摘要:电动汽车由于其节能减排的特点而呈现快速发展趋势。作为电动汽车的重要支撑，充电服务网的规划布局与运营模式决定了电动汽车的发展前景。首先，基于充电服务网基本元素及发展形态的研究，总结了多因素影响下的电动汽车集群规模推演与充电负荷预测方法。其次，进行充电服务网与配电网、交通网的耦合关系分析，建立三网融合下的综合评价指标体系，评估三网匹配程度。对充电基础设施规划方法的发展进行了系统阐述，提出了三网协同规划研究方法。分析了充电服务网价格机制及运营策略，提出了多重因素影响的充电服务费制定策略。最后，概述了在泛在电力物联背景下充电服务网的新型业务形态。

摘要:针对配网线路中大量电缆线路的使用导致故障线路与健全线路零序电流差异小的问题，提出一种基于线路自身工频与特征频率上的零序导纳相角差的故障选线新方法。在分析线路特征频率的基础上，利用S变换提取直流与特征频段内整倍工频频率点幅值信息，通过比较两部分幅值大小判断故障合闸角范围。基于特征频段内频率点幅值最大原则确定故障系统零序电流的特征频率，并进一步分析线路工频与特征频率下零序导纳向量特性。最后提出利用故障线路、健全线路的工频与特征频率零序导纳角差相差180o构建判据。基于Matlab的仿真验证本选线方法具有良好的选线效果。

摘要:小信号模型是微电网控制器参数优化的基础。目前小信号模型是利用一个简化传递函数模型来进行研究，然而分布式电源(DG)在功率调节所建立的小信号模型中还存在时滞问题，特别是逆变器当中变流器功率响应的固有时滞即PWM时滞和数字电路采集方面的时滞问题。为此，不同于传统方法对微电网参数进行优化，而是建立含有时滞模型的小干扰信号模型，然后再进行控制器参数优化。通过对比考虑时滞的方法以及传统方法的差异，揭示参数不同对于系统稳定性的影响，从而提出含有时滞系统的微电网参数优化方法。通过建立含有2个DG的并联微电网孤网系统，比较了系统特性的差异，验证了所提方法的合理性和优越性。

摘要:三相四开关变换器作为三相六开关变换器的容错结构，在离网模式下，直流侧电流经电容流入故障相，导致直流侧中点电压不均衡，进而降低了负载侧电能质量，影响电容器寿命。针对此问题，设计一种考虑中点电压平衡的模型预测电压控制策略。首先，对离网模式下的电压矢量进行分析，建立αβ两相静止坐标系下的电压预测模型。在此基础上设计中点电压平衡控制，通过低通滤波器提取直流侧电容中点电压偏差值中的直流分量，经预测模型计算得到电流补偿值。将其代入价值函数求解最优电压矢量，进行模型预测电压控制，实现三相四开关变换器离网模式操作。该控制策略无需锁相环和PWM调制，易于实现。通过仿真及实验，验证了所提出控制策略的有效性。

摘要:发变组大差动保护属于保护双重化中主保护的一种，传统发变组大差保护动作速度慢且易受电流互感器饱和影响。对此，提出了一种兼备速动性及抗饱和特性的基于改进Hausdorff距离算法的发变组大差保护新判据。首先分析了改进Hausdorff距离算法的基本原理:在发变组区内故障时，由各端电流构造的Hausdorff距离值较大；在区外故障及正常运行时，由各端电流构造的Hausdorff距离值较小，基本为0。基于此原理提出了发变组大差保护新判据，并给出了门槛值整定方案。另外，提出了电流互感器饱和识别及保护再开放策略。理论分析和仿真结果验证了所提保护方案的有效性，能快速可靠识别区内故障，在区外故障饱和情况下可靠闭锁，再次发生转换性故障时也能快速开放，且判据门槛值整定简单，不受系统参数的影响。

摘要:随着电网建设规模增大，完善配电网建设改造方案，做好配电网投资，对保证优质的电力供应和地区经济社会发展具有重要的意义。针对大量可选改造措施，提出一种适用于配电网经济改造的投资效益评估和决策模型。首先，考虑分布式清洁能源、配电自动化等主动元素，从技术性能和经济效益两方面出发，建立了配电网技术经济评估指标体系。根据配电网改造项目的投资效益单体评估结果，结合信息熵和模糊分析法建立了改进的配电网投资效益综合评估方法和评估模型。在量化打分和综合排序基础上，以资金约束和性能约束为条件，建立了针对项目组合优选的配电网投资决策模型。通过算例验证了所提模型的有效性。研究结果对于指导未来配电网投资效益评估与投资决策发展有重要意义。

摘要:地源热泵电采暖相较于其他采暖系统具有更高的社会效益及经济效益。为提高地源热泵系统的用电能效，提出了一种基于分时电价的地源热泵随机运行优化策略。提出了一种用户热负荷计算方法。在此基础上，以兼顾用电费用最省和热舒适度最优为优化目标，基于机会约束规划理论，建立了计及不确定性的地源热泵系统随机运行优化模型。采用改进PSO算法进行求解，得到地源热泵系统的优化控制策略及热泵机组的负载率分配策略。以某校园教学楼采暖系统进行算例仿真，结果表明所提出的模型及控制策略能够在满足舒适度要求的基础上，提高校园地源热泵系统用电能效，降低用电费用。

摘要:微电网是由分布式电源、储能装置和负荷等组成的统一整体，其在孤网模式下运行时，主控微源对电压和频率的控制能力对于微电网的稳定至关重要。受电力电子器件固有特点的影响，微网孤网运行的稳定性较差。为实现主控微源对交流微网的调节作用，提高交流微电网孤网运行稳定性，在DIgSILENT中搭建了光储系统作为主电源的交流微电网。然后依据虚拟同步发电控制技术和非线性鲁棒控制技术对逆变器设计了虚拟同步发电控制器，在功频控制器中引入扩张状态观测器和终端滑模控制来改善控制性能。通过仿真分析，虚拟同步发电控制在负荷波动和光伏出力波动时能有效调节微网的电压和频率。通过与一般的控制器仿真结果进行对比，基于ESO和终端滑模控制的虚拟同步发电控制不仅能实现微网调频调压功能，还能有效提高暂态频率稳定性，增大交流微网惯性。

摘要:为了解决风光发电随机性和不确定性造成的严重弃风、弃光问题，在研究抽水蓄能电站、高载能负荷运行特性和消纳弃风弃光能力的基础上，提出了基于多时空尺度协调的多源互补发电场群优化调度策略。该策略将多源互补发电场群从时间和空间的角度各分三层进行控制，以系统运行成本最小、风光蓄发电利用率最大和系统输出功率波动最小为目标分别建立了日前、滚动、实时3个时间尺度的优化调度模型。通过滚动修正、实时调节来逐级降低风光预测误差及负荷不确定对调度计划的影响，提高调度精度。结合甘肃酒泉具体算例，验证了所提调度策略能够有效提高系统运行经济性，促进风光消纳。

摘要:针对价差返还机制下新兴售电公司面临的申报价差难题，提出了基于双层电力市场结构的竞价博弈模型。引入售电公司总代理，统一购电并进行价差电费分配，以提高集中竞价市场的效率并降低售电公司的风险。在上层市场中，构造了发电企业与售电公司总代理间基于信息不对称的双边贝叶斯博弈模型；在下层市场中，考虑需求侧弹性，搭建售电公司决策模型。最后，通过一个简单算例验证了模型的可行性与有效性。

摘要:为了满足光伏发电并网系统对DC/DC变换器的要求和解决耦合电感变换器的电压尖峰，提出一种无电压尖峰的高升压Boost。该变换器有如下特点:采用两组不对称倍压单元，提高了变换器的升压能力，同时又消除了耦合电感二次侧绕组因续流引起的高突变电压；采用不对称倍压单元中的电容与二极管构成无源无损钳位电路，避免额外增加钳位电路，降低了成本；漏感的能量得到吸收，提高了变换器的效率；同时，降低了开关管和输出二极管的电压应力，降低了变换器对器件的要求。详细分析了变换器的工作原理，并给出了关键性的公式推到和设计依据。最后，搭建了一台200 W的试验样机，实验验证了理论的正确性，满足了电网的需求。

摘要:为解决大规模光伏发电并网带来系统调频能力不足的问题，提出了双级式光伏发电有功功率-频率下垂控制和虚拟惯量控制，通过修改Boost变换器或网侧逆变器原有的控制结构来实现光伏发电主动参与电网频率调节。并分析虚拟惯性时间常数、锁相环控制带宽对虚拟惯量控制的影响。基于光伏发电的有功功率-相位运动模型、同步发电机组的频率响应模型来分析光伏发电的虚拟惯量特性及其对系统频率动态特性的影响。仿真结果表明:Boost变换器和网侧逆变器均可按照设定的下垂曲线来控制光伏阵列增发或减少一定量的有功功率，抑制电网频率跌落或升高；虚拟惯性时间常数越大或锁相环控制带宽越小，光伏发电的虚拟惯量越大，频率动态过程中可提供支撑的功率越多。

摘要:为提高宽带电力线通信(PLC)的传输速率，在2~100 MHz的低压宽带电力线信道条件下，提出基于速率最大化(RA)准则的动态子载波分配算法。该算法利用遗传算法比较好的全局搜索能力，将遗传算法与注水算法结合，对正交频分复用系统(OFDM)动态子载波进行自适应分配。新算法先将种群中的个体进行交叉操作，得到两个新的子代群体，对得到的子代种群进行复制和变异操作。仿真结果表明:改进之后的遗传算法与自适应遗传算法相比较，在性能上有较大改善，系统传输速率变快，信道容量变大。

摘要:为解决10 kV配网线路高阻故障较多、间歇性接地故障较多、电弧不稳定、配电网网架结构复杂、分支线复杂、负荷随机分布等现象造成的配电网系统接地故障判别、选线、定位监测困难，采用基于TDFT非同步采样谐波测量算法的小电流接地判定算法进行故障判断、定位和隔离接地故障。站所终端DTU在硬件上采用ADSP-BF607作为主处理芯片，其具备DSP和ARM双处理架构，具有处理故障数据速度快、精度高、录波性能好等优势。基于TDFT非同步采样谐波测量算法，得出首半波小电流接地判定方法。为有效判断开关合闸瞬间的涌流，DTU采用离散傅立叶变换结果，通过加权算法变换实现抑制频谱泄漏误差。对传统算法、加窗算法和TDFT非同步采样谐波测量算法进行了比较分析。实验结果表明，基于TDFT非同步采样谐波测量的涌流和小电流接地故障算法设计在10 kV配网系统的小电流接地、隔离接地故障方面准确可靠。

摘要:保护装置缺陷严重影响装置运行可靠性。装置缺陷分布是评估装置可靠性的重要依据。受制于装置运行时间长，缺陷发生率低，无法获取完整的缺陷数据，缺陷数据存在随机截尾特征。采用极大似然估计法，基于两参数的威布尔分布模型，实现对继电保护装置缺陷分布的参数估计。基于保护装置的电源模块、CPU模块、交流采样模块及液晶显示模块存在独立分布的假设，建立装置整体缺陷分布的联合分布模型，实现对装置各模块及整体缺陷概率分布模型的参数估计。所提出的方法能够有效指导装置缺陷分布分析，并指导装置检修。

摘要:针对大功率交直流联络线故障将导致受端电网大规模功率缺失，而省域电网内部分机组由省级电网调度，另一部分由区域分中心调度等问题，研究分-省两级电网调度中心实时发电计划协调调整策略。首先建立了省调机组/直调机组有功调整量分配模型和出力跟踪校验模型。针对省调机组/直调机组可能无法完全跟踪分配到的有功调整量的情况，进一步提出了省调机组/直调机组有功协调策略及出力校正模型，形成了一套适用于省域电网大功率缺失场景的省调机组/直调机组实时发电计划协调编制方法。仿真结果表明，与常规实时调度方法相比，该方法有助于快速恢复省域电网大功率缺失后的有功平衡。

摘要:在传统负荷预测理论的基础上，提出了基于智能相似日识别及偏差校正的新型短期负荷预测方法。首先构建地市—相关因素特征矩阵，通过判断矩阵相关性智能选取负荷相似日，从而实现负荷曲线的一次预测。在此基础上，建立了实时气象偏差校正策略，采用XGBoost算法进行负荷曲线的二次偏差校正，达到短期负荷预测的目标。算例研究表明，该策略能够有效提升短期负荷预测精度，而且具有较好的自适应特性，可以应用于电力系统短期负荷预测实践。

摘要:人工智能视频监控技术在变电站安全监控与管理工作方面具有广阔应用前景。为提高智能变电站的视频监控系统中摄像头终端的利用效率，研究了智能摄像头终端的优化布点模型和算法。首先，基于栅格化思想对变电站平面图进行区域划分，提出采用监控区域重要度矩阵来描述区域和设备的重要程度。然后，建立了摄像头终端监控范围的清晰度离散模型。据此引入监控乘子函数建立以平均监控距离最小为目标，考虑摄像头选型选址和购置成本约束的变电站监控摄像头终端布点优化模型。并采用遗传算法求解该模型得到其优化布点方案。最后，通过仿真算例验证了模型在减少监控盲区数量的有效性和实用性，具有较高的工程应用价值。

摘要:针对改扩建工程实施过程中原SCD文件更新时存在版本控制、设计交互困难的问题，结合IEC61850 Ed2国际标准，首次提出了基于SED文件的改扩建二次系统配置文件自动重构技术。采用基于SED文件的局部重构技术在改扩建工程中将SCD文件在设计配置流程上充分解耦，保证了改扩建部分的相对独立性。通过SED文件在改扩建工程中的规则定义机制，保证了已投运设备不会在改扩建设计阶段误修改，同时提升了在运设备的安全性。

摘要:针对部分继电保护装置检测过程存在需要大量人力、测试时间长、准确性差等问题，研究了一套智能变电站继电保护设备自动测试系统。在测试系统中引入云存储和物联网标签技术，智能获取待测保护装置的相关参数，自动生成测试列表。同时将MMS协议集成在测试系统中，可实现测试过程中的实时自动读写保护装置定值、设置测试参数、投退装置软压板来配合当前的测试项目，并自动完成整个测试过程。该系统在整体提升二次系统安全性的同时，可以避免人力、物力的浪费，有效提升实验室检测效率以及现场调试效率，减少基建、检修阶段的时间和开支，对智能变电站的推广应用具有十分重要的意义。

摘要:城市能源互联网可以实现电力网络、天然气网络、电气化交通网络等多种网络的深度融合，是未来城市能源系统转型和发展的方向。首先给出了城市互联网的定义，并阐述了城市能源互联网的核心思想和基本特征。随后，从运行、规划和运营的角度归纳分析了能源互联网的发展现状与面临的挑战。然后根据城市能源互联网互联互通的技术特点，提出了传输层-信息层-价格层三位一体的城市能源互联网技术架构，并对技术架构中涉及的规划、运行、运营和信息等相关技术的未来发展方向进行了分析。最后根据福建省厦门市终端能源网络特点，对城市能源互联网进行了局部的规划和试点建设，为下一步城市能源互联网的全面推广建设提供了建设蓝图。

摘要:为了解决含高比例可再生能源的交直流混联电网供电问题，提出了电网规划的研究框架。首先总结了含高比例可再生能源的交直流混联电网的结构形态特性，围绕多重不确定性和电力电子化两个关键驱动因素，指出了系统规划在场景提取、规划建模、优化策略和运行模拟等方面面临的新挑战。从五个方面评述了国内外研究成果，包括源网荷储协同规划建模、不确定性场景构建、复杂交直流网架优化、换流设备配置优化以及潮流分析。最后，结合交直流混联电网在能源市场交易中的优势，展望了电网规划研究中的关键研究点。