摘要:当电力系统中的杠杆点存在不良数据时会严重影响状态估计的坏数据辨识和估计效果。现有的抗差估计方法也难以有效处理杠杆量测坏数据，而剔除杠杆点量测可能会影响系统的可观性。在双线性WLAV状态估计的基础上，通过对雅克比矩阵进行矩阵变换来实现对杠杆点不良数据的抗差。这种方法对算法本身进行改进，不需要剔除杠杆量测，既能提高对杠杆点不良数据的抗差能力，又不会影响系统的可观测性，是一种比较理想的处理杠杆点不良数据的方法。基于IEEE标准系统以及国内某实际省网的仿真结果验证了该方法在提高计算精度和计算效率方面的有效性。

摘要:从促进清洁能源大范围消纳的视角，在全国统一电力市场格局下，计及跨省输电通道“动态”稳定限额机会约束建立了水电外送消纳弃水风险管理模型。首先，构建了跨省输电通道动态稳定限额数学表达式，实现了稳定限额管理从“静态”到“动态”的转变。同时借鉴半绝对离差的概念建立了弃水风险评估指标，实现了弃水评估从确定性到不确定性的扩展。然后，提出了弃水风险管理理念，在随机规划框架内，在月度市场计及跨省输电通道动态稳定限额，建立了省级电网水电外送消纳弃水风险管控模型，实现了弃水风险的有效管理。随后，在重点给出跨省输电通道动态稳定限额处理技巧基础上，采用内嵌Monte-Carlo模拟技术的多目标遗传算法求解所建模型。最后，以西藏电网为例对上述工作的有效性给予了验证，并探讨了所做研究的普适性。

摘要:作为模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)的一种，钳位双子模块(Clamp Double Sub-module, CDSM)型MMC具有直流故障自清除能力。但基于CDSM-MMC的光伏直流接入系统，在直流故障特性等方面与其他类型MMC构成的直流系统存在较大差异。为此，首先分析了联接变压器不同接地方式下的电容放电回路，阐述了直流故障对交流侧的影响。其次，在CDSM故障闭锁情况下，划分了MMC换流器端单极接地和极间短路时的故障阶段，建立各阶段的等值模型并求解。阐述了DC/DC换流器及光伏电源对极间短路故障回路的影响，并对DC/DC换流器侧的暂态过程进行了分析。最后，在PSCAD/EMTDC中建立基于CDSM-MMC的光伏直流接入系统模型，验证了分析结果的正确性。

摘要:为增强家庭负荷优化调度策略的灵活性以及保证蓄电池的安全运行，提出一种基于分时电价和蓄电池实时控制的家庭能量管理系统优化调度策略。首先，以可调度负荷和蓄电池工作状态为约束条件，以家庭用户用电成本最小和净负荷曲线平坦度最优为目标建立了家庭能量管理优化调度模型。然后，从蓄电池动态控制方法出发，提出一种基于分时电价和蓄电池实时控制的家庭能量管理系统优化调度策略。该调度策略根据分时电价和蓄电池实时荷电状态对蓄电池充放行为进行控制，有助于降低家庭用户用电成本，并保证蓄电池安全运行。最后，采用二进制粒子群算法对模型进行求解。算例结果验证了所提调度模型和调度策略的有效性和优越性。

摘要:逆变侧电流反馈控制是一种常见的间接进网电流控制方法，其相较于直接进网电流控制具有更好的稳定性。但在实际应用中，并网逆变器常工作在弱电网条件下，因此并网逆变器的稳定性会大幅降低。以三相LCL逆变侧电流反馈并网逆变器为例，通过频域分析法研究系统稳定性下降的机理，提出在并网电压比例前馈环节串联二阶广义积分(Second Order Generalized Integrator, SOGI)的控制方案。该方案可以削弱并网电压比例前馈引入的与线路阻抗相关的额外正反馈，从而提升弱电网下系统稳定性。最后，搭建了三相并网逆变器仿真模型、实物模型，验证了该方案的有效性。

摘要:随着智能电网的发展，信息通信系统与物理电力系统深度融合，虚假数据注入等网络攻击可能会对电网的安全稳定造成严重影响，目前这方面研究已成热点问题。一次成功的虚假数据注入攻击涉及攻击者所掌握资源、攻击区域选择和攻击向量构建。在有限的资源下，根据实际电网运行特征，以攻击节点为中心，构建了单节点攻击区域和多节点攻击区域，一定程度上可缩小攻击范围。基于非线性状态估计模型，分别针对单节点攻击与多节点攻击情形，提出一种掌握局部电网信息下的攻击代价分析方法。最后以IEEE-14系统和IEEE-1354系统为例，分别进行单节点攻击和多节点攻击分析，其结果验证了所提虚假数据注入攻击代价分析方法的有效性。

摘要:山东—河北特高压环网建成导致华北电网网架结构变化较大，运行风险突出，亟需对系统安全稳定控制措施进行研究。基于网架结构特点提出了交直流系统安控分析流程。重点研究了特高压交流系统三永N-2故障下的两类主要电网稳定问题及相应控制措施，包括特高压交直流系统广域耦合问题和多馈入直流与受端电网耦合的电压崩溃问题。在此基础上提出了减小切负荷量的优化措施。结果表明所提安控措施可有效支撑特高压环网工程建设后电网稳定运行。

摘要:为实现高渗透率分布式电源的有效消纳和高效利用，提出考虑电量外送的多电压等级电网中分布式电源的优化配置方法。基于不同类型分布式电源和负荷的时序特性分析，提出双电压等级耦合网络模型以及就地消纳和外送电量的处理方法，在此基础上提出了基于多场景分析的分布式电源优化配置多目标优化方法。最后，通过对IEEE33节点系统和IEEE30节点系统所模拟的双电压等级耦合网络的算例仿真，验证了该方法的可行性和有效性。仿真结果表明，所提方法能有效提高系统经济性和分布式电源的消纳水平。

摘要:构建高效的光伏出力预测模型，能减少光伏出力随机性对电力系统的冲击。考虑光伏发电的随机性和不稳定性，提出用加权的马尔科夫链修正SVM预测模型，以提高预测精度。首先建立SVM光伏出力预测模型，预测未来1天的出力曲线。然后基于均值-均方差方法对预测残差进行分级，以残差序列标准化的各阶自相关系数为权重，运用加权马尔科夫链模型，预测残差的未来状态。最后根据未来状态空间的阈值对SVM预测结果进行修正。将此模型应用到某光伏发电系统的出力预测实例中，仿真结果表明，修正后的模型预测精度更高，模型具备可行性和有效性。

摘要:为解决连续换相失败机理解析表达缺失导致的LCC-HVDC连续换相失败预警困难的问题，运用统计学习建模的思想，基于Adaboost分类器构建了一种连续换相失败预警器。预警系统特征向量的设计考虑了单次换相失败的解析表达，充分利用仿真或现场历史积累的换相失败的实测数据进行统计学习，得出连续换相失败问题的非线性决策平面。PSCAD的CIGRE标准模型的多场景故障仿真数据验证表明，预警器可基于较小的故障数据集获得较高精度的预警信息，且所需现场实测数据少，具有工程实践的有效性与实用性。

摘要:随着大规模分布式电源的接入，配电网的运行方式、潮流特性及短路电流等都将发生很大变化，这对配电网线路的反时限过电流保护产生较大影响。在传统电力系统反时限电流保护基础上，分析了分布式电源在故障发生时的助增电流对配电网反时限保护的影响机理和特性，提出一种利用电压因子修正的综合改进反时限过电流保护方案，以改善相邻线路保护间的配合特性来满足分布式电源接入下的继电保护要求。在PSCAD／EMTDC环境中建立了仿真模型，验证了所提方案选择性和速动性的有效性。

摘要:针对小电流接地系统单相接地故障定位中行波波头难以检测的问题，并且对于当前检测方法中希尔伯特黄检测方法中存在模态混叠、计算效率不高和小波检测方法中小波基选择困难和计算量大等问题，提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)和Teager能量算子(Teager Energy Operator, TEO)的单端行波测距方法。该方法能够较好地检测行波波头，并且能大大降低计算复杂度。通过设置对故障测距定位的影响因素，在ATP-EMTP与Matlab综合仿真下验证了方法的可靠性。仿真研究表明此方法进行线路测距定位可靠性好、准确度高。

摘要:针对电力系统发生故障后未经处理的多源告警信息可能导致故障处理时间增加的问题，提出一种基于人工智能的输电线路故障诊断方法。对输电线路故障诊断Petri网模型进行改进，在建立的模糊Petri网模型中预设变迁阈值，采用逆向搜索策略，对模糊Petri网进行约简，减小推理规模，提高故障诊断效率。所提方法可以对故障信息进行快速分析、分类处理，大大减少调度员处理信息的工作量，提高输电线路自动化水平，确保电力系统安全稳定运行。通过算例验证了所提方法的有效性。

摘要:为了实时监测特高压并联补偿电容器组的工作状态，研制一种新型的可用于监测单台电容器或单元电容器组的运行电流(在高压等电位条件下)的智能终端。其具体功能包括:基波电流监测、谐波电流含量检测、暂态电流波形记录与存储和无线通信功能。详细阐述其技术方案和工作原理，阐明了其功能配置、设计方法和具体电路。深入分析所涉及的关键技术难点，重点论述含蓄电池的电源管理方法、特制测量CT的特殊设计、录波启动判据和录波功能的实现方法。进行实验室实验和第三方测试，验证其功能并检验其抗干扰能力，整机测试结果表明，该终端的功能及性能均达到实际应用要求。

摘要:电力系统调峰能力是制约电力系统消纳风电的主要因素。为了辅助风电发展规划及系统规划决策，基于2017年东北电网电源、负荷特性、风电出力特性等，提出了考虑系统调峰能力约束的电网风电消纳水平评估方法。该方法分析了东北电网调峰缺额及风电消纳水平，提出促进风电消纳水平提升的措施和建议:提高现有风电外送通道负荷率、加强建设优质灵活调峰电源、激励需求侧负荷参与系统调峰、完善东北电网调峰市场化补偿机制等。所提方法在辅助有关部门制定风力发电发展规模、电力系统规划时具有参考价值。

摘要:首先阐述分析了零序涌流的产生机理及特点。其次针对其会导致零序过流保护误动的问题，提出了一种基于二次谐波复合闭锁的零序过流保护新方案。通过比较零序电流的二次谐波含量及其变化率，即可辨识短路电流和励磁涌流，且能够不受CT饱和的影响。设计采用计数装置来具体实现二次谐波变化率的监测，并给出了相应的整定和计数原则。结合零序过流保护整定电流及动作时间，形成了新的零序过流保护方案。所提方案原理简单清晰，易于实现，有一定的工程应用基础。通过在PSCAD/EMTDC中搭建220 kV系统模型，验证了新方案在不同场景下的有效性。

摘要:电力系统广域继电保护中，合理、正确地实现保护区域划分是提高继电保护选择性和灵敏性的关键。在现代电网基于纵联比较原理来进行广域保护区域的划分方法中，每个IED的保护区域是根据IED与线路或母线的关系确定的，划分原则比较简单。随着互联大电网的逐渐形成，网架结构复杂化，拓扑结构多样化，仅仅根据保护区域划分原则进行简单的保护区域划分已经不适应电力系统广域继电保护区域划分的要求。因此，提出了一种基于粗糙集理论的t检验广域保护区域划分新方法。在系统结构发生变化时，该方法可以利用粗糙集理论约简冗余信息的功能，动态地寻找保护范围；利用t检验法最终确定每个IED广域保护范围；通过CEPRI-36节点的仿真系统模型进行验证。该方法对保护区域的划分不完全依赖系统结构关系，对结构多变的网络具有更好的适用性。

摘要:目前，天然气网络、热力网络和电力网络在主动配电网中的耦合联系加深，共同为用户提供冷、热、电、气等多种不同形式的能源，但相关的协调控制技术仍不成熟。以电网为核心，和热网、天然气网进行互动优化，首先提出了含电力网络、天然气网络和热力网络的综合建模方法，对各能源子系统多能流的约束条件及运行目标进行了综合优化，实现了多能源协调互补和深度融合。然后，设计了多微网和主动配网之间在稳定运行时的分层分布式协调控制策略，将系统分为主动配电网层、能源互联微网层和元件层的三级控制结构，在元件层提出采用改进后的二级功率优化控制来进行分布式设备之间的协调控制。最后，利用PSCAD/EMTDC仿真软件，搭建主动配网的仿真平台，含3个能源互联微电网来证明智能调控方法的合理性。

摘要:为了快速切除过负荷和提高切除的选择性，设计了一种基于GOOSE通信的过负荷并切方法。该方法能实时对负荷情况进行检测，在系统过负荷时，改过负荷多级轮切方式为并切方式，并加入了负荷自动恢复功能。对35 kV配电网络进行仿真，结果表明，采用该方法能有效提高过负荷切除的选择性和快速性，可有效避免负荷多切或少切；同时具备负荷自动恢复功能，能减少停电时间，提高供电可靠性。

摘要:为实现风机运行状态的监测功能，并完成监测数据智能诊断任务，开发了风机智能监测系统。首先，基于振动理论建立了齿轮箱动态模型，并分析了不同故障类型的数据特征，为智能诊断提供了辨识依据。然后，利用贝叶斯网络理论，分析了贝叶斯网络的全概率公式；并在此基础上进行研究，提出了简化广义逆矩阵的智能诊断实现方法。最后，搭建了以广义逆矩阵的智能诊断方法为核心的智能监测系统实现结构。系统在现场进行了运行检测，结果表明，智能监测系统输出结果和人工诊断结果相符。系统已在风场取得初步的工程应用。

摘要:在综合交通枢纽的快速发展和新能源汽车迅速增长的背景下，系统地分析了已建成的综合交通枢纽的功能定位及空间布局，提出综合交通枢纽的新能源电动汽车的充电方案及配电系统计算。从铁路综合枢纽内的公车枢纽、社会公共停车场、出租车停车场等重点区域停放电动汽车的充电需求入手，结合每个停车区域的停车数量或规划的公交路线、停运时间、最大充电时间，针对性地分析了公交车辆、私家车、出租车、社会车辆的充电方式，计算出充电桩数量，提出充电计费方式和配电系统设计方案。研究结果表明，该方案指导了铁路综合交通枢纽内的电动汽车充电桩的系统设计，优化了充电系统供电方案，控制了综合枢纽的建设投资和运营成本。

摘要:针对电力通信网故障的特征自学习提取与诊断问题，提出一种栈式相关性稀疏自编码(Stacked Relational Sparse Autoencoder, SRAE)深度神经网络的电力通信网故障诊断方法。将电力通信网中MIB(Management Information Base)变量状态数据编码为二进制序列作为训练数据，浅层单一的自编码网络对故障的自学习、特征提取能力不足。因此，首先将稀疏性限制和输入数据相关性限制融入自编码网络，构成相关性稀疏自编码神经网络(Relational Sparse Autoencoder, RAE)。然后将其层层堆栈，并在最后一层隐含层后添加分类器，构成SRAE。最后，以路由器之间的连接故障为例进行仿真实验。实验结果表明所提出的故障诊断方法准确率平均值达到99.625%，具有较高且稳定的诊断准确性。

摘要:为设计一款具有接触式与非接触式验电功能的10 kV高精确度验电器，提出一种新型高压验电方法。利用空间杂散电容分压原理和平板电容型电场传感器的电荷感应原理研制出一种10 kV新型组合式验电器。分析了工频电场分布，研究了空间杂散电容的分压原理并推导电场传感器的感应电压计算公式。利用Ansoft Maxwell对多种验电环境下的电磁场进行仿真并进行抗干扰能力分析，同时设计硬件电路和软件程序。在搭建的高压试验平台下进行接触式验电试验和非接触式验电试验。试验结果表明，在高电压输电环境下，非接触式验电的感应电压变化符合电场强度的变化规律，接触式验电和非接触式验电具有较高的验电准确度。

摘要:针对电力无线专网应用场景部分地区存在盲、弱覆盖等问题，提出了一种分层异构网络接入协同选择方案。该方案研究了均衡网络静态性能指标和动态性能指标的多目标联合优化，并利用改进非支配排序遗传算法求解该方案的最优解。仿真结果表明，提出的方案在承载实时和非实时业务时，都能够保证静态性能指标和动态性能指标之间的均衡性，因而能够完整地表征网络的整体性能。进而用户终端能够合理地选择整体性能较好的网络进行接入，使得分层异构网络资源能够得到合理的分配。

摘要:换流器的高可控性与脆弱性对继电保护的动作速度提出严格要求。因此，仅利用单端量的全线速动，即基于边界特性的保护近年来成为研究热点。首先综述了利用边界特性的直流线路继电保护研究进展，总结现有边界的特征。在此基础上，定义了能够主动响应扰动产生特征信号的有源边界与仅能够被动响应扰动产生特征信号的无源边界，依据边界性质与边界位置对边界进行了分类。最后，分析了每一类边界特性的应用范围与应用价值。