摘要:通过对高压交流输电系统的区内、区外故障的仿真计算和分析发现：交流输电线路阻波器和母线对地电容形成的实体物理边界对高频信号具有衰减作用，使得区外故障时量测端的故障电压高频分量含量低，在不同时间段内质量分布概率相对均匀。而区内故障时，量测端的故障电压高频分量含量高，在不同时间段内质量分布概率不均匀。因此利用短时窗内线路单侧故障相电压计算每次分割形成的多重分形集上各个子集质量概率分布的不均匀程度Δα来识别区内外故障。该方法仅利用单端电压就可以实现区内、外故障的判别，不受通道的影响，可靠性高，具有较大的工程意义。通过大量的PSCAD仿真实验分析得出，此方法可靠性高，耐受过渡电阻能力强，对不同故障类型和远端高阻均有较好的判别能力。

摘要:传统多能流综合能源系统往往面临绿色可再生能源装机比例低、利用率低的问题，同时氢燃料汽车的逐渐普及将增加对氢能的需求，将电能转化为氢能是满足交通部门潜在氢需求的有效途径。针对风光装机比例低、利用率低和氢能需求的问题，提出了一种考虑风光利用率和含氢能流的多能流综合能源系统规划方法。首先，计及氢能流构建了电/热/冷/氢多能流综合能源系统。其次，考虑系统年投资费用、运行费用和风光利用率的多目标，构建双层规划-调度模型，以电、热、冷、氢等4种形式能量平衡和元件工作特性为约束，采用非支配性排序遗传算法和商用求解器结合的混合智能算法进行求解。最后，以某地区实际工业园区为例，对所提方法进行验证。案例结果分析表明所提出的方法可有效降低系统年总投资成本，显著提高风光装机比例和利用率，提高系统运行稳定性和经济性

摘要:傅里叶算法不仅具有滤除整数次谐波的能力，也具有很强的抑制非整数次谐波的能力，在电力系统信号分析中得到了广泛使用，但是传统傅里叶算法会受非周期分量的影响而产生较大的计算误差。在定量分析非周期分量可能造成的计算误差基础上，提出了一种改进傅里叶算法。先通过对两个不同工频周期下的采样值进行积分，计算出非周期分量参数，再从传统傅里叶算法的计算结果中将误差剔除。将泰勒级数的误差计算方法进行了拓展推导，并设置了应用条件以及优化措施，使改进傅里叶算法能够较好地兼顾速度与精度。分别采用静态模型信号和Matlab/Simulink仿真信号进行验证。结果表明，相比于传统傅里叶算法而言，改进傅里叶算法有效消除了非周期分量的影响，具有良好的计算精度和实用效果。

摘要:针对低压配电台区拓扑结构中存在错误的问题，提出了一种基于动态时间弯曲(Dynamic Time Warping, DTW)距离和聚类分析的台区拓扑辨识方法。首先利用电压序列之间的DTW距离度量用户电压曲线之间的相似性，然后基于最小最大距离原则对用户电压曲线进行聚类分析，辨识低压用户所属台区，并对同一台区内的用户进行相别辨识。该方法能够对时间间隔不同、不等长的电压时间序列进行分析，对电压数据缺失或异常数据不敏感，且不需要人为设定阈值，拓扑结构辨识准确性高。算例仿真结果验证了所提方法的正确性与有效性。

摘要:城市综合体作为新兴负荷种类，其负荷预测的精度直接影响电网的规划与安全运行。然而城市综合体负荷模式易受外部环境影响而出现异常变化，对其直接进行预测的精度不能满足实际运行的要求，需要对城市综合体负荷进行聚类以提取不同的负荷模式来提高预测的精度，因此提出了一种基于空间密度聚类和K-shape算法的城市综合体负荷模式聚类方法。首先利用自适应空间密度算法(DBSCAN)根据不同区域的密度大小来提取不同季节下综合体负荷的典型日负荷曲线。然后利用K-shape聚类算法在不同季节下对不同综合体的典型日负荷曲线进行聚类分析。最后将仿真结果与K-means、K-medoids的聚类结果进行对比。仿真结果表明，与其他两种方法相比，提出的DBSCAN-K-shape两阶段负荷模式聚类方法对城市综合体负荷进行聚类在不同的聚类指标下均具有较高的精度。

摘要:针对交直流混合微电网的母线接口变换器采用传统VSG控制策略时存在母线频率的超调量与暂态过程时间矛盾，以及传输功率的暂态过程长期处于超调状态问题，提出一种交直流混合微电网母线接口参数自适应VSG控制策略。该控制策略可以使接口变换器的传输功率、母线频率的超调量减小；可以优化系统的动态调节能力，进而缩短暂态过程。建立了符合母线接口变换器VSG的数学模型，在VSG数学模型的基础上引出了参数自适应VSG控制策略。通过仿真，对比参数自适应VSG控制策略与传统VSG控制策略的控制效果，验证了所提出的控制策略的有效性和可行性。

摘要:电网目标网架是规划方案适应性分析和电力设施布局规划的基础。220 kV电网网架结构相对复杂，电网安全可靠性要求高，目前缺乏典型的网架模式作为参考，因此如何构建安全经济的220 kV电网远景网架亟待研究。基于此，提出了一种基于TSP优化和潮流校核的220 kV电网远景网架构建方法。该方法通过变电站分群和TSP优化寻找得到220 kV网架构建的最短路径，保障了所构建网架的经济性。通过交直流潮流N?1校核确定该路径上的线路导线型号和回数，保障了所构建网架能够通过N?1安全校核，进而保障了所构建网架的安全可靠性。我国某区域电网的仿真算例结果表明，所提方法能够构建安全经济的220 kV网架，具有工程实际应用价值。

摘要:为解决不可重构区域内的相电流重构问题，同时减小对相电流谐波含量的影响，提出了一种基于多调整策略的电机相电流重构技术。对电压矢量空间的不可重构区域进行划分，通过在不同的区域内采用不同的调整策略实现相电流重构。最后利用Matlab/simulink搭建基于相电流重构的永磁同步电机SVPWM矢量控制仿真模型。仿真结果表明该方案能够在不可重构区域内对相电流进行有效重构，同时能够在电机的带负载启动、切换负载以及电机加减速的过程中有效实现相电流的重构。FFT分析结果表明该方案对于相电流的谐波影响较小。

摘要:传统的变电站风险评估以主设备年平均故障率计算主接线可靠性，不能反映设备时变故障风险及其对负荷点供电的影响。将主设备的运行风险考虑为设备自身状态和外部运行气象环境方面因素的影响，以比例风险模型量化设备运行风险。考虑到基于故障树的设备状态评分的分散性较大，不同部件故障对设备故障停运的影响程度不一样，建立了基于层次分析法的设备状态模糊综合评价方法。在此基础上，以电源进线到负荷点之间的连通性为风险量化指标，建立了计及供电连通性的变电站风险评估模型。以IEEE-RTS79系统的变电站为测试对象，对所提方法的效果进行验证。算例表明：主设备在不同场景下的故障率对变电站风险评估结果影响较大，验证了短时风险评估的必要性和所提方法的可行性。

摘要:双馈风机故障暂态特性与传统同步发电机不同，其短路电流成分复杂，导致基于工频相量的距离元件动作性能劣化。为了解决工频相量距离保护在双馈风电场送出线中应用时存在的问题，提出了一种基于波形相关分析的时域距离保护方案。分析了波形相似度的原理及时间窗选取的依据，通过仿真验证了所选时间窗的合理性。基于此分析，构造了时域距离保护判据，并在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建模型进行了测试。仿真结果表明，在不同故障类型下，所提出的时域距离保护基本不受双馈风机故障特性的影响，具有较好的动作性能。

摘要:基于深度学习和改进K-means聚类算法的电网 无功电压快速分区研究

摘要:针对配电线路相间故障后采用自动重合闸存在重合于永久故障的问题，提出一种采用附加电容的主动探测式配电网相间重合前永久性故障判别方案。通过预充电的附加电容多次定时限投切到跳闸后相间回路，利用三个相间回路放电电流衰减特性进行故障回路状态鉴别。任一回路放电电流衰减特性与其他回路放电电流衰减特性存在较大差异时，则该相间回路存在故障。附加电容多次投切到该故障回路，判别周期内放电电流衰减特性高度一致则认为是相间永久性故障。依据前述相间回路放电电流衰减特性的差异，建立了永久故障识别判据及实现方案。PSCAD的仿真验证表明，所提方案能够在不同故障位置、不同过渡电阻情况下准确地识别线路相间永久故障，有助于避免配电网相间故障重合闸动作的盲目性。

摘要:当微电网运行于孤岛模式时，分布式电源可通过下垂控制实现功率的自主分配。由于传统的基于解耦模型的下垂控制忽略了线路阻抗不一致的影响，从而导致功率分配不均以及环流的问题，影响了分布式电源的效率，甚至会造成分布式电源过载。针对以上问题，提出一种基于一致性算法的改进下垂控制策略。该方法利用相邻通信获取逆变器输出无功信息，本地控制器通过一致性算法对各逆变器间无功差值进行动态修正直至偏差趋于零，在减少通信量的同时实现了无功功率的精确分配。在Matlab/Simulink仿真平台搭建模型，通过与传统控制策略的比较，验证了所提控制策略的有效性。

摘要:清洁能源利用和可再生能源消纳是区域电-热综合能源系统研究的重点。基于电-热联合双边竞价市场及其供需侧资源报价策略，提出计及能源碳排放和风机弃风的系统运行环境价值成本概念。同时考虑系统供需侧分布式能源站和多能用户利益，构建以社会清洁福利最大化为目标的市场出清策略模型，确定联合市场交易最优策略。通过算例仿真结果表明，所提市场出清策略模型可以有效促进清洁能源利用和可再生能源消纳，显著降低系统供能过程中造成的环境污染。

摘要:随着我国分布式能源系统的迅速发展，在用能侧出现大量的综合能源微网，而相邻综合能源微网以微网群的形式协同运行将是综合能源微网今后发展的重要趋势。基于此，提出了一种适用于综合能源微网群的协调运行方法。该方法旨在协调分属不同利益主体的综合能源微网，在共享有限信息和彼此独立决策的条件下，寻求微网群系统的最优运行方案。考虑到综合微网群系统中通常含有较多可再生能源，为了提高运行方案应对可再生能源出力不确定性的鲁棒性，采用机会约束规划方法，以有效抑制不确定性的影响。最后，通过对含电力-天然气的微网群系统算例进行分析，结果表明，与传统集中方法相比，所提方法能较好提升系统的经济性和安全性，实现二种特性的权衡。

摘要:针对单端量测的阻抗法在多分支辐射状网络中会出现伪故障点的问题，利用网络中分布的智能量测设备提供的监测信息，提出了基于状态估计残差比较的配电网故障区段定位方法。该方法首先遍历所有节点通过添加故障支路建立不同节点故障网络下的状态方程；其次通过求解状态估计方程获得含网络所有节点的总残差检测值序列；然后搜寻最大残差检测值所在节点判断故障节点位置；最后根据节点相邻区间首末端阻抗角相位变化差异判定故障区间。大量仿真表明，该方法在不同故障类型、过渡电阻等工况下均具有良好的故障定位效果。该方法考虑了量测产生的随机变量成分，利用测量数据的互补性和多源性，在一定程度上提高了不同量测数据误差的抗干扰能力，极大地缩小了配电网在有限量测条件下的故障查找范围。

摘要:基于线性回归的谐波源责任划分方法大多数是在电压和电流瞬时值的基础上完成的，与目前电能质量日常监测系统主要提供电压、电流有效值等统计值的现状不符。针对这种现状，提出了一种基于母线处短路容量以及可测量的电压和电流参数的可用于工程上近似估算多谐波责任划分的方法。该方法基于电能质量测试设备，获得关注PCC处的电压和各谐波源用户及系统侧对应的馈线电流数据。通过傅里叶分解分别得到PCC处进出线的基波、谐波电压，通过各谐波源单独作用时在PCC处电压上的投影作为谐波责任划分的依据。同时将该方法应用于电能质量监测分析系统的研发，实现了PQDIF格式转换功能以及谐波源辨识功能。

摘要:针对陕武工程分层接入系统的复杂性和特殊性，对其无功控制策略进行了优化和完善。在原有无功控制策略的基础上增加了过压快切、紧急停机后的快切以及后备无功控制等功能。过压快切旨在当交流侧电压由于故障急剧升高时，能够在短时内快速切除交流滤波器，保证交流母线电压运行在安全水平。紧急停机后的快切是指在陕武工程出现紧急停运后，无功控制功能迅速切除在投滤波器组，确保交流网电压稳定。后备无功是指当执行无功控制功能的两套直流站控主机全部不可用之后，实现后备无功控制功能的极控接口屏PCI能够根据交流母线电压变化，实现交流滤波器的切除，从而保证交流母线电压稳定，维持直流系统稳定运行。通过仿真试验验证了新增策略的正确性，最后对后备无功控制提出了改进建议。

摘要:光伏发电系统通常运行于最大功率点，难以在紧急条件下为电网提供功率支撑。受制于建设和运行成本，储能的大规模应用还难以实现，同步发电机占比的降低使得含高比例光伏发电的电网安全风险不断增加。为此，分析了光伏发电系统的功率特性和稳定运行条件，提出了通过光伏减载运行预留备用功率从而为电网提供紧急功率支撑的思想。进而分析了协议发电成本和风险成本的关系，建立了以同步发电机启停机计划、备用容量和光伏减载量为决策变量的两阶段降风险发电调度优化模型。提出了考虑光伏减载运行的电力系统降风险优化调度方法。最后利用IEEE RTS 24节点系统验证了方法的正确性。算例分析表明，该方法能够在降低电网功率不平衡风险的前提下获得最优的经济性，具有较好的实用性。

摘要:南方电网公司科技项目资助(CGYKJXM20180485)；四川省科技计划项目资助(2019YJ0631)

摘要:国家自然科学基金联合基金重点支持项目(U1766209)；国家电网公司总部科技项目(52094020006U)