摘要:电池梯次利用是处理动力电池庞大退役量的有效手段之一。针对退役电池梯次利用过程中分选技术进行研究，主要从退役电池SOC关键参数分布特性以及退役电池一致性控制策略分析两方面展开。提出主动被动协同均衡策略考虑电池参数的相关性，弥补了单一均衡方式的不足。同时提高充放电均衡控制的可靠性，实现了均衡效率的最优化。分析退役动力电池荷电状态数学模型，涵盖不同类型的退役动力电池的荷电状态。并进一步对退役动力电池储能系统荷电状态控制策略进行研究。基于主动被动协同均衡策略，分析多组退役电池储能单元的SOC一致性，为完善退役电池梯次利用一致性分选技术有所助益。

摘要:为研究退役动力电池储能再利用过程的热管理方法和运行方案，基于退役锂离子动力电池储能系统，设计了风冷热管理的方案和运行策略。建立了舱内退役电池簇的数学物理模型。仿真了不同风量下磷酸铁锂(LFP)电池簇和三元镍钴锰(NCM)电池簇的温度分布，对比分析了有无风冷热管理时电池簇的热行为。结果表明：风冷热管理能满足适宜退役动力电池正常工作时的温度范围；对于磷酸铁锂电池簇和镍钴锰电池簇，增加风冷系统后，簇内电池最大温差可由无风冷时的10 K降低至4 K左右，电池的最大温升由30 K降低至10 K左右。该研究可为退役动力电池储能系统的高效热管理提供借鉴。

摘要:退役动力电池的梯次利用是电动汽车行业可持续发展急需解决的问题。为确保梯次电池储能系统的经济性，在规划阶段需对储能系统进行容量配置，提出了基于雨流计数法和等效循环寿命法的梯次电池寿命评估方法。考虑容量保持率变化对储能系统寿命和经济性的影响，以储能系统实际运行寿命内净收益总和最大为目标，提出了梯次电池储能系统容量配置方法，并引入萤火虫算法进行优化求解。算例结果显示，考虑运行寿命内经济性最优的容量配置方法能够提高梯次电池储能系统的经济性，同时延长储能系统寿命。

摘要:锂离子电池退役高峰期到来，退役锂离子电池健康状态(State of Health, SOH)快速评估方法因可有效缓解电池退役问题而得到高度重视。提出一种基于层次分析(Analytic Hierarchy Process, AHP)的退役锂离子电池健康状态快速评估方法。首先选取可并行测试的健康因子并分析其可行性与有效性，并采用相关度指数分析健康因子对电池健康状态的表达能力。在此基础上以层次分析法评估电池的健康状态。最后比较不同方法对电池健康状态评估的精度。结果表明所提方法比单要素评估精度更高，比动态评估更容易实现，测试时间更短。

摘要:针对虚拟同步发电机(VSG)控制策略中改变惯性系数会引起系统不稳定的问题，提出基于混合储能无需改变惯性系数的控制策略。首先，在常规VSG控制策略基础上，将负荷或可再生能源波动量经一阶高通滤波器滤波后作为常规VSG额定功率的附加量。其次，利用VSG直流端接入的蓄电池提供下垂功率，超级电容器提供虚拟惯性功率和额外引入的惯性功率，改善微网的频率动态特性。然后，引入与超级电容器荷电状态和额外惯性功率相关的出力系数，实现超级电容器的自适应控制，在惯性强化过程中优化超级电容器荷电状态。最后在Matlab/Simulink中搭建了以VSG为逆变器控制接口的孤岛微网，通过在不同负荷、光照强度和超级电容器荷电状态下进行仿真，验证了所提策略的有效性。

摘要:针对目前退役动力电池数量多、快速分选方法匮乏的问题，提出一种基于脉冲功率测试(Hybrid PulsePower Characteristic, HPPC)、因子分析和聚类算法的退役动力电池快速分选与重组方法。根据电池管理系统(Battery Management System, BMS)记录的电池数据，计算单体电池电压数据得到电池最大可用容量。以HPPC一次放电脉冲提取的电池开路电压、欧姆内阻、极化电阻以及浓差电阻作为特征变量。特征变量数据经归一化算法与因子分析优化后，通过聚类算法完成电池分选与重组。实验结果表明：该方法下单体电池平均分选重组时间压缩在30 min以内，分组后一致性指标较好，在退役动力电池分选与重组中具有较好的实际意义。

摘要:基于电化学-热耦合模型借助ANSYS Fluent平台对储能系统中的锂离子电池包进行仿真分析与结构优化。首先建立电池的热仿真模型，基于该模型利用ANSYS Fluent仿真软件得到电池单体温度分布，并通过与实验测量的结果对比验证所建立的仿真模型的准确性。接着进行了电池包风冷系统的仿真分析，完成了对电池包温度分布和风道流速分布的求解。最后通过改变出风孔数量和风扇挡板形状改善了冷却系统的冷却效果。研究结果表明，基于电化学-热耦合模型对储能电池包的温度与内部流速分布的分析是可行的，对强制风冷系统的结构优化能够大幅度提高系统的散热性能，实现更低的最高温度与更均匀的温度分布。

摘要:变电站中的接地变压器不仅为中压不接地系统提供中性点，同时兼做站用变为变电站正常运行提供电源保障，确保接地变压器可靠运行对电力系统的安全稳定至关重要。针对变电站配出线路单相接地故障发生频率高、对接地变压器运行状态及其监测影响较大的问题，分析了单相接地故障对接地变压器运行特性的影响因素。结合配电网实际参数在PSCAD软件中建立仿真模型，通过对比单相接地故障时配电网中零序电流的仿真值与电容电流的计算值大小，验证了模型的正确性。在此基础上仿真分析了系统单相接地故障下接地变压器的运行特性。结果表明：系统发生单相接地故障时，接地变压器一次侧电流增大、相位相同，但不会影响其安全稳定运行。在系统单相接地故障燃弧和稳定接地阶段，故障初相角、过渡电阻以及失谐度大小会影响接地变压器一次侧电压、电流幅值。同时，在稳定接地阶段，故障初相角大小会影响其一次侧电压、电流处于稳态的时间。在熄弧阶段时，仅失谐度大小会影响其一次侧电压、电流的振荡恢复过程。

摘要:负荷削减计算是输电系统风险评估中的关键步骤。为解决目前负荷削减模型还存在的没有考虑无功潮流和节点电压约束、无法考虑负荷类型削减优先级对风险指标的影响等不足，提出了一种分层分级最优负荷削减模型。按负荷类型重要度从高到低依次分层削减负荷，兼顾就近和最优原则，将参与负荷削减的节点限制在一定分级范围内，减小计算规模。IEEE-RTS6算例表明，所提出的模型在保证准确性的前提下，相比传统方法能够极大减少重要负荷的削减次数和电力不足期望，更符合系统实际运行要求，并一定程度上减少计算时间。

摘要:针对配变台区在夏季用电高峰期易频繁跳闸的问题，提出一种基于混合重抽样和LightGBM算法的配变低压跳闸预测模型。为了解决数据分布的边缘化问题，首先采用隔离森林剔除样本中的离群值。其次采用NCL欠抽样与SMOTE过抽样相结合的混合重抽样方法处理训练样本的数据不平衡问题。然后采用混合重采样算法产生的新样本对LightGBM分类器进行训练。最后利用训练好的模型对目标台区低压跳闸进行预测。通过算例仿真表明，对比其他预测模型，所提iF-SMOTE-NCL-LightGBM模型在低压跳闸预测中的各项评价指标均达到最高，能有效预测低压跳闸事件。

摘要:现有的电力系统运行优化大多没有考虑故障短期运行安全约束，导致其优化结果没有为故障短期内快速控制保留充分有功备用，尤其在含特高压直流输入的电力系统发生直流闭锁故障后将会出现大量有功缺额，从而导致故障后系统大面积切负荷，给电力系统带来了严重经济损失。提出了一种考虑故障短期运行安全约束的含特高压接入受端系统发输电运行优化模型。首先，在含特高压接入受端系统中设置含直流双极闭锁在内的多个N-1故障。其次，在传统N-1安全约束下最优潮流规划模型中加入故障短期安全约束。最后，以发输电成本最小和切负荷成本最小为目标函数，提出了含特高压接入的受端电网运行成本优化模型。该模型在修改后的IEEE39节点系统中得到验证。

摘要:储能系统(ESS)作为独立直流微电网的关键组成部分，其主要由多组储能单元(ESUs)组成。针对多组ESUs荷电状态(SOC)均衡速度较慢，在SOC均衡过程中会产生母线电压偏差问题，提出一种改进SOC下垂控制策略。首先，该控制策略根据各储能单元(ESU)的充放电状态和SOC值寻找最优下垂曲线，合理分配负荷功率，减小母线电压偏差。然后通过确定主储能单元进行功率再分配，并在允许范围内动态调整下垂系数，使系统快速收敛到均衡状态，进一步减小该过程中产生的母线电压偏差。此外，考虑当ESS因满充等原因退出运行时，ESS稳压变为光伏系统稳压，光伏系统由变步长MPPT控制切换为带有前馈补偿的下垂控制，确保母线电压稳定和微电网安全运行。最后利用Matlab/Simulink搭建仿真模型，仿真结果表明所提控制策略可在保证SOC快速均衡的前提下，减小母线电压偏差，维持独立直流微电网的稳定运行。

摘要:模块化多电平换流器(MMC)子模块发生故障时，快速准确地检测并定位故障是提高换流器运行可靠性的关键。目前，机器学习在MMC故障诊断领域得到了一定的应用，但大多需要采集每种故障情况下的样本，而故障样本采集难度较大。针对此问题，提出一种无需采集故障样本，仅根据正常样本训练分类模型即可实现故障检测和定位的无监督故障诊断方法。首先，采用在线顺序极限学习机对变量预测模型进行改进，通过比较预测量与实际量的距离判断桥臂故障，实现故障检测。其次，以故障桥臂各子模块电容电压变化率为特征，通过K近邻异常值检测方法定位故障子模块。最后，搭建了三相五电平MMC仿真模型对所提方法进行了仿真研究。结果表明，与有监督的机器学习方法相比，所提方法在不需要故障样本集的情况下便能快速准确地检测并定位故障，为机器学习在MMC故障诊断实际工程中的应用提供了参考。

摘要:火电厂的市场收益主要包括电能收益与备用收益，机组容量的分配是影响市场收益的重要因素之一，因此提出考虑优化机组容量分配的日前-日内两阶段优化调度方法。分析储能参与电力调度的机理，量化储能可用备用容量，以减小机组爬坡频次、提高机组发电利用率为目标，建立含储能火电厂日前与日内两阶段优化调度模型。采用拉格朗日松弛法对模型进行处理，基于市场边际电价理论求解容量价格与电量价格，并计算火电厂总售电收益。在安装储能与否的两种场景中进行算例分析，结果表明，在火电厂侧安装储能可以有效提高机组发电利用率，增加火电厂收益。

摘要:目前，许多三相可调速驱动器仍采用二极管整流器(DR)或半可控硅整流器(SCR)作为前端整流。但是，这种AC-DC整流会带来大量谐波电流，使电网电流畸变。现有的谐波消除策略因为总成本高和复杂性难以运用到多驱动系统中。因此，提出了移相电流控制和直流调制相结合的新方法来减轻多驱动系统中谐波电流。并且分析了并联驱动器之间不相等负载的影响，运用负载自适应方案确保各个整流器从电网汲取的电流幅值相等，从而增强了移相电流控制谐波消除效果。仿真和实验结果证明了该方案在三相多驱动系统中谐波消除的有效性。

摘要:随着高比例分布式光伏发电并网引发的配电网电压波动越限问题，提出基于仿射可调鲁棒优化的分布式光伏无功功率调节方法。首先，通过建立以配电网有功网损和节点电压偏差最小化的综合优化模型，采用多面体线性化方法将综合优化模型转化为二次规划模型。然后，在考虑分布式光伏有功出力预算不确定性集的基础上，通过对偶变换将鲁棒优化模型转化为确定性的二次规划模型。在含高比例分布式光伏的IEEE-33和IEEE-123节点的配电系统仿真结果表明，与分布式光伏零无功调节相比，所提出的仿射可调鲁棒优化方法较传统的鲁棒优化方法能大幅度地改善网损和节点电压优化结果，具有较低的保守性，最为接近蒙特卡洛仿真结果。

摘要:为解决目前人工处理分析无人机巡检图像效率低、检测结果受人为因素影响较大的问题，提出了一种图像识别的绝缘子缺失识别方法。首先，对无人机拍摄的图像样本进行了处理，扩充样本集。其次，搭建了绝缘子的检测模型，完成各层网络结构的选择和设计，使用CNN算法实现对绝缘子缺失的检测。随后，构建了绝缘子检测网络，并对各层检测网络参数进行配置。选择实际拍摄的图像作为训练样本进行网络训练。检测结果证实几个指标均在0.95以上，说明算法可准确识别出绝缘子。最后，利用CNN算法对航拍绝缘子进行缺陷检测。绝缘片缺失缺陷的正确识别率为86%。算法可根据检测结果自动显示绝缘子有无缺失缺陷。

摘要:针对交流牵引电机定子绕组间存在不规则气隙，而采用常规等效建模法所建模型准确性不高的问题，提出一种绕组气隙优化建模方法。确定了电机定子绕组等效模型的基本结构，提出了等效模型中绕组气隙最佳宽度确定方法，即根据所确定的等效气隙模型并采用有限元法对电机进行温度场分析以得到绕组模型表面某点对应的温度值。通过获取不同气隙宽度下模型表面某点对应的温度数据并采用数值拟合方法得到两者间的函数关系，根据所得函数关系并实测上述模型表面某点对应的实际温度，即可得到绕组等效气隙模型相应的最佳气隙宽度。该方法有效提高了交流牵引电机定子绕组建模的准确性，由此显著提升了其温度场分析结果的准确性，具有较好的应用价值。

摘要:为准确评估智能变电站二次设备运行状态，建立了二次设备状态评估指标体系，并结合多种机器学习算法的差异性，提出了基于多模型融合集成学习的二次设备状态评估法。该方法采用双层结构，上层中利用划分好的数据对数个基学习器进行k折验证，下层中利用全连接级联神经网络融合多个基学习器，并采用改进的列文伯格-马夸尔特算法训练该神经网络加速模型收敛。实例分析表明，所提出的方法可以准确地评估二次设备的运行状态，并为智能变电站系统和二次设备的检修工作提供指导意见。

摘要:目前一二次融合成套化柱上断路器的单相接地故障处置准确率低，亟需开展单相接地故障处置考核验证。在运行现场开展单相接地试验受制于安全风险和用户供电可靠性的影响，不易多次开展。通过建立10 kV真型配电网试验平台，实现了被试品快速接入，灵活复现配电网单相接地故障。提出了一二次融合成套柱上断路器单相接地故障处置真型试验方法，有效验证了一二次融合成套柱上断路器单相接地故障处置功能与处置准确率，发现了9项不合格原因。通过真型配电网试验平台的建立，提高了配电网设备入网质量，有效支撑配电网供电可靠性进一步提升。

摘要:变电站巡检图像中变压器小部件的自动识别是利用变压器图像进行变压器外观异常缺陷识别的基础。为了提高变压器小部件的识别准确性，提出了一种基于RetinaNet的变压器小部件识别方法。首先，对图像目标检测网络RetinaNet进行改进，加入分辨率更高的融合特征图，以解决变压器小部件包含的像素信息过少的问题。然后，提出一种基于位置关联性的变压器小部件概率修正方法，利用识别难度相对较小的大部件位置与相应的小部件之间的位置关联信息，对小部件检测框的预测概率进行修正，以避免其他外形相似部件对目标部件识别的干扰。最后，通过实际变电站巡检图像对变压器小部件识别方法进行实验验证。结果表明，所提出的变压器小部件识别方法在变压器三类小部件的识别准确率以及整体识别准确率上，都具有比较显著的优势。

摘要:在小电网中，频率稳定是系统暂态稳定重点关注对象之一。水电高占比时，水轮机及其调速器模型的准确性直接影响频率稳定分析结果。针对该问题，对比分析了采用理想模型、基于运行点变化模型、传递系数模型的电网频率动态特性。通过水电机组传递函数，量化分析了不同水头高度及机组不同出力运行时的振荡频率和阻尼特性。通过暂态仿真，研究了不同模型对机组不同运行点扰动后的频率的振荡特性。最后给出了适用于工程计算的水轮机仿真模型建议。

摘要:分析了变电站防误闭锁逻辑可视化的功能需求，依托智能监控平台设计了一套变电站防误闭锁逻辑可视化校验系统。系统可实现监控接线图一次设备防误闭锁逻辑的图形化展示与实时闭锁校验结果展示。同时还可以实现全站的防误闭锁逻辑可视化展示与一体化仿真模拟校核，在线仿真模拟支持图形模拟和手工模拟两种方式。针对不同的防误闭锁逻辑规则所需图形画布尺寸不同的问题，提出了可视化逻辑图自适应布局算法，实现不同逻辑规则的自适应布局展示。最后给出了工程应用效果，该系统深化了防误闭锁逻辑在智能监控平台上的功能应用，并为相应的工程调试验收提供了一种便利化手段。