摘要:交替迭代法由于处理换流器控制策略的灵活性以及对单侧潮流计算方法的良好继承性而被广泛采纳，但该方法用于求解基于目前广泛采用的电压源换流器(Voltage Source Converter, VSC)潮流计算模型的混合系统潮流时，会出现交直流系统间的多次交替迭代问题。从避免多次交替迭代问题和进一步减少计算量的角度出发，对VSC潮流计算模型进行重塑，提出一种新型VSC潮流计算模型。该模型将VSC的有功损耗等效至直流侧，并重新对交直流系统设定边界，在避免了交直流系统间多次交替迭代问题的同时也相应减少了混合系统的潮流计算量。最后在IEEE9节点系统增加直流环节形成一个交直流混合系统，对所提模型进行测试，测试结果表明了所提模型的有效性和高效性。

摘要:直流电网的协调控制策略包括主从控制、直流电压裕度控制及直流电压下垂控制等。下垂控制可以实现直流电网的多点直流电压控制，但下垂系数的大小会对系统直流侧电压的稳定性产生一定的影响。以基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)的直流电网为研究对象，首先建立了下垂控制作用下MMC直流电压控制系统模型及其传递函数，并在此基础上，采用劳斯判据得到了能够保持系统直流电压稳定的下垂系数取值范围。然后，分别在时域和频域中分析了在不同取值区间内选取下垂系数对系统直流侧电压控制特性和稳定性的影响。最后，在PSCAD/EMTDC中建立了基于MMC的4端直流电网仿真模型，验证了理论分析的正确性，为工程应用时合理选择下垂系数提供了理论依据。

摘要:分布式电源(DG)接入配电网后，低电压等级电网可能倒送功率至高电压等级电网，对电网造成不利影响。在各种影响因素中，倒送功率限制是影响DG接入电网的主要因素。从倒送功率约束的角度出发，结合节点电压及潮流约束，建立了以DG接入容量最大为目标的数学模型，给出了最大接入容量的计算方法，并分析了DG的接入对配电网有功网损的影响。考虑节假日对负荷的影响，给出了调整倒送功率约束以增大DG接入容量的建议。以一个33节点的10 kV配电网接入分布式光伏电源为例，验证了所提方法的可行性。

摘要:针对分布式电源(Distributed Generation, DG)的不确定性和时序特性，构建了考虑时序特性的配电网风-光-储随机规划模型。首先对风电和光伏的时序特性和不确定性概率分布进行详细建模，并给出储能系统的充放电、容量限制约束模型。为充分融入随机规划，采用ARMA模型对风-光的不确定性运行工况进行场景抽取，并通过Kantorovich方法筛选获得10组典型场景。此外，建立以投资成本和运行成本为综合优化目标，二阶锥松弛支路潮流、储能、DG运行相关约束、安全约束等为约束条件的风-光-储投资随机规划模型。最后，通过修改的IEEE33节点系统进行算例分析，验证了该模型的有效性。

摘要:连接大量交流源、荷是基于模块化多电平换流器(MMC)的中压柔性直流配电网的未来应用场景之一。然而，非理想交流源、荷产生的谐波扰动会使MMC桥臂出现电压波动并激发环流，进而使桥臂电流畸变，导致直流侧出现纹波。为研究交流谐波经MMC的传导机理，通过平均开关函数和桥臂瞬时功率方程，推导了交流负荷谐波电流和交流系统背景谐波电压在MMC内部激发的桥臂电压波动及环流表达式，分析了其传导机理和规律。同时，分析了不同次交流谐波经MMC的传递叠加特性及其对直流侧纹波含量的影响。仿真结果验证了理论分析的正确性。

摘要:随着我国电力体制改革以及智能电网技术的发展，含柔性负荷的智能小区成为参与需求响应的重要主体之一。综合考虑不同可削减柔性负荷设备用电的不确定性，结合目前中国居民需求响应现状及未来发展趋势，针对新型智能小区提出一种适用于负荷聚合商的可削减柔性负荷实时需求响应调度策略。该策略利用混合整数线性优化与基于Copula的蒙特卡洛模拟相结合的方法对各负荷设备进行每小时一次的滚动优化，从而实现居民可削减柔性负荷的实时随机调度。通过仿真验证，该策略可在不影响用户满意度情况下有效降低用户用电成本，减小负荷峰值及用电量，使智能小区中的可削减柔性负荷能够有效参与到需求响应中。

摘要:随着新能源占比的增大，电网调峰能力和频率稳定问题已成为新能源消纳的主要制约因素，提出一种考虑调峰、频率稳定以及机组调节性能等稳态、动态平衡条件约束下的新能源消纳能力综合评估方法。考虑联络线调峰，计算电网的新能源渗透率。通过应力和寿命之间的关系计算出机组频繁调节下的寿命损耗，分析对新能源接纳能力的影响。并把频率稳定作为重要约束条件，分析不同类型扰动例如一般扰动和严重故障限制下的新能源消纳水平。分析结果揭示了不同因素下的交互制约关系，提高了评估新能源消纳能力的系统性和适应性，并给出了相关建议。

摘要:远方清洁能源经直流大容量远距离送入负荷中心是电网的发展趋势。加强交流网架等传统措施已不能满足多直流馈入受端电网安全稳定运行需求，迫切需要研究柔性输电新技术的应用可行性。首先分析了多直流馈入受端电网安全稳定运行面临的风险与挑战。结合柔性直流输电技术优势，针对潮流分布不均导致的交流断面输电能力受限问题，提出了支撑断面输电能力最大化的柔性直流布局方法，并量化了柔性直流并网后断面输电能力提升效果。针对交流故障诱发多回直流同时换相失败问题，提出了降低两回直流同时换相失败风险的柔性直流配置方法，并量化了诱发两回直流同时换相失败的交流系统故障区域降低效果。以河南电网实际数据为例验证了所提方法的有效性。在关键输电断面配置柔性直流可充分挖掘现有输电设备潜力、提升断面输电能力，显著缩小引起两回直流同时换相失败的交流故障区域范围，提升电网安全稳定运行水平。

摘要:为了充分利用分布式电源局部调压能力治理10 kV配电网的低电压问题，提出了一种利用分布式电源改善电压的方法。根据配电网5种典型运行案例的节点电压，利用模糊聚类分析对配电网中节点进行二次分区，并利用改进的粒子群算法在分区内优化配置分布式电源和无功补偿设备。计及分布式电源和无功补偿设备的输出电流以及有载调压变压器变比的影响，推导出了计算节点电压变化量的公式以及基于电流的电压灵敏度分析矩阵，并提出了基于灵敏度分析矩阵的电压控制策略。以存在“低电压”问题10 kV配电网为例，对所提出的方法进行了分析和验证，结果表明了所提方法的可行性和有效性。

摘要:停电防御框架向自然灾害预警延伸已成为广泛共识。自然灾害演化的时空分布特征及其诱发电网故障的不确定性，迫切需要将基于确定性准则的安全稳定分析向电网运行风险评估拓展，将基于电力系统安全稳定控制技术导则确定性场景的三道防线控制向基于动态故障场景的风险控制延伸。针对自然灾害下电网运行风险如何在线防御的问题，总结了当前自然灾害下电网输电元件故障概率特征及其评估技术以及自然灾害下安全防御的困局与应对现状。分析了包括设备保护在内的电网安全稳定各道防线的风险控制代价特征。提出了适应灾害下概率及损失变化特征的风险控制策略。该策略既可实现预防控制与紧急控制间防御门槛的自动设置，又可获得降低电网实际运行风险的在线预防控制优化措施。

摘要:随着电力系统结构日益复杂，越来越多的区域电网逐渐实现互联。如何提高电力系统稳定性、供电可靠性成为急需解决的问题。低频振荡是随着电网互联而产生的，给电网安全稳定运行带来了巨大的挑战。研究了大规模柔性负荷及统一潮流控制器(UPFC)相结合的协同控制策略，抑制电力系统低频振荡。建立基于频率反馈的大规模柔性负荷控制策略，并针对UPFC串联侧设计基于功率反馈附加控制策略。最后采用遗传算法对柔性负荷与UPFC协同控制策略的各参数进行优化，得到最优协同控制策略。通过算例验证了该控制策略的有效性。

摘要:异步联网后的云南电网动态稳定性问题突出，考虑到云南电网水轮机组众多的特点，为了在抑制低频振荡的同时抑制“无功反调”现象，选用PSS2B稳定器进行参数优化整定。针对灰狼算法后期收敛速度慢的缺点，引入动态权重策略，平衡全局搜索和局部搜索能力，提高寻优精度。首先利用SDM-Prony对振荡信号进行机电模式辨识，然后通过改进GWO算法迭代寻优最佳PSS参数，最后搭建了云南电网东南地区部分电网。通过两种方式下的时域仿真校验，验证了优化PSS2B参数能够有效地提高系统对振荡的阻尼，具有一定的鲁棒性和适用性。

摘要:研究了运行方式变化和工程等效对测量励磁系统无补偿相频特性的影响。首先阐释了PSS增加阻尼的原理和无补偿相频特性的工程等效测量方法。其次基于对单机无穷大系统的理论分析，得出发电机有功功率和无功功率是影响无补偿特性测量的主要因素。然后进行了实际电网仿真，得到了无补偿特性主要受发电机有功功率、无功功率影响的结论。电网负荷、电气距离、并列机组数量、并列机组PSS投退对试验结果影响较小。最后通过仿真对比，发现采用机端电压等效发电机内电势会使后半频段滞后角度偏大，得到了采用单机无穷大系统代替实际电网将使全频段滞后角度偏小的结论。该成果对于PSS性能的改善具有积极意义。

摘要:将健康指数作为表征设备整体健康状态优劣的指标，构建了设备健康状态的综合评估模型。在利用设备多个特征参数变化来反映设备运行状态的基础上，参照电力设备健康状况老化公式，提出了一个变量健康因子对设备运行状态健康指数进行修正。为综合考虑设备特征参数的重要程度，结合序关系法和熵权法改进了特征参数权重值的计算方式，使得设备健康状态综合评估体系的建立更加合理。最后，建立一种基于时间序列分析的非线性关系模型来拟合设备综合健康指数的变化趋势，评估未来健康状态并预测维护时间节点。利用该评估模型对某制氧厂的空压机进行了实例分析，结果表明该模型具有一定的有效性与合理性。

摘要:针对目前输电线路覆冰负荷预测模型存在的预测精度不足、模型参数选择随意性强、预测效率低等问题，提出了一种基于现场监测数据的输电线路覆冰负荷在线预测模型。首先基于主成分分析法(Principal Component Analysis, PCA)提取微气象数据中的有效信息，并采用遗传优化算法(Genetic Algorithm, GA)对惩罚系数等模型参数进行优化确定，建立离线最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machines, LS-SVM)模型。然后基于KKT条件(Karush-Kuhn-Tucker conditions)和增量在线学习算法，实现了回归函数和预测模型的在线更新。最后通过云南电网相关输电线路覆冰灾害的实例进行仿真分析。实验结果表明所提模型可有效地对现场输电线路覆冰负荷进行在线预测，单步长及多步长的预测效果均优于传统的覆冰预测模型，应用该预测模型可更好地为输变电系统的除冰和维护决策服务。

摘要:针对高压内置变压器空投导致零序电流保护误动的问题，从系统层面研究计及涌流影响的零序电流保护风险评估，以完善现有风险评估模型在涌流场景下未涉及盲区的不足。考虑影响涌流产生的多因素并非完全可得，提出了一种计及参量完备性的误动概率计算模型。在参量信息缺失不可得时，利用电网设备状态监测数据库中的数据补充计算，并分配相应的权重得到综合加权误动概率。在此基础上给出了具体风险指标和操作建议。通过具体的算例对所提出的风险评估方法进行展示，评估结果与实际运行中线路和母联动作结果一致。

摘要:为提高风电、光伏等新能源的消纳能力，提升多能互补微网系统运行经济性，提出了一种风光储多能互补微网系统并网日前调度的优化模型。模型的目标函数变量包括储能电池运行成本、系统弃风弃光成本、削负荷成本以及从上级电网购电成本，同时考虑到系统从上级电网购电将产生碳排放，基于此建立碳排放成本计算模型，并计入目标函数中。约束条件中考虑了储能电池充放电功率和容量、购售电功率平衡以及上级电网交换功率上限等约束。采用粒子群算法对模型进行求解。算例分析结果表明，所建模型能够充分考虑碳排放的环境因素以及系统实际运行特点，通过调节系统与上级电网的交换功率以及储能电池的充放电功率，能在实现系统运行成本最小的同时减少弃风弃光与削负荷情况。

摘要:传统电能质量扰动试验系统不能直观反应实际电网扰动，也不能用于测试实际电网扰动下并网设备的运行特性。对此提出一种10 kV/3 MVA数字物理混合仿真扰动试验系统设计方法。该方法能够在实验室环境下实现电力系统运行模拟，可用于电网故障下并网设备的特性研究；同时本扰动试验系统也能模拟基于波形特征描述的电能质量问题。提出了数字物理混合扰动试验系统的总体框架，功率接口为级联H桥式背靠背拓扑，在逆变侧采用比例+重复控制模拟数字侧仿真波形，仿真结果证明所提出的设计方案的可行性。

摘要:智能变电站数据传输网络化是二次回路数字化的发展趋势，但在带来数据共享便利的同时，网络风暴等数据异常问题也给二次设备安全稳定运行带来一定隐患。分析了影响数据传输可靠性的主要问题，提出了基于数据流量控制的报文管理技术，可有效提高数据传输可靠性。针对跨网数据交换问题提出了基于跨网端口流量控制的解决方案。

摘要:结合电力通信网络的结构特征，建立了面向电力通信网络的复杂网络模型，从节点邻居拓扑特征和网络聚合特征出发定义了节点影响力。采用网络属性值信息熵计算网络拓扑特征及其对节点影响力的整体贡献度，从连通性和网络效率的角度分析节点故障后对网络拓扑抗毁性和鲁棒性的影响。分别针对BA网络、WS网络、地市骨干电力通信网络和省级骨干电力通信网络的节点影响力进行了仿真分析。结果显示在网络效率和连通度方面，与采用其他复杂网络指标的方法相比，所提出的方法能够更好地反映关键节点的传播影响力。

摘要:随着电力系统容量的增加，线路的缩短，基于无功补偿而保留并联电抗器的现象越来越多，如何避免高补偿带来的直流偏置可能造成的系统故障成为一个需要研究的问题。首先基于补偿线路发生直流偏置的机理进行分析，得到了影响线路直流偏置的影响因素。然后基于ATP/EMTP电磁暂态仿真软件建立了仿真模型，并通过仿真计算与500 kV线路试验结果的对比校验了仿真模型的有效性。通过各影响因素的仿真研究，得到不同影响因素的交叉影响特性。通过对采用相控合闸方式的可行性研究，提出了采用单相顺序延时选相合闸方式抑制线路直流偏置的优势。

摘要:首先，从分析目前电力监控系统无法支持变电站远程运维及“运维一体化”模式运维的现状出发，提出了构建区域运维中心的必要性。接着，提出了区域站域两层体系结构的变电站远程运维架构方案，在此架构下，基于运维业务需求，给出了站端、区域端、运维班终端3级应用功能部署方案。之后，基于面向服务的区域站域交互框架，详细设计了站域服务接口方案。最后，利用区域站域分布式业务处理实现了设备状态远程监视、远程巡视、远程故障处理和远程智能诊断等远程运维业务。应用实践表明，变电站智能设备远程运维平台的应用提高了设备及系统缺陷预警、故障定位的自动化程度，减少了设备现场巡检次数，降低了运维成本。

摘要:分析了特高压直流控制保护程序的层次结构和组织模式，将可视化页面的拓扑网络转换为有向无环图，基于逻辑符号的位置信息和输入-输出的数据流关系，形成可视化页面内符号执行顺序链表。依次对链表内符号进行特征信息提取，汇总形成二进制中间信息文本，计算中间信息文本的32位CRC作为校验码进行页面是否一致的地判据。基于特征信息提取的校验码方案可准确判断页面修改前后是否一致，并能排除功能无关修改的影响。针对校验不一致的页面进行差异分析，设计基于多个优先级判据的符号节点匹配算法，构建节点匹配树，标记符号新增、删除和差异状态。通过分层次、多维度的差异内容提取和关联定位展示技术，实现特高压直流控制保护程序的智能校核和详细对比，确保可视化程序修改和工程维护的一致性、正确性。

摘要:为了支撑我国可靠性标准的改进和对执行过程的监督，需要建立完善的可靠性评价指标。首先总结了北美大电力系统的可靠性标准体系及标准驱动指标(Standards Driven Index, SDI)中标准的选择原则。随后，剖析了SDI指标的设立目的、发展流程、性能指标模型和数据来源等方面，结合案例重点分析了风险指标CP-1和影响指标CP-2的应用情况和改进建议。最后，通过对我国现阶段可靠性标准制定和风险管理现状分析，指出我国在可靠性标准体系、事件分析和数据管理方面还有待改善。建议完善并扩大可靠性指标领域，加强事件跟踪分析并建立统一的数据库，以降低电力系统风险。