摘要:针对短馈线继电保护配合和中性点非有效接地配电网单相接地故障处理问题，分别提出了一种一次设备与二次设备协同配合的解决方案。采取在故障率较高的分支断路器处配置限流电抗器的方法，实现分支线故障快速切除而不影响馈线其他部分正常供电。采用故障相接地实现及时可靠熄弧，并利用故障相接地前后和故障相接地断开前后系统零序电压和各处零序电流的变化规律，实现单相接地选线、定位和选段跳闸。论述了所提出解决方案的工作原理，详细分析了关键技术问题。基于所提出原理研制出的产品都经过测试验证了其可行性。

摘要:提出了一种基于对等结构的控制策略，实现微网系统在并网和孤岛两种模式下的稳定运行和平滑切换。稳定运行时的多环控制策略包含电压-相角下垂控制、虚拟阻抗控制和电压电流双环控制，可按逆变器额定容量之比精确分配负荷功率，保持系统电压幅值、频率的稳定。并网时采用基于双二阶广义积分器及锁频环的电压同步策略，使微网的电压幅值、相角快速向主网同步，从而平滑并网。解列时设计了功率同步策略，通过降低微网与主网间的交互功率，抑制切换时的功率冲击。仿真结果表明，所提控制策略能够保证微网系统的稳定运行，同时在过渡模式下，减小网络冲击，稳定系统频率，实现模式平滑切换。

摘要:随着电力电子元件的发展，柔性直流技术已经逐步趋于成熟。在传统交流配网中加入柔性直流换流装置，建立了交直流混联配电系统，并基于短路故障后的供电恢复问题，应用半定规划方法来实现快速的系统供电恢复方案。通过VSC模型进行等效，提出了一种基于模型参数的VSC换流站的等效方式，并进一步在交直流混联系统中进行潮流优化。通过IEEE33节点的改进辐射网及环网算例进行计算，并进行不同等效方式的计算分析，验证了该等效方法的合理性及高效性。

摘要:同步调相机作为特高压直流配套工程投产后，开展其对受端电网运行影响以及协调控制策略研究具有重要现实意义。首先分析了大型同步调相机的无功运行特性，建立了不同时间尺度下的调相机无功电压模型。其次通过华东实际电网算例，仿真分析了对电压特性、短路电流以及换相失败等的影响。仿真结果表明，调相机接入后可以有效提升电压支撑能力，显著增强电网强度，降低换相失败风险，验证了理论分析的正确性。最后提出将调相机接入AVC统一调配，并采用较小静态调差系数和稳态迟相运行的控制策略，可充分发挥调相机的动态无功支撑作用。

摘要:随着风光等可再生能源的大规模接入，其随机性、波动性的出力特点使得电力系统的调度变得困难甚至会造成严重的弃风弃光问题。为减小大规模新能源接入对电网带来的冲击，提出了一种基于分时电价的虚拟电厂双层优化调度模型。在上层模型中，以风光预测出力为计划出力进行申报，针对实际出力与预测出力之间的偏差，燃气轮机和储能电池协调配合对其进行平抑，在风光消纳最大的基础上，求得偏差最小的补偿方案，然后将上层出力传递至下层模型。在下层模型中，基于分时电价对抽水储能装置制定控制策略，以减小净负荷波谷差，然后采用自适应粒子群算法对各个火电机组的出力进行寻优。最后对比分析了不同风光预测误差对虚拟电厂经济性的影响，研究了抽水蓄能装置给净负荷曲线所带来的改变。结果表明:模型可以提升新能源消纳水平，基于分时电价的虚拟电厂能够实现收益最大化，保证区域内供需平衡。

摘要:多端口级联式电力电子变压器(Power Electronic Transformer, PET)是未来实现多电压等级、交直流混联形态配电网的核心设备，其可靠性对于配电网可靠性水平影响较大。首先分析了多端口级联式PET典型拓扑结构及工作原理。其次基于工程可靠性原理研究建立了考虑器件冗余的PET可靠性评估模型。然后分析了PET对交直流混合配电网可靠性的影响。最后针对某“手拉手”结构交直流混合配电网进行算例分析。计算了PET不同设计模式、冗余度下的可靠性水平。进行了PET对交直流混合配电系统可靠性的影响及其灵敏度分析，验证了所提算法的正确性和有效性。

摘要:针对传统下垂控制方式无法根据电压与功率偏差的变化调节下垂控制系数大小的问题，提出了一种运用模糊推理改变下垂控制系数的方法。在分析VSC换流站数学模型与控制策略的基础上，考虑了VSC采用下垂控制策略时交直流节点的控制特性，基于模糊下垂理论确定了VSC-HVDC系统潮流模型的计算流程。并进一步提出了VSC-HVDC系统模糊下垂控制改进潮流算法，实现了对VSC直流侧电压与有功功率偏差的调节。最后通过算例验证了所提模糊下垂控制算法能够减小4~5倍直流系统迭代过程中的功率与电压偏差，具备更强的收敛性与可行性。

摘要:风火打捆直流送出系统由于电力电子设备与交流电网的交互影响，可能引发系统次同步电气振荡，甚至火电机组轴系扭振。为深入研究这一现象，首先分析了风火打捆直流送出系统次同步振荡的原理。然后基于某实际区域电网参数，在PSCAD软件中建立了含火电、风电、直流的500 kV、220 kV电网模型，激发出特定条件下因风电场次同步电流谐波引发的火电机组轴系扭振现象。分析了风电场次同步谐波引发火电机组扭振的必要条件，同时仿真分析了线路谐波阻抗、电流振荡频率和方式检修等对次同步谐波传播路径的影响。

摘要:提出了一种基于对偶树复小波变换(Dual?tree Complex Wavelet Transform，DTCWT)与局部线性嵌入(Locally Linear Embedding，LLE)算法的局部放电特高频信号特征参数提取方法，可以有效识别典型变压器内部绝缘缺陷。首先采用DTCWT算法分解变压器局部放电特高频信号，得到一系列不同变化尺度下细节分量信号。再提取出各细节分量信号的偏斜度和峭度作为初始特征参数。采用LLE算法对初始特征参数组成的特征向量进行降维处理，得到最终的特征参数及特征向量，输入到支持向量机(Support Vector Machine，SVM)中识别各类绝缘缺陷。结果表明，该特征参数可以有效识别典型变压器内部绝缘缺陷，模拟绝缘缺陷识别准确率达到98.35%，现场检测信号识别准确率达到92.1%。

摘要:为消除N-1事故情况下的线路过载和节点电压越限，提出了一种基于源-荷协同的电网静态安全校正最优控制算法。针对调整机组出力和切负荷两种静态安全校正措施，分析电网静态安全校正控制代价，在满足电网静态安全约束前提下，以系统整体控制代价最小为目标，建立电网静态安全校正控制模型。考虑可控负荷的离散特性，按切负荷代价由小到大的顺序形成切负荷控制策略表，并应用灵敏度指标从切负荷策略表中截取候选切负荷策略，分析各切负荷策略代价，协同静态安全校正控制模型，求解最小切负荷策略下发电机组出力的可行解。算例分析验证了离散的切负荷策略对应切负荷方案可行性强，避免负荷欠切和过切问题，源-荷协同静态安全校正控制能以最小控制代价有效消除N-1状态的节点过电压和线路过载。

摘要:由于电力需求侧负荷形态各异、特性多变，种类繁多，采用传统方法进行负荷辨识时存在识别率不高、模型建立困难、难以推广应用等问题。为此，基于智能负荷控制器(SRLC)的用电参数检测功能和非侵入式负荷监测(NILM)原理，提出一种基于多参量隐马尔可夫模型(MPHMM)的负荷辨识方法。该方法采用4个负载特性参数(电流、有功功率、无功功率、功率因素)作为模型的观测向量，通过模型学习和多次迭代计算，求得与MPHMM模型隐藏状态相匹配的观测序列的最大输出概率和最优状态序列，再采用辅助判别算法对结果进行修正，完成对负荷的最终辨识。通过搭建实验平台对所提方法进行验证。结果表明，该方法辨识准确率可达95%以上，特别是对小功率负荷具有较好的识别效果。

摘要:从分析变压器暂态涌流特性出发，致力于得到变压器各侧漏感值。首先推导了变压器回路方程，然后得到了原方零模电流和三角绕组环流的比例关系，并求出了自漏感表达式。针对220 kV变压器三角绕组环流无法测量的问题，基于三角绕组环流与原方不饱和相电流平衡的特点，采用原方不饱和相电流代替环流。从而求出零模电流与选定的不饱和相电流的准比例系数，进一步通过判别不饱和时间区间，以该区间内的平均值作为所求的比例系数，最后通过上述表达式计算出自漏感。该方法通过了改进变压器模型仿真验证和现场录波的应用。

摘要:将IEC 61850标准应用于配电网保护领域，研究配电网网络化保护技术，成为配电网发展的新热点。然而，配电网网络化保护面临着通信距离长、范围大、面向多个站点等苛刻的通信条件，通信的实时性和可靠性受到严峻的考验，亟需得到定量化的分析和论证。为此，基于IEC 61850标准，依托OPNET仿真平台，对配电网网络化保护通信的报文信息以及实体设备进行自定义建模，并结合通信组网方案、设备选型以及采样策略，搭建了多个不同场景的配电网网络化保护通信仿真模型。仿真探讨了通信网络的延时、延时抖动性、丢包率等网络性能，定量化分析和论证了通信网络的实时性和可靠性。最后还探讨了配电网网络化保护通信的应用边界。基于OPNET的配电网网络化保护通信实时性和可靠性的研究方法和分析结果，能够为配电网网络化保护的工程化应用提供重要的参考意义。

摘要:针对两级式光伏并网发电系统变功率输出技术的研究及应用现状，提出了一种新型的参考电流型变功率输出控制策略。通过光伏功率与指定功率的比较，实时改变光伏电流，可以实现最大功率跟踪和指定功率跟踪两种功率输出模式，并且在日照强度变化情况下能够快速有效地控制光伏功率的输出。所提控制策略对Boost变换器进行小信号建模，详细分析了不同功率下光伏阵列等效阻抗对前级系统稳定性的影响，并介绍了双模式功率输出的控制器设计。最后仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。

摘要:特征提取是电能质量扰动识别的关键步骤，然而传统的数学变换与浅层神经网络相结合的方法无法自动提取特征。为此，提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和随机森林(RF)的混合模型来对三相电压暂降数据进行自动特征提取及分类。首先，将三相电压暂降数据转换为空间相量模型(SPM)；其次，利用CNN对SPM进行特征提取；最后，将RF应用于分类。为了加快CNN训练速度并缓解过拟合，引入了Dropout、学习率指数衰减和自适应矩估计权值更新算法。实验结果表明，与其他分类方法相比，所提方法具有较好的泛化性能和较高的分类准确率，这为电压暂降识别提供了一种客观、高效的辅助手段。

摘要:柔性直流输电技术凭借其为无源电网提供同步交流电源支撑的能力，正逐渐成为远距离海上风电并网的首选方案。主要针对柔性直流系统用于海上风电并网时的接地方式进行了深入的研究。首先对比分析了目前已有工程中的几种换流站接地方式，描述了几种接地方式的优缺点。然后介绍了柔性直流系统用于海上风电并网的拓扑结构和控制策略，选出了三种适用于该场景的换流站接地方式。最后针对国内某规划海上风电场，在电磁仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建了±320 kV/1 100 MW柔性直流系统仿真模型。并基于该模型对柔性直流系统进行了故障扫描，研究对比了三种接地方式下系统的过电压特性，得出三种接地方式下的柔性直流系统均具有相似的过电压特性。该研究成果填补了相关研究领域的空白，可以为国内的海上风电并网工程提供参考依据。

摘要:由于光伏场站的弱馈性，当送出线路发生经过渡电阻短路时，传统距离保护可能无法正确动作。而自适应距离保护方案在一定程度上解决了区内故障保护拒动的问题，但存在区外故障误动的可能。首先分析了区外故障时自适应距离保护误动的原因，进而提出了一种自适应距离保护的改进方案。在现有自适应距离保护的动作特性基础上，引入线路的短路阻抗，根据区内、外故障下线路短路阻抗的大小差异，构成保护的辅助判据，以甄别可能引起现有自适应距离保护误判的区外故障。该方法仅依靠光伏侧电气量近似求取线路短路阻抗值，与现有自适应距离保护相互配合实现区内、外故障正确判别。最后通过PSCAD仿真验证了改进方案的有效性。

摘要:智能变电站的出现为大数据的收集、管理提供了技术支持，也为二次设备缺陷数据的关联性分析提供了丰富的数据样本。首先，在此基础上建立了智能变电站二次设备缺陷数据模型。其次，根据智能变电站缺陷数据模型特点对Apriori算法进行了改进，降低了算法的时间复杂度和内存占用量。最后，以某市一年的智能变电站二次设备缺陷数据为例，通过改进的Apriori算法挖掘缺陷数据各个属性之间的关联性并对关联规则进行了分析。研究表明，该方法能够分析缺陷情况，寻找二次设备薄弱环节，为缺陷巡检方式的制定和检修策略的制定提供支持。与传统Apriori算法相比，改进算法的时间复杂度较低。

摘要:为分析珠澳电网220 kV电缆线路电磁不平衡问题，应用理论计算(Carson理论)与仿真(EMTP)相结合的方法。首先，对“导线—大地”回路与Carson线路理论得到的线路阻抗矩阵与EMTP仿真得到的线路阻抗矩阵进行对比。然后，利用EMTP搭建的完整实际线路模型，分析了不同因素对线路电气参数的影响程度。最后根据电磁不平衡度理论计算了相间距离、护套交联方式及相序排列3个因素对电缆线路的影响。结果表明:Carson线路模型在分析线路阻抗时误差很小与EMTP基本吻合；电缆金属护套交联和接地电阻对电缆序阻抗有一定影响；相间距离和金属护套交联影响线路负序不平衡度；在研究的这条珠澳电缆线路里，当采取ABC/CBA相序排布时线路的电磁不平衡度可以达到最低。

摘要:渝鄂背靠背柔性直流工程投运后可提高相邻区域电网的稳定性，但引入的电力电子设备也将改变系统的故障特征，因此有必要对原有交流保护进行重新校验。在不同的直流输送容量、功率传输方向以及STATCOM无功支撑等运行方式下，分析了柔性直流侧注入交流短路点的故障电气量特性:正负序故障电流幅值受直流控制策略影响较大，正序故障电流幅值随电压跌落程度的加深而降低、负序故障电流被完全抑制，但零序故障电流未受影响。分析发现，交流故障穿越期间的有功电流限幅环节是影响柔性直流侧故障电流幅值大小的主要原因。随后，针对该故障特性可能会影响交流线路差动保护启动判据、降低保护动作速度甚至造成保护拒动的缺陷，提出了交流强故障侧指挥柔性直流弱故障侧并辅以电压减量判据的启动元件优化策略。最后，基于实际柔性直流工程的控制策略及参数，利用PASCAD/EMTDC软件搭建仿真模型验证了所提优化策略的有效性。

摘要:针对以Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统，提出一种基于有限时间控制的变频调速控制方法。首先，根据异步电机的给定转速，经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得异步电机的给定电压，并以该给定电压作为BBMC的参考输出电压。再以BBMC中电容电压与电感电流作为系统控制变量，经有限时间控制算法得到BBMC中对应功率开关的占空比。再根据该占空比对BBMC中对应功率开关实施控制，由此可在BBMC输出端获得与其参考输出一致的输出电压，从而实现异步电机实际转速对其给定转速的准确跟踪，达到对异步电机转速进行准确控制的目的。最后通过仿真和实验对上述控制方法进行了验证。

摘要:江西电网计划于2020年建成首条±800 kV特高压直流输电工程，西南电网大容量清洁能源将通过特高压直流输入江西电网，同时江西受端系统安全稳定性将面临挑战。为研究受端系统故障对交直流混联系统暂态稳定性的影响，提出了一套离线仿真的分析方法。该方法涵盖了交直流混联系统可能存在的换相失败、闭锁以及连续换相失败后闭锁的运行风险分析，并基于分析结果提出相应的安全控制措施。以雅中—江西±800 kV特高压直流输电工程为例，分析了直流阀直接闭锁和连续换相失败后闭锁两类故障，对比两类故障对江西电网安全稳定运行造成的影响，提出了配套的应对措施。仿真研究表明，所提评估分析方法能有效指导电网运行与控制，所提安全稳定控制措施能有效提高电力系统应对紧急事故的能力。

摘要:随着我国电力行业的快速发展，为了满足供电可靠性与日俱增的需求，提高电网倒闸的操作效率，降低误操作带来的安全风险，提出了基于调控主站一体化平台的“一键”顺控操作(以下简称“顺控”)实现方案。首先介绍了该方案的框架，顺控流程。然后重点介绍闭锁信号的判断方法，主要包括闭锁信号的间隔划分、间隔内信号的划分、闭锁知识库和规则库的生成流程和推理机的处理逻辑。最后介绍了该方案在实际场景的应用效果。“一键”顺控操作功能可实现跨站线路的运行至冷备用互转、母线倒排等复杂操作的一键完成，整个操作过程无需额外的人工干预，大大缩短了因人工操作所造成的停电时间，提高供电可靠性。

摘要:提出了基于等传变思路的系列超高速线路保护新技术，包括基于单端暂态信息的输电线路解微分方程算法距离保护以及基于双端暂态信息的采样值差动保护。通过利用等传变思路有效克服了电容式电压互感器暂态传变误差以及线路分布电容干扰噪声对保护算法精度和速度的不利影响，同时针对性地提出了出口三相短路故障的加速动作方案。基于现有的保护软硬件平台实现了新型线路保护，实验室检测表明单端量保护算法针对出口三相短路故障的动作时间小于2.7 ms，双端量差动保护算法全线动作时间小于5.8 ms。所提保护新技术可以有效应对电力电子化电网中故障暂态特性复杂多变、对故障清除速度要求极高等线路保护面临的新挑战。