摘要:为了实现新能源高占比下的电力供需平衡，提升电力系统的灵活性显得十分重要。首先定性定量分析中国新能源电力系统在电源侧、电网侧和负荷侧对灵活性的不同需求。其次，归纳总结新能源电力系统灵活性的技术体系，介绍主要技术在中国已经开展的具体实践和效果。然后，根据国家能源转型目标，提出电力系统灵活性中长期目标和衡量灵活性进程的主要指标。最后，为了达成上述目标，从灵活性电源、灵活性电网、灵活性负荷和数字电网平台四个方面设计了发展路径。

摘要:大量分布式光伏低压并网会加剧配变过载风险，而储能接入则有助于改善配变的负载均衡度，两者均会影响配变的配置决策。为此，提出了一种新的配变选型定容双层规划方法。模型方面，上层模型以配变全寿命周期成本最小为目标，决策配变容量型号；下层模型计及光伏与负荷不确定性影响，对状态变量设置机会约束。并在分析配变全寿命周期各成本子项随运行年数变化特性的基础上，以配变低压侧等效注入有功方差最小或平方和最小为目标，决策配变运行寿命及各运行年的储能充放电控制时序。算法方面，采用灾变遗传算法求解上层问题，调用GAMS求解器CONOPT以及点估计法联合求解下层问题。算例仿真表明，所提方法在安全消纳分布式光伏的前提下能够提高经济性。

摘要:针对微逆变器二倍频功率扰动问题，提出了一种交流侧泛Buck-boost功率解耦技术。设计的四种能实现能量双向流动的解耦电路均并联在逆变器交流侧，不同拓扑都可等效工作在Buck、Boost或Buck-boost的模式中。从拓扑结构、工作模式及解耦性能三方面分析了设计的四个解耦电路，以及每种拓扑抑制二次谐波的能力。讨论了脉冲能量缓冲的计算方法。仿真结果表明，三模态六开关Buck-boost功率解耦电路抑制电压二次谐波效果最优，单模态六开关Buck-boost功率解耦电路抑制电流二次谐波效果最优。泛Buck-boost功率解耦技术可以在不依赖母线大电压情况下，大幅降低解耦电容容值，实现无电解电容，提高微逆变器可靠性并延长其使用寿命。

摘要:为了提高配电网馈线故障定位的速度和容错能力，提出一种基于整数线性规划模型的配电网故障区段定位容错算法。将各馈线终端单元(Feeder Terminal Unit, FTU)的漏报、误报状况和馈线状态作为决策变量，基于最小故障诊断集理论，建立计及FTU漏报、误报信息的故障定位模型。针对逻辑运算在求解大规模配电网故障区段时建模复杂、算法受限的问题，构建基于代数关系运算的开关函数，并提出一种逻辑关系线性化策略将约束条件线性化。所建模型采用具有良好数值稳定性的常规优化方法进行决策，以保证解的全局最优性。仿真算例表明，所提方法定位准确高效、容错性强，在正确定位故障馈线区段的同时能获取具体节点的漏报、误报状况，适用于多节点过流信息发生畸变的大型配电网络。

摘要:风电并网不确定性给电力系统最优潮流带来的风险性难以评估。首先基于风电机会约束概率提出了风电的高估/低估置信风险成本计算方法。然后计及风电置信风险成本构建了经济/环境多目标最优潮流模型，并提出了一种基于非劣性排序的复合回溯搜索(NSCBS)算法，以实现对多目标最优潮流模型高效准确的求解。最后以IEEE30节点为例进行计及风电置信风险成本的多目标最优潮流计算。结果验证了所提出方法的有效性和优越性。

摘要:IEC序分量三相不平衡度量包括负序和零序三相不平衡度，使得三相不平衡度不具有唯一性。以量测的有效值度量三相不平衡度与序分量度量形式不具有对应关系，给工程使用带来困扰。基于序分量和相量的大小关系，提出采用正序分量有效值的平方和与总量平方和之比度量三相平衡度，统一了含零序和不含零序系统的度量形式。在此基础上，分别针对不含零序分量的线电压、线电流，含有零序分量的相电压、相电流，给出了根据量测有效值获取序分量大小的方法，构建与序分量度量对应的量测有效值度量形式。算例显示，提出的序分量度量方式适用于三相三线制和三相四线制系统，构建的量测值度量形式和序分量具有对应关系，保证了工程应用中三相不平衡度量的唯一性。

摘要:为了准确分析含有分布式可再生能源及具有发-用-储一体化新型柔性负荷的复杂大系统的潮流分布，针对具有离散性、动态性、非线性、多目标性和不确定性等特点的现代城市配电网，给出一种基于网络矩阵的交直流混合配电网潮流计算方法。首先，根据PWM调制原理给出电压源转换器(VSC)的稳态潮流模型。然后，通过二进制描述的网络矩阵，建立交直流混合配电网拓扑结构的潮流计算模型。进而，针对不同控制策略修改雅可比矩阵，并基于牛顿拉夫逊法求解潮流模型。最后给出了两个算例，针对该方法与PSCAD仿真的结果进行比较分析，验证了所提的潮流计算模型的正确性、灵活性和收敛性。

摘要:提出了一种同时考虑分布式光伏出力和电动汽车充电负荷随机特性的配电系统场景概率潮流分析方法。首先，在考虑车主交通行为与充电模式随机特性的基础上，采用蒙特卡洛模法对充电站典型日内的充电负荷进行模拟，给出充电负荷曲线集。接着，采用K-means聚类分别对充电负荷曲线集和光伏历史出力曲线集进行聚类，给出充电负荷和光伏出力的概率场景集，并以此为基础构建潮流分析场景集。最后，采用前推回代法进行所有场景下的配电系统潮流分析。按场景概率对潮流结果进行汇总，给出概率潮流分析结果。基于IEEE 33节点配电系统的仿真计算验证了所提模型及方法的有效性。

摘要:分析负荷影响因素对电力负荷的影响对于电网调度人员了解负荷特性，提高负荷预测准确度具有重要的意义。针对传统相关性分析方法不能考虑复杂非线性影响的问题，采用先训练负荷预测模型，再分析相关性的思路，提出基于负荷预测模型的相关性分析方法，发现两者之间的非线性相关关系。首先，利用梯度提升树(Gradient Boosting Decision Tree, GBDT)的非线性建模和特征提取能力训练负荷预测模型。然后，基于预测模型提出采用重要性衡量影响因素对负荷的非线性影响，识别重要影响因素。最后，利用负荷对影响因素的偏依赖量计算各类影响因素变化对负荷变化趋势的非线性影响。采用实际的负荷数据进行验证，并与皮尔逊相关系数法进行对比。实验结果表明该方法能够有效识别影响负荷的重要因素，并能够发现各类因素和负荷之间的非线性关系。

摘要:针对传统虚拟同步发电机(VSG)控制策略缺乏虚拟转动惯量和阻尼系数动态调节特性的缺点，提出一种指数型转动惯量和阻尼系数协同自适应控制策略。该策略可在VSG角速度变化率和偏离量较大时对虚拟惯量和阻尼系数进行在线调整，优化VSG转动惯量和系统阻尼动态调节特性，减少系统的超调量σ%，且缩短调节时间。首先给出VSG的并网结构、工作原理。然后建立光储VSG模型，在控制环节引入所提自适应控制策略，并分析负载突变情况下转动惯量和阻尼系数对功率、频率稳定性的影响。最后，通过仿真验证了所提策略的有效性。

摘要:随着配网规模的快速发展，配电网线路呈现线路短、节点多的情形，进而导致短路电流差异较小，传统电流保护方案配合困难以及故障切除时间延长。为解决上述问题，首先梳理多级馈线保护存在的问题，对多级馈线长短混联线路保护配置与整定方案进行分析，进而提出了一种基于超导故障限流器的电流保护新方案。该保护方案利用故障限流器的快速投入与限流特性实现上下游线路短路电流差异化。基于此，构建新的保护定值整定原则，缩短故障切除时间。利用PSCAD搭建多级馈线配电网模型进行仿真验证。结果表明：所提保护方案能够解决传统电流保护定值配合失效与保护动作时间过长等问题。

摘要:为分析可再生能源并网中可能出现的电力系统小扰动稳定性问题，采用小扰动稳定性动态评估的方法，提出基于DSA Tools实现小扰动稳定性的综合评估。通过采用特征值分析、故障分析、单机无限大系统扫描和小扰动稳定性极限搜索等方法，对IEEE14节点系统和IEEE145节点系统的小扰动稳定性进行分析。研究结果表明IEEE14节点系统小扰动稳定性较好，IEEE145小扰动稳定性则较差。另外，研究表明DSA Tools软件和SSAT分析工具可应用于电力系统预警方案设计和系统保护框架策略的优化。

摘要:针对泛在电力物联网中移动边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)服务器因处理用户的业务请求而产生的能耗，提出一种基于电力包的MEC服务器直流供能方法。传统的供能方法一般利用电网进行，该方法在用户的业务请求量低时会耗费不必要的电能。所提方法基于传输损耗及电力包路由器最大可传输容量，建立以各MEC服务器的满意度最大化为目标函数的优化模型，并进行分步求解，利用一对多匹配博弈以及改进的NSGA-II算法分别解决了路由分配和能量分配问题。最后根据求解得到的时隙个数，可再生能源产生相应的电力包，进而电力包路由器基于其地址将电力包转发至MEC服务器。仿真结果验证了所提模型和方法的可行性和优越性，实现了精准供能，节省了电能。

摘要:为了快速准确地检测出短路故障，并使故障限流器快速投入运行，提出了一种基于三相电流平方和比值的短路故障快速检测方法。该方法利用前后时间窗内三相电流平方和均值之比作为故障检测量，在三相短路故障时不受故障初相角影响，不受谐波影响。基于PSCAD/EMTDC仿真平台，建立了500 kV输电线路模型，合理选取了该方法的整定值与闭锁值。考虑不同故障类型、不同故障初相角、不同过渡电阻、空载合闸、谐波及噪声等因素，验证了该方法的快速性及有效性。在各类故障工况及干扰工况下，比较了该方法与常用三种检测方法的性能差异。仿真结果表明，该方法性能良好，能够快速可靠地检测出短路故障。

摘要:提出了一种大容量调相机参与下特高压交直流混联系统稳态电压协同控制新策略。首先研究了大容量调相机的稳态出力与其暂态电压支撑能力的关系，在充分保证调相机暂态电压支撑能力前提下，提出了其稳态出力确定方法。在此基础上，提出了大容量调相机参与下，换流站站域无功补偿设备与近区交流电网自动电压控制(AVC)的协同控制策略。基于EPRI-36节点系统，分析了特高压换流站运行方式以及近区交流电网无功负荷变化场景下，特高压换流站站域与近区电网AVC独立控制、协同控制以及计及调相机作用的协同控制3种方式下的控制效果，验证了所提控制策略的优越性和先进性。

摘要:随着交直流混联电网的发展，越来越多地采用大容量调相机为系统提供无功支撑，提高电网运行的安全稳定性。对大容量调相机在特高压直流受端电网的应用进行研究，将调相机与电网中其他无功设备协调优化。通过对电压-无功的稳态和动态相关性分析，确定调相机的周边机组和相应的局部电网。构建含大容量调相机的非线性无功优化模型，优化局部电网的无功裕度。依据优化变量的不同特性，对连续变量和离散变量交替计算。以河南电网为算例，考虑不同负荷水平和电网结构的典型运行方式，模拟省调AVC的运行性能，进行计算分析，说明所述算法的可行性和实用性。

摘要:针对现有配电终端配置模型的优化目标中多个指标量纲差异大且寻优效率低的问题，提出了一种配电终端配置双层优化方法。首先对配电终端类型和含配电终端的配电系统可靠性计算进行了分析。其次，建立了配电终端配置双层优化模型。上层优化模型以配电终端配置费用最小为目标，求解配电终端的安装位置。下层优化模型以系统停电损失费用最小为目标，求解配电终端的安装类型。然后，给出了双层优化模型求解方法，上层优化模型应用易实现的二进制粒子群算法求解，下层优化模型采用预设参数较少且寻优效率高的萤火虫算法求解。最后，通过IEEE RBTS BUS2算例系统验证了所提双层优化模型和求解方法的合理性和有效性。

摘要:特高压直流分层接入系统在提升受端电网电压支撑的同时也带来了不同层间系统耦合关系复杂等问题。为准确研究特高压分层接入后交直流混联系统运行特性，结合±800 kV雅中—江西分层接入特高压直流输电工程，基于ADPSS搭建含特高压分层直流输电系统的交直流电网混合仿真模型。首先通过仿真对比验证了纯电磁暂态模型的正确性。然后对比分析关断角独立控制指令阶跃响应下混合仿真模型和纯电磁暂态模型的仿真结果，验证了混合仿真模型的准确性和优越性。最后与机电暂态模型进行故障仿真对比。仿真分析表明，混合仿真能够准确反映特高压直流分层接入后混联系统动态特性，提供很好的仿真模型基础。

摘要:虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)能够聚合发电侧的分布式能源以提高可再生能源消纳程度。由于可再生能源出力的不确定且成本缺乏竞争力，虚拟电厂在运营过程中往往存在弃风弃光现象。建立了一种碳交易机制下计及用电行为的虚拟电厂经济调度模型，使可再生能源能参与到碳交易中，并促进用户侧与发电侧的协同。针对该模型的双层性、非线性和半连续性，提出了一种综合线性逼近、KKT条件和透视变换理论的重构方法，将其转化为单层整数二阶锥模型实现求解。算例表明，促进可再生能源消纳有助于提高虚拟电厂的减排效益。同时，碳交易机制具有提高可再生能源消纳总量的能力，用户的响应则具有改善风能利用分布的能力，而采用合适的电价机制能够进一步发挥二者之间的协同效益。

摘要:解决分布式电源高渗透率地区电压越限的根本方法是实施合理的配电网规划。现有方法存在着人工智能算法初始域搜索半径过大以及动态时段划分与拓扑寻优分离的问题。引入半不变量法计算随机潮流来处理分布式电源动态行为带来的不确定性，并采用改进的NSGA-II算法实现配电网重构，提出了一种计及分布式电源动态行为的配电网重构概率约束优化策略和求解方法。特别提出了在网架寻优的基础上再在时间层面上依据优压参数再次整合优化来构建配电系统动态重构数学模型，最后采用嵌套基因回路搜索策略改进NSGA-Ⅱ算法并求解上述优化模型，以解决传统配电网规划中对强相关性随机变量考虑较少的不足。IEEE-33节点配电系统算例验证了所提方法的有效性。

摘要:当前高压架空输电线路的舞动物联监测系统还存在集成度不高、误差较大等缺点。针对这个问题建立了基于球面距离和空间距离相结合的多模空间距离权重修正模型。并基于北斗卫星定位系统研制了高压架空输电线舞动监测模块，可集成到智能监测球装置中。进而实现了一种基于多模空间距离权重融合的高压架空输电线舞动测量方法。实验结果表明，该高压架空输电线舞动监测装置定位精度可达厘米级，定位结果能够有效评估输电线路的舞动风险，并已安装应用于架空高压输电线路的在线物联监测。

摘要:为了准确测量电力系统中设备关键节点的温度变化，综合考虑绝缘和电磁兼容要求，提出一种基于脉冲转换温度传感芯片的电力设备温度监测系统。该系统采用射频识别技术进行通信，同时采用蒙特卡洛分析法确定了传感器芯片误差修正方法，并提出误差修正公式。最后，在开关柜上进行实际测试。结果显示，本系统可真实反映温度变化，提升了温度测量精度，为准确实现电力设备温度监测提供了一种有效方法。