变型分布式电源的故障穿越能力，在电网发生不对称故障时保留电流的序分量特征。

摘要:针对电能质量分析中的谐波检测问题，将变分模态分解(VMD)应用到电力系统谐波检测中。利用VMD对信号的频带划分能力，实现各谐波模态的有效分离。对谐波信号进行频谱预分析确定VMD模态分解数，采用Hilbert变换提取各谐波模态幅值、频率等特征信息，通过基于奇异值分解的扰动定位方法对暂态谐波起止时刻与幅值变化时刻进行准确定位。不同类型谐波信号仿真实验验证了该方法的有效性，在无噪声与较低信噪比情况下均具有较高检测精度，具有良好的噪声鲁棒性。

摘要:为了提高配电网单相接地故障时选线的准确性和可靠性，提出了一种基于S变换暂态能量与方向的无整定配电网选线新方法。通过S变换计算各条线路故障特征频率下的暂态能量参数与综合相角参数，利用欧氏距离算法融合二维信息得到每条线路的特征距离，比较实时特征样本的故障距离和健全距离大小实现基于无整定保护判别的配电网故障选线。仿真结果表明，该方法受故障位置、故障合闸角、故障电阻、网络结构等因素影响较小，且判据裕度较高。该方法相比单一判据方法更加适用于结构复杂的配电网系统，同时不必人为规定继电器的动作特性，即无需人为设定判别整定值，具有很高的选线准确性和鲁棒性。

摘要:针对传统撬棒电路(采用固定电阻)在解决双馈风力发电机(DFIG)低高电压连锁故障穿越时，难以兼顾发电机转子侧电流和直流母线电压的抑制问题，采用电机电磁暂态分析的方法，找出了双馈风力发电机转子电流、电压与撬棒电阻的关系，提出一种撬棒电阻动态自适应的控制方法。该方法适用于低电压、高电压及低高电压连锁故障，解决了电网故障穿越时无法同时抑制转子电流和母线电压的波动问题。采用理论分析和仿真实验，证明该方法在电压跌落故障、电压骤升故障以及低高压连锁故障下能够有效地抑制转子电流和直流母线电压的波动，提高了系统的故障穿越能力。

摘要:为了提高电能质量扰动信号分类的准确率，首先利用相空间重构将一维时间序列电能质量扰动信号重构到多维相空间，获得扰动信号轨迹并投影到二维相平面，形成二维轨迹图像。然后对该图像进行二值化处理，减少信号的数据量，凸显轨迹轮廓。最后通过卷积神经网络对处理后的轨迹图像进行特征提取，并对相应的扰动信号进行分类识别。在卷积神经网络框架Caffe下进行仿真实验，仿真结果表明该方法具有很高的识别准确率和良好的抗噪能力。

摘要:传统变压器健康状态评估主要集中在评价导则与模型建立上，然而人为因素与低数据利用率或导致评估结果不准确，对此提出了一种基于历史信息挖掘的变压器健康状态聚类方法。首先利用关联分析挖掘变压器历史信息，以置信度量化评价指标。其次采用主分量分析方法获取评价指标关联权重，据此修正指标聚类空间。最后通过Canopy-kmeans两层聚类方法分析变压器集群健康状态，针对不同簇给出相应健康等级以指导状态检修与运行调度。算例分析验证了该方法的可行性与有效性。

摘要:为了克服电力线通信系统中严重的多径衰落效应，改善低压电力线通信系统的通信质量，引入基于适应性扩展和阈值分割的数据处理算法。建立了OFDM通信系统以及电力线信道的仿真模型，分别对适应性扩展算法以及三级阈值分割算法在电力线通信领域的应用进行了仿真分析。与传统的OFDM通信系统的信道估计技术相比，该算法不占用宝贵的频带资源并且易于实现。实验证明，除去信号被噪声淹没等一些极端情况，对于各种多径信道，该方法均可以有效对抗多径衰落特性，降低误码率(BER)，提高通信质量。

摘要:为了辨识配电网中的脆弱线路，提出一种基于网络结构重要度和安全隐患脆弱度的线路综合脆弱性评估模型。该模型一方面以复杂网络理论基本参数结合配电网的特点定义了线路的网络结构重要度指标，另一方面以负荷冲击和故障断线两种情况对系统安全运行造成的影响定义了线路的安全隐患脆弱度指标。通过层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)计算各指标的权重系数，从而综合反映线路的脆弱性。以IEEE33节点配电系统进行计算分析，验证了该线路综合脆弱度评估模型具有合理性和有效性。

摘要:空充变压器可能在邻近运行直流线路上产生电压和电流的50 Hz分量，存在引发50 Hz保护动作而导致直流降功率的风险。针对空充变压器时直流线路沿线50 Hz分量的分布展开研究，为进一步制定合理的应对措施提供指导。分析了运行直流线路产生50 Hz分量的机理，并提出基于测试信号法的直流线路入口端谐波阻抗计算方法。在此基础上，研究了在不同运行方式下，空充变压器时运行直流线路沿线50 Hz分量的定量计算方法。以牛从直流的PSCAD/EMTDC仿真模型为例，利用上述方法进行计算，并将计算结果与仿真结果进行对比。分析结果表明，二者具有较好的一致性，这验证了所提定量计算方法的准确性和有效性。

摘要:为解决频率偏移时电力系统相量及电气量的测量误差大的问题，提出了一种改进的离散傅里叶(DFT)修正算法。建立了相量的实部、虚部与幅值、初相角、频率偏移量之间的函数关系式，根据此关系式得到实部、虚部与频率之间所满足的一个恒等式。在频率已知条件下计算出修正后的相量幅值和相角，进一步推导出了修正后的相量实部与虚部，最后得到其他电气量的修正算法。仿真结果表明，当系统频率偏移时，在信号为纯正弦信号，或者含有高次谐波及随机噪声等情况下，算法均可有效地提高相量及电气量的计算精度。同时，该算法对采样频率和频率误差不敏感，计算量小，不增加额外的延迟时间。

摘要:变压器的建模计算方法有两个关键点，一个是磁化曲线的表示，一个是磁路到电路的等值转换模型。针对第二个关键点提出了一种新的转换模型，把铁芯柱、铁轭、漏磁路径都等效成匝数为一次绕组的线圈，利用电流拆解方法表示各线圈的电流关系，利用磁通的连续性表示电动势的关系，从而得到与磁路等值的电路模型。该电路模型与对偶原理法得到的电路模型相同，并且该模型可以得到与统一磁路UMEC法相同的变压器铁芯动态自感和互感值，验证了所提新方法的正确性以及所提方法、对偶原理法、统一磁路UMEC三种方法的统一。最后给出计及变压器饱和特性的电磁仿真计算流程图。

摘要:统一潮流控制器(UPFC)能灵活调节电网潮流，是能源互联网的重要设备。提出了一种模块化多电平换流器与固态限流器相结合的模块化限流式统一潮流控制器的拓扑结构。首先分析该拓扑结构的工作机理，推导出系统的数学模型。提出一种改进型最近电平调制策略，能有效提高交流输出电压的波形质量。根据数学模型提出了MMC-UPFC的串并联侧的控制策略。同时，提出了交流系统故障时，限流器的控制策略。最后在PSCAD/EMTDC平台建模仿真验证所提拓扑结构、调制策略及控制策略的有效性。

摘要:为了降低损耗，提高DC/DC转换器的效率以及工作范围，提出了一种高效率的混合型全桥DC/DC转换器。其由移相全桥串联谐振转换器和带有倍压电路的有源钳位升压转换器组合而成，并使用电路结构简单的混合控制方案。在正常输入范围内，所提出的转换器作为相移全桥串联谐振转换器工作，通过在所有开关和整流二极管上应用软开关，并降低传导损耗，从而提高转换效率。当输入低于正常输入范围时，转换器作为有源钳位升压转换器工作，增强了工作范围。由于混合操作，所提出的转换器在正常输入范围下以比常规转换器更大的相移值进行工作。因此，所提出的转换器能够在较宽的工作范围内提供高功率转换效率。最后建立了一个1 kW的原理样机，来验证所提出转换器的有效性。

摘要:馈线拓扑分析是实现馈线自动化的基础，智能分布式馈线自动化(Distributed Intelligent Feeder Automation, DIFA)的馈线拓扑分析由配电终端自主实现面临着巨大的挑战。首先研究了FA应用的馈线拓扑模型，把电源、线路、母线和负荷等电气元件抽象为节点，以开关为边-电气元件为节点的多叉树表示的馈线拓扑作为DIFA馈线拓扑模型。提出了基于拓扑片的馈线拓扑分散配置方法，把每个配电终端覆盖的区域定义为拓扑片，每个配电终端配置存储拓扑片信息。把拓扑片的邻接关系用配电终端的邻接关系来定义，并映射成开关邻接关系。在拓扑片的配置中显性配置开关邻接关系，隐性包含线路节点、母线节点和负荷节点。最后提出了拓扑片拼接的馈线拓扑静态分析方法。所提出的基于拓扑片的馈线拓扑分析方法适用于DIFA，由配电终端自主实现，具有分析速度快和配置简单的优势。

摘要:为解决特高压交流输电气体绝缘封闭式开关设备(Gas-Insulated metal-enclosed Switchgear, GIS)中的电流互感器(Current Transformer, CT)现场误差测量试验难以开展的问题，提出了采用等安匝原理的自校式CT误差测量方法。通过在CT铁心上设置同样结构的双二次绕组，以实现CT误差的自校。正常运行时双二次绕组并联连接；进行误差测量时，双二次绕组分开，通过向其中一个绕组(等效一次绕组)输入电流，构造出等效于正常运行状态下的磁势，通过自校法测差电路可实现对另一绕组(等效二次绕组)的误差测量。与传统比较法相比，可有效降低现场工作环境下对大型试验设备和电源的要求，减少试验和运维工作量。对工程用自校CT线圈的仿真及试验，验证了所提方法的有效性。

摘要:针对智能管理单元对就地化保护装置的远程显示和控制，提出了一种基于IEC61850第二版的装置建模方案。在模型ICD中逻辑设备管理层次结构体现装置菜单的层级结构，通过数据集成员定义菜单中包含的具体数据。对管理LD中需要上送报告的数据集建立非缓冲的报告控制块，最后将生成的模型文件导入智能管理单元，生成相应的装置菜单。基于以上方案，智能管理单元具备了原有的装置液晶功能，实现了不同厂家装置的菜单展示，并通过MMS对就地化保护装置进行查看和控制。