摘要:分布式电源(Distributed Generation, DG)和电动汽车(Electric Vehicle, EV)的广泛应用对主动配电网的优化运行提出了更高的要求，配电网重构是其关键技术之一。考虑DG、EV和其他负荷的不确定性，通过拉丁超立方采样(Latin Hypercube Sampling, LHS)产生随机变量并考虑其相关性。然后分别以最小化综合运行成本和系统节点电压差为目标函数，建立双层优化模型。最后采用基于化整为零策略的改进和声搜索算法(Improved Harmony Search Algorithm, IHSA)进行分时段配网动态重构。通过IEEE33节点系统的仿真，验证了上述方法在提高可再生能源利用率的同时，可以有效提高配电网运行的经济性和可靠性。

摘要:提出了一种考虑电源和负荷时序特性的主动配电网网源协调双层规划模型。模型上层为规划层，以综合费用最小为目标，对线路的改造、分布式电源和补偿电容的选型、选址和定容进行决策。模型下层为运行层，以年运行费用、快速电压稳定性、用户用电习惯满意度等为目标。考虑分布式电源和负荷的波动性和不确定性，建立二者的时序模型。综合考虑分布式电源出力、需求响应和补偿电容投切，实现主动配电网的经济调度。采用改进的IEEE33节点配电系统对该方法进行仿真。仿真结果表明，所提出的网源协调规划方法能有效降低主动配电网的投资成本和运行成本，同时能有效提高电网运行效率和分布式电源渗透率。

摘要:随着风电和光伏等新能源渗透率的逐年提高，其波动性和随机性对电力系统的安全稳定运行产生重要影响。考虑风电和光伏在时空上的波动性和相关性，提出基于混合高斯模型的多时空尺度的风电—光伏联合概率建模方法。该方法首先基于历史数据的数理统计结果，提出三阶混合高斯模型。使用K-means聚类方法求得模型各参数的迭代初值，运用最大期望算法求取混合高斯模型参数最优值。该模型具有同时考虑风电和光伏相关性和波动性的优点。以我国东南地区风电场和光伏实际数据为例进行仿真。仿真结果表明，所提出的3阶混合高斯模型对风光联合出力的概率特性具有良好的拟合效果。

摘要:作为能源互联网的基础，综合能源系统将是未来能源发展的重要方式，实现区域内综合能源系统的协调运行会变得至关重要。在考虑到需求侧天然气与电能同样具有商品属性，类比电负荷的峰谷分时电价策略，首先搭建天然气和电能峰谷分时价格及热能负荷响应数学模型。其次建立了以运行成本最低为目标函数，对供需平衡和供储能设备等设立约束的电热气联合供应的区域综合能源系统模型。算例分析表明，考虑到电热气需求侧响应将会优于不考虑或者只考虑单一和两者响应，可达到运行成本更低、削峰填谷、减少弃风弃光和提高能源利用率等优势。

摘要:可再生能源配额制及绿证制度作为一种新型的市场交易政策，能够极大地促进新能源的消纳。考虑配额制及绿证制度引入后，电力批发市场和绿证交易市场存在耦合的影响关系，市场中发电商存在相互博弈行为。基于电力市场均衡策略，建立了两个市场协同下的多寡头非合作博弈模型。在电力批发市场中，发电商以古诺形式参与市场竞争。在绿证市场中，绿电商以供给函数形式进行绿证竞争。针对博弈模型，采用多群体协同进化算法对纳什均衡点进行求解，重点对两种市场交互下的发电商策略性行为进行分析。仿真结果表明了模型的有效性及算法的可行性。

摘要:当前负荷预测的主要目标是提高算法精度，无法实现不同预测精度对新能源电网调度影响的量化分析，因此研究了不同负荷预测精度对新能源电网成本和二氧化碳排放量的影响。首先，确立了包含火-水-光-风电机组新能源电网的多目标函数和约束条件。其次，探讨了粒子群算法在新能源电网调度中的优化思路。再次，利用灰色算法对负荷进行预测并给出了预测结果。最后，求解了粒子束优化调度时不同负荷预测精度下新能源电网运行成本和二氧化碳排放量的数值结果，并进行了拟合规律分析。结果表明负荷预测精度和新能源电网的成本和二氧化碳排放满足二次函数关系，可为新能源电网的规划和调度提供借鉴。

摘要:高比例可再生能源由于其不确定性等特点给电力系统的稳定运行带来了巨大挑战，因此更加快速稳定的电力系统调节能力需要多种灵活性资源的共同参与。为此，基于调度层面提出一种系统整体灵活性指标(Overall System Flexibility, OSF)。首先分析系统净负荷、机组、储能和联络线的灵活性特点并建立灵活性模型。提出一种基于能力要素的确定型指标，该指标能够将各部分资源作为一个整体来描述系统的灵活性。然后建立了考虑区域互联的电力系统调度模型并对指标进行计算。算例基于三区域IEEE RTS96系统，选取其中10个机组数据，从储能、联络线、备用容量等方面进行验证。计算出系统灵活性指标并对比分析，结果表明所提指标可以直观地反映系统的整体灵活性。

摘要:储能电站监控系统是储能电站的核心部分，实现了对储能站内电池、电池管理系统、变流器、配电等设备的信息采集、处理、监视、控制、运行管理等功能。储能监控系统的体系架构直接影响储能电站对电网支撑作用的功效。首先总结了当前主流的三种储能监控系统架构技术特点。接着从层次架构、应用功能、性能指标、设备数量、信息交互、运维便捷等方面进行了全方位比对分析。针对储能监控存在的问题，提出储能电站协调控制解决方案。对其中涉及的关键技术进行了分析，包含主备协调器切换机制、信息建模、一次调频及动态无功调节等。最后在实验室搭建了储能协调控制测试环境，经实验验证了储能协调控制的可行性。

摘要:电动汽车充电站源-荷资源优化互补与多时间尺度协调配合，能够降低充电站运营成本，减小源-荷随机性对系统调度策略的影响。提出一种计及需求响应的电动汽车充电站多时间尺度随机优化调度模型。在日前阶段，以日运行成本最小为优化目标，采用条件风险价值(CVaR)度量不确定性风险。同时引入价格型和激励型需求响应优化充电站净负荷曲线，构建了计及运行风险约束的充电站多场景优化调度模型。在此基础上，以日前期望值调度策略为参考，提出基于模型预测控制(MPC)的电动汽车充电站日内滚动优化和反馈校正控制方法，从而降低净负荷预测精度不足对优化决策的影响。最后，以某实际电动汽车充电站为算例进行仿真分析，验证了所提模型的可行性，并分析了需求响应以及不确定性风险偏好对充电站运行的影响。

摘要:准确的风速预测对风电场实现平稳出力具有重要意义。为提高短期风速预测精度，提出一种基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)、套索算法 (Least Absolute Shrinkage and Selection Operator, LASSO)、遗传算法(Genetic Algorithm, GA)、广义回归神经网络(General Regression Neural Network, GRNN)和长短期记忆模型(Long Short-Term Memory, LSTM)的短期风速变权组合预测模型(Variable Weighted Hybrid Model, VWHM)。首先运用集合经验模态分解技术，将原始风速时间序列分解成多个不同的子序列。然后运用套索算法对各个子序列的数据变量进行筛选，提取代表性变量作为预测输入。最后利用GA的全局优化能力，对由GRNN和LSTM构成的组合预测模型的权重系数进行移动样本自适应变权求解，并加权得到最终预测结果。仿真结果表明，所提的变权组合模型比单一模型以及传统组合模型具有更高的预测精度，且在风速预测中具有优越性。

摘要:输电线路缺陷发展状况的预测评估工作对安排检修和制定运维策略有着指导性意义。针对目前输电线路整体缺陷状况的评价指标较为模糊和单一、不同内外环境下输电线路缺陷发展状况不一致的问题，提出了输电线路缺陷风险建模及其预测的方法。该方法首先根据输电线路自身的特点将其细分成若干个部件。然后对输电线路各部件的缺陷严重程度进行量化，并根据输电线路的缺陷历史数据，通过隶属度分析进而定义得到输电线路整体的缺陷风险值。最后研究了各种随机因素分别对线路各部件缺陷风险值的影响。建立基于支持向量机的输电线路缺陷风险值预测模型并对线路未来时段内的缺陷风险值进行预测。通过实例证明了该方法对输电线路缺陷风险值预测的可行性。

摘要:售电侧放开增加了配电网潮流的不确定性，对配电网的供电能力也产生了一定的影响。首先从物理因素和市场因素两方面，分析了售电侧放开后影响配电网供电能力的因素。其次，根据售电侧放开后电力交易负荷的变化情况，利用最小二乘法模拟负荷增长趋势，建立了考虑售电侧放开后的配电网供电能力模型，并采用改进的重复潮流算法对模型进行求解。最后通过算例，分析了联络线的增加及电力交易量的大小等因素对配电网供电能力造成的影响，验证了所提方法的准确性和有效性。

摘要:可再生能源的大范围渗透使得直流微网逐步受到重视。针对新能源供电，直流微网可以减少交直流变换时的损耗以及不稳定性。因此，在直流微网环境下，构建销售商为领导者和用户为跟随者的多主从博弈模型，对销售商价格与用户需求量进行博弈，并根据分布式选择算法得到多个销售商-用户匹配对。基于两个通道传输损耗不同的路由器，通过遗传算法实现了多个匹配对的最优电力分组调度。仿真结果验证了上述两种算法的可行性以及优越性。

摘要:传统变压器励磁涌流识别方法在复杂电磁环境以及电流互感器(CT)饱和等情况下会受到干扰而导致保护动作速度变慢或者误动。为解决此问题，提出一种利用电流波形分布特征识别励磁涌流的变压器差动保护新判据。结合巴氏系数图像匹配算法，对比差动电流和正弦信号的波形相似度以区分励磁涌流和故障电流。并利用PSCAD/EMTDC软件仿真以及动模试验验证了该判据在变压器空载合闸、区内和区外故障、带故障合闸以及CT饱和等工况下的有效性。

摘要:在研究冷热电联供系统优化运行的过程中，为了更好地优化调度冷热电联供系统中各设备的出力，提出了基于Tent映射的混沌搜索和非线性自适应粒子群算法相结合的优化算法。建立了一个包含风机、光伏、微燃机和燃气锅炉等主要设备的冷热电联供系统模型。以联供系统的运行成本、污染物排放量和能源利用率为目标，建立了多目标优化模型。在满足设备出力、功率平衡等约束条件下，利用Matlab进行了优化求解。仿真结果表明，所提出的冷热电联供系统优化方法，可以有效地提高经济效益，减少污染排放，提高能源利用率。

摘要:当大型风电场经柔性直流输电系统长距离输送时，需解决交流电网故障时导致直流功率过剩及电压上升等问题。传统方法中仅用卸荷电路或改变控制策略都各自存在缺陷，不能够快速、经济、可靠地完成故障穿越。针对以上问题，提出一种投入自调控耗能电阻与通过风场最大功率跟踪减少输送功率相结合的故障穿越协调控制策略。在故障初期投入耗能电阻来弥补控制策略通信延时的问题。其次在引入最大功率跟踪减载后，可适当退出部分耗能电阻，从而避开单一方案的缺点，取得更好的故障穿越效果。最后基于PSCAD/EMTDC建立模型，仿真验证了该协调控制策略的有效性。

摘要:以西南地区某地微电网为研究对象，提出了一种计及单位电量成本和自供电可靠性的容量优化配置方法。首先，设计了适用于含光伏-储能-柴油发电机的微电网能量管理策略。然后以各装置的容量为优化变量，建立了以单位电量成本为目标。以系统自供电可靠性为约束条件的优化模型，并采用粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法进行模型求解。以我国西南地区某地微电网为实际算例，得到了该微电网系统的最小单位电量成本以及最优目标下的配置方案，验证了所提方法的有效性。

摘要:大规模风电并网使电力系统的随机性问题日益突出，概率潮流分析是一种能够计及电力系统随机性的稳态运行分析重要工具。针对风电的随机性和多个风电场出力之间的相关性问题，提出利用遗传算法改进的高斯混合模型求解多个风电场出力的联合概率密度函数，利用联合概率密度函数对多个风电场出力的随机性和相关性进行刻画。在此基础之上，利用线性潮流方程计算多条线路和多个节点电压的联合概率分布，最终求解概率潮流的计算结果。仿真结果表明，所提方法计算精度高，速度快，利用联合概率密度函数和联合分布函数能够比边缘分布更精确地评估电力系统多条线路同时过载的风险。

摘要:在非同步采样和非整数周期截断时，采用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)进行电力谐波分析时容易造成频谱泄露和栅栏效应，加窗插值可有效解决频谱泄露和栅栏效应问题。在分析了纳托尔窗的频谱特性的基础上，推理得出4项5阶纳托尔窗函数，通过自卷积运算得到纳托尔自卷积窗函数，并推导出四谱线插值校正公式。基于全相位傅里叶变换(all-phase FFT, apFFT)的相位不变性，利用理论频点附近的主谱线和旁谱线幅值的比值，推导出基于纳托尔双窗和apFFT双谱线插值频谱校正分析法。由此提出了加窗插值FFT用于频率和幅值的检测，apFFT用于相位检测的新型组合算法。仿真结果表明所提新型组合算法在谐波检测时精度更高，抑制频谱泄露能力更强。

摘要:为保证系统安全运行，不改变原系统中性点小电流接地方式，DG中性点一般采用不接地。当主网发生单相接地故障时DG不向系统提供零序电流，故不影响暂态零序电流故障特征。进一步对暂态零序电流波形特征进行分析发现，其凹凸特点包含着可用于定位的故障信息。采用VMD算法来提取能够表征暂态零序电流凹凸特征的有效成分，并提出波峰波谷算法对有效频率分量的凹凸特性进行刻画。根据故障点两侧凹凸数相差较大且初始凹凸性相反，而故障点同侧其凹凸数大致相等且初始凹凸性相同的特征，构造了基于峭度和初始凹凸性故障定位判据。通过将各区段峭度差值与设定阈值比较并判断初始凹凸性是否一致，从而定位故障区段。仿真试验表明，该方法能够适用于有源配电网故障定位，且在不同故障情况下具有较强的适用性。

摘要:当柔性直流输电工程接入弱交流系统时，如何与交流系统保护的重合闸策略配合需要深入研究。以渝鄂背靠背柔性直流输电工程为例，研究了交流线路重合闸期间系统电压和电流的变化规律。并结合柔性直流的故障穿越的控制逻辑，分析了断线故障下原有的控制策略的可行性。分析结果表明，断线故障之后，柔直的正序控制器和负序控制器不能完全解耦，造成控制系统不稳定。并且可能造成故障相过电压，在故障恢复时候可能使桥臂过流。因此，如果单根线路带柔性直流输电系统运行，发生接地故障时，应该在故障时间内尽量减少柔直的功率传输，或者不启用交流进线的重合闸功能。

摘要:晶闸管承受过电压的能力较弱，瞬时过电压可导致晶闸管的击穿。首先研究了直流输电核心设备之一晶闸管换流阀发生晶闸管过电压击穿对直流输电系统的影响，分析了直流输电换流阀晶闸管配置过电压保护的必要性。然后对BTC和BOD两种晶闸管过电压保护方式进行了理论计算与分析，并采用PSPICE软件搭建了仿真模型进行仿真分析。最后在实验室搭建实验电路对两种过电压保护电路性能进行了验证。研究表明两种保护方式均可以实现晶闸管过电压保护的要求。