摘要:近年来，“互联网+”智慧能源、电力市场改革、新能源革命等一系列举措引发了电力系统信息大爆炸，导致海量的电力设备、电器以及用户需要连接。信息的感知、连接、传输、处理、应用及发布，范围越来越广，规模越来越大，并出现了大规模、复杂的高维动态系统，伴随着海量数据集。而集中式信号处理在处理这类问题时，存在着通信负担重、计算复杂度高、可扩展性差、鲁棒性差等缺点。因此集中式信号处理方式已经明显不适用，需要寻找新模型、新算法来解决。在大规模复杂(能源)电力系统中采用分布式信号处理是有效的解决方法。对国内外分布式感知和协同估计/检测进行梳理和综述，并给出未来的挑战和研究方向。

摘要:储能技术的不断进步，为未来配电网的发展提供了新的思路。提出了一种未来配电网的可能形态——基于储能装置、以用户为单位的低压直流微电网。同时论述了该形态配电网的结构特征和优越性以及当前技术与这个设想之间的差距。在当前技术水平下，低压直流微电网和储能装置的充放电管理领域的技术已经能够满足设想需要，但是储能装置的能量体积比和能量重量比以及寿命还存在较大差距。随着储能技术的不断进步发展，未来配电网必将发生革命性的变革。

摘要:为加强变电二次设备专业管理、提高现场作业人员运维检修效率，对继电保护远程运维关键技术进行研究与总结。电网事故快速分析、二次回路可视化、二次设备实景展示与远方操作、装置故障智能诊断及检修辅助决策等远程运维技术的应用，可实现调度端电网故障智能分析与远程指挥，检修端二次设备在线诊断与远程运维，运维端二次设备在线监视与远方操作。最终实现信息共享、业务协同、精益管理，大大提高了设备检修运维工作效率及电网故障处置能力。

摘要:广域电力系统稳定器(Wide Area Power System Stabilizer, WAPSS)对电力系统的区间低频振荡能够起到良好的阻尼作用。同时，WAPSS参数的协调优化设计能够避免因增大某一振荡模式的阻尼而造成其他模式阻尼恶化的问题，提出一种两阶段设计的WAPSS参数协调优化方法。第一阶段基于留数相位补偿原理设计WAPSS超前滞后环节的参数。第二阶段，将整定后的超前滞后环节参数代入WAPSS传递函数以减少决策变量，再以提高低频振荡模式和近虚轴模式的阻尼为多优化目标，利用基于精英替换策略的改进教与学算法(Teaching-Learning-Based Optimization, TLBO)对WAPSS的增益参数进行优化。通过将超前滞后环节参数和增益参数两阶段协调优化，不仅减少了每次迭代计算时间，而且达到了提高电力系统阻尼的目的。最后通过两区四机的仿真算例验证了该方法的有效性。

摘要:基于电压、电流故障分量的方向纵联保护原理广泛应用于交流线路的主保护。由于LCC-HVDC逆变侧交流线路具有不同于纯交流系统的故障特性，方向纵联保护能否继续适用需加以分析。首先，分析了逆变站三种不同的工作状态(未发生换相失败、发生单次换相失败、发生连续换相失败)对方向纵联保护的影响。其次，分析了逆变侧三种典型的交流出线结构(单回线单输电走廊、单回线多输电走廊、多回线输电走廊)对方向纵联保护的影响。最后，基于±800 kV天中直流系统(包括逆变侧500 kV交流出线)PSCAD仿真模型，验证了研究结论的正确性。

摘要:考虑到主动配电网在智能电网发展中的重要性以及在潮流分布与运行方式上的复杂性，进行了符合主动配电网运行实际的脆弱性分析。将主动配电网视为有向网络，将系统潮流分布方向作为网络邻接矩阵的方向矢量，从而得到考虑方向性的网络介数指标，以衡量各节点在网络连通性中的重要性。考虑发电机-负荷因素,分析功率在支路间的分布情况，提出功率因数指标，以评定各节点在功率传输中的作用。使用熵值法确定各指标权重，提出综合功率介数的概念，并对主动配电网的脆弱环节进行识别。以年为时间尺度，对网络脆弱性的年变化趋势进行研究，发现了较强的季节特性。使用添加了分布式电源与电池储能系统的IEEE 33节点系统，计算了网络在受到按脆弱性识别结果进行攻击时的失负荷率，验证了所提方法的正确性。

摘要:智能变电站的新特点和新变化对智能站继电保护状态检修提出了新要求，智能变电站二次设备公共信息模型是建设新型智能变电站继电保护状态检修的基础。IEC 61970和IEC 61968 公共信息模型(CIM)不能为智能变电站继电保护状态检修提供全面的公共信息模型支撑。基于IEC 61970和IEC 61968的CIM基本扩展原则，通过分析继电保护装置物理结构分层以及智能变电站保护控制系统通过网络化二次回路进行信息交互的新架构，扩展了智能变电站继电保护二次设备资源公共信息模型和继电保护二次设备资产公共信息模型。提出了基于IEC 61850的变电站二次设备状态信息模型到智能变电站继电保护二次设备量测模型的模型映射方案，构建了完整的智能变电站继电保护二次设备公共信息模型架构，为智能变电站继电保护状态检修的应用和二次运维管理系统信息的集成和交互奠定了基础。

摘要:交直流混联受端电网大频差事故下的频率稳定控制是个难题，之前主要依靠电源侧的一次调频响应以及负荷侧的低频减载措施。随着直流功率紧急支援、抽蓄切泵和大规模可中断负荷控制等新型可控资源以及相应新控制技术的出现，全面提升和拓展频率紧急控制技术成为可能。系统性地分析了实现频率紧急全过程控制需要攻克的关键技术，重点阐述了频率紧急协调控制技术中的故障可靠识别、功率损失量准确计算、多防线协同、多措施分类协调、系统监视与管理等核心技术。基于上述关键和核心技术构建了华东电网频率紧急协调控制系统，保障了华东电网的安全稳定运行，提升了新能源的消纳能力。

摘要:分析了稳定控制系统策略的三种实现方式的优缺点，提出了在小规模电网开展在线实时稳定控制系统研究应用的需求。介绍了基于超实时仿真算法的在线实时稳定控制系统的实现方案，包括硬件结构、软件结构和关键技术指标。阐述了系统涉及的关键技术问题，包括超实时仿真算法、稳控决策、高速实时通信方案以及多种决策方式的协调方案。该系统在独立局域电网和企业自备电网的应用，验证了其工程实用性。最后，展望了在大规模电网推广在线实时稳定控制系统的研究方向。

摘要:在新能源发电经由逆变器接入电网的系统中，并网逆变器的稳定性将随着接入点短路比的减小而降低。目前，学术界针对这一问题已有较多研究，但大多是基于状态空间模型线性化后利用相关控制理论进行分析，缺乏直观的机理分析。采用忽略了电流内环响应时间的准稳态模型，重点对并网逆变器中锁相环的静态稳定性进行分析，得出了与传统单机无穷大系统中类似的静态稳定判据。由此稳定判据能直观得出并网逆变器维持同步前提下的输出功率极限，并指出当并网逆变器超出此功率极限时将以过电压的形式失去稳定。采用并网逆变器的详细模型进行仿真分析，验证了所提静态稳定判据的正确性。

摘要:在涌流期间，现场发生了多起变压器和相邻输电线路等电力元件差动保护误动的事故，严重威胁电网的安全稳定运行。原有误动分析中只考虑了变压器涌流暂态过程，少有考虑其与电流互感器等非线性铁磁元件电磁暂态交互作用过程。首先分析了变压器涌流波形特征量变化规律，并利用构建的工业保护用CT(P/PR)的Lucas仿真模型，仿真研究了CT暂态传变特性对涌流二次谐波比和间断角的影响规律。研究表明，涌流的二次谐波比与波形间断角取决于变压器铁心饱和角，饱和角越大，二次谐波比越小，而波形间断角越大，反之相反。经CT传变后涌流的二次谐波比变大，和应涌流波形间断角变小。励磁涌流波形间断角变化情况取决于负载电阻大小，可能变大，也可能变小。研究结论可为改进多非线性铁磁元件交互作用下变压器差动保护提供指导。

摘要:针对电力系统被更替设备的处理问题，提出了一种资源再利用的解决思路，并以模拟量输入式合并单元为例，通过软硬件调整，将其改造为交流采样测试装置。首先分析了合并单元的现有资源，给出了硬件调整方案，采用最简化配置，兼容互感器、模件、装置等不同的采样接入方式。然后给出了软件调整方案，采用增量模式，结合应用需求，增加交流采样测试功能。随后分析了非周期分量衰减时间常数、最大峰值瞬时误差、波形畸变监视等测试模块的功能原理，并给出了详细的设计方案及实现步骤。最后，结合不同的测试场合，给出了具体的应用实例。试验结果表明，该装置可以较好地适用于交流采样测试。

摘要:风剪切和塔影效应使直驱式风电机组成为强迫功率振荡扰动源，虚拟惯量控制可使风电机组同时具备向系统提供惯量支持和抑制扰动的能力。通过分析虚拟惯量控制中比例-微分环节对系统阻尼、风机轴系扭振和扰动源的影响，提出了虚拟惯量控制的改进方案。在VIC补偿量中引入风机输出功率给定量和二阶带通滤波器，实现了比例、微分系数的等效等比增大。算例分析和仿真结果表明，改进方案在不减少系统阻尼和不降低轴系稳定性的前提下，提高了虚拟惯量控制对强迫功率振荡扰动抑制的能力。

摘要:传统的跨省联络线计划基于电力交易而制定，与受端电网机组计划相互独立，且不受负荷变化影响，存在资源配置不合理、电网安全稳定运行受影响等问题。为此，结合联络线对受端电网的影响特点，将受端电网分为电网调峰困难、火电开机容量大和负荷平稳三种运行场景，针对各场景分别构建了目标函数为受端电网安全裕度最大、风电消纳量最大以及联络线吸纳量最大的联络线调度优化模型。同时提出了针对联络线并网过程中可能出现的火电机组调整量不足、联络线和负荷变化趋势差异问题的预警模型。最后，选取某电网实际数据对模型进行算例分析，验证了模型的有效性与实用性。

摘要:为研究人为因素对电力系统可靠性的影响，提出了一种考虑人为因素的基于隐马尔科夫(HMM)的设备强迫停运率模型及其人为因素判别模型。通过分析人为因素与设备修复的关系，将人因场景分为三种情况，对传统的设备修复模型进行优化。进而根据HMM模型的特点，建立HMM设备强迫停运模型。运用前向算法，建立人为因素判别模型。通过实际算例验证了所提出的强迫停运率模型的适用性和人因判别模型的正确性。判别设备强迫停运情况下的人为因素，有针对性的采取措施，减少设备强迫停运时间，提高电力系统可靠性。

摘要:随着双馈风电机组并网容量的不断增加，风电机组的接入对电网继电保护的影响逐渐增强，研究适用于继电保护整定计算的双馈风电机组短路电流计算方法尤为重要。为了解决这一问题，并考虑到继电保护整定计算的实用性，建立了一种适用于继电保护整定计算的双馈风电机组等效模型。通过对双馈风电机组基本关系式的推导，得到了双馈风电机组的简化等效电路。通过对简化等效电路以及双馈风电机组发生短路故障时的暂态过程进行研究，推导出等效电动势的表达式，并进一步推导出了双馈风电机组的短路电流计算公式。最后通过仿真验证了等效电路和短路电流计算公式的准确性，为双馈风电机组的继电保护整定计算提供了一种新的等效模型。

摘要:近年来，可再生能源高渗透率接入电网面临着明显的弃风弃光现象。微网为可再生能源的充分利用提供了良好的平台，主动配电网下多微网间的协调调度将进一步提高可再生能源的利用率。将分层控制理论与多微网并列运行的配电网架构结合，提出一种以配网协调能力最强为目标的先配网后微网的两步动态分层调度策略。重点研究配网能量管理中心和微网EMS的信息交互过程，旨在最大化利用可再生能源，减少主动配电网与主网的交互功率，同时保证微网运行的经济性。最后，以含多微网的主动配电网为例分析，验证所提出策略的正确性。与其他策略的对比体现了所提策略在充分利用可再生能源、减少主动配电网与主网的交互功率、缩短优化用时方面的优势。

摘要:针对传统电压暂降就地治理方案中容量浪费的问题，提出了一种基于全生命周期成本的治理设备综合配置规划方法。通过建立串、并联型治理设备(以DVR和STATCOM为例)的数学模型，基于电压暂降事件的风险评估，分析比较了串、并联治理设备的治理特点。该方法综合考虑治理方案的投资成本和经济效益，以经济性最优为目标，确定电压暂降治理设备的综合配置。采用IEEE33节点配电网络进行了仿真验证。仿真结果证明，当配网内含有多个敏感负荷时，所提出的综合优化配置方案相对传统的就地治理方案更具经济性。

摘要:为了提高飞轮储能系统无位置传感器控制性能，飞轮电机必须具有参数辨识和参数自整定的功能。因此，提出一种基于递推最小二乘离散法在线辨识未知参数的转子位置扩张观测器，以使位置观测环节具有较强的鲁棒性能。首先，建立飞轮电机数学模型并进行离散化分析，在此基础上，采用通过将反电动势估算值反馈引入到非线性扩张观测器计算中的转子位置估算方法。随后，将基于递推最小二乘辨识算法应用于飞轮电机离散模型并可同时辨识定子电阻、交直轴电感等关键电磁参数，以便消除因飞轮电机模型误差引起的转子位置估算误差，提高系统无位置检测性能。最后，搭建基于DSP2812的硬件实验平台。仿真和实验结果表明所提算法对未知参数的辨识具有一定的准确性和实时性，可实现对飞轮储能系统的无位置传感器运行控制。

摘要:现行特高压直流输电线路故障测距大多采用行波法，但单端/双端行波测距受行波波速影响较大，加上输电线路弧垂效应，测距精度较差。利用对端行波到达本端测距装置的时刻，通过公式推导消除行波波速的影响，推导出一种不受波速影响的特高压直流输电线路单端故障行波测距方法，将无需准确计算线路沿线波速也能实现直流输电线路故障测距。在PSCAD/EMTDC中搭建哈郑±800 kV特高压直流输电系统模型，在不同故障位置和不同过渡电阻下进行仿真。大量仿真结果表明，该改进单端测距方法不受输电线路沿线波速和故障位置影响且耐受过渡电阻能力强。

摘要:为解决逆变器控制策略对含逆变型分布式电源的配电网的故障特性的影响问题，提出了一种基于正序分量综合阻抗的纵联保护新原理。该原理利用线路两端正序电压相量之差与线路两端正序电流相量之和的比值构成正序分量综合阻抗。区内与区外发生故障时，正序分量综合阻抗的幅值变化明显，据此可以区分线路上的内部和外部故障。新原理特征量明显，容易整定，不受分布式电源控制策略的影响，抗过渡电阻能力强。PSCAD仿真验证了该原理的有效性。

摘要:综合考虑所切负荷的重要程度、频率调节特性与布点位置对低频减载方案整体效果的影响，结合系统待优化轮次减负荷量的要求和装置的动作特点，提出了一种考虑潮流转移对系统影响的低频减载方案优化方法。以停电损失最小化、所切负荷的单位调节功率最小化和潮流转移熵最大化为优化目标，综合考虑各种约束条件，采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解出Pareto最优解集。然后通过灰色关联分析模型对其进行多属性决策，以确定出最科学合理的低频减载方案。最后，采用新英格兰10机39节点系统算例验证了所提优化方法的合理性与有效性。

摘要:智能变电站与传统变电站相比，二次保护系统中增加了过程层设备合并单元及智能终端，引起了保护设备动作时间变慢。提出将合并单元的单一插值采样算法改为同步采样算法与插值算法相结合，基于同步状态自适应调整采样算法，减小了合并单元内部采样数据的处理时延。针对智能终端的CPU插件进行了改进，由FPGA完成GOOSE组播过滤、网络风暴功能，CPU负责处理GOOSE的接收与发送，同时采用MOSFET光电耦合继电器作为启动继电器，通过优化设计减少了智能终端的出口时间。基于上述设计，研制了新型过程层装置，并对比开展了动模仿真及静模仿真验证。仿真试验结果表明，新研制的过程层装置配合线路保护装置的整体动作时间相比优化前减少3 ms，能够满足GB/T-14285标准对继电保护装置整组动作时间的要求。