摘要:为了更好地解决含分布式电源(Distributed Generation, DG)的配电网重构问题，建立了考虑负荷需求与DG出力时变特性的配电网动态重构模型。首先采用K-means++聚类算法对日负荷进行时段划分。然后以系统损耗、电压偏离量为目标函数，并利用改进灰狼优化算法进行寻优计算。针对传统灰狼优化算法中存在的初始种群分布不均、缺少全局交流、容易陷入局部最优等问题，在生成初始种群时引入tent映射，增强初始种群的均匀性。引入合作竞争机制，提高个体间有效信息的利用率。在灰狼种群位置更新时引入自适应惯性权值，以满足不同时期的寻优要求。最后通过算例分析，验证了该算法的可行性与优越性。

摘要:线损异常分析在低压配电网的发展规划中具有重要意义。现阶段线损的异常判定多采用阈值分析法，在时效性和准确性上存在很大的局限性。随着智能电网的推广，提出了一种基于孤立森林离群点检测算法的线损异常判定方案。首先采用k-means算法将低压台区按照不同的负载工况进行聚类，而后采用孤立森林算法计算台区数据的异常分数，最后对获取的异常分数进行阈值分析，得到最终的线损异常数据。在IEEE标准配电网络上进行仿真分析，并用电网实际台区的运行数据进行验证。结果表明，所提异常判定算法具有较高的准确性。这种基于数据挖掘技术的异常分析方法在线损精细化管理中将发挥越来越大的作用。

摘要:单相三电平逆变系统中，传统有限控制集模型预测控制在较低的采样频率下无法保证输出电能质量。针对这一问题，提出一种多状态虚拟矢量模型预测控制方法。在单个控制周期内，输出多个开关状态，以提高并网电流的电能质量。建立了逆变器预测模型，根据预测矢量初步筛选一组开关状态，每个开关状态的作用时间由所设计的电流代价函数确定。为有效平衡直流母线电压，设计均压代价函数，进一步调整开关状态，得到最终输出到逆变器的开关状态序列。搭建仿真系统并进行了仿真分析，结果验证了所提控制策略的有效性，并网电能质量得到有效提高，直流母线电压波动小。

摘要:电网的快速发展和大规模互联电网的形成，使电网特性由区域模式转向全局模式。电网运行和调度控制均呈现数据密集、通信密集和计算密集的特征，从而形成了复杂的网状服务调用关系以及多层次的消息传输流程，给电网运行态势变化预测和运行风险管控带来了新挑战，亟需对通信总线数据交互过程进行有效监视。首先提出了通信总线的全链路监视与分布式追踪技术框架。然后研究了服务调用链监视和消息分布式追踪的关键技术。最后介绍了工程应用情况。该技术的应用为电网调控系统数据传输和交互提供了全面、直观的状态信息，实现了系统隐患及时发现、故障原因精准追溯，增强了新一代调控系统通信总线运行状态监视和风险控制能力。

摘要:为了解决直流配电网中高速通信测量点不足、故障特征复杂等导致的故障定位精度差的问题，提出了一种适用于复杂直流配电网的新型直流极间短路故障定位算法。首先，根据高频瞬态电流环路，构建含有电平转换器和DC/DC转换器的高频阻抗等效模型为故障过程提供稳定的阻抗值。其次，利用BCS理论推导与稀疏测量点相对应的节点高频暂态电压方程。最后，结合节点高频瞬态电压方程和贝叶斯压缩感知理论，求解节点高频瞬态电流稀疏矢量实现故障定位。实验结果表明：所提算法对测量点的数量要求较低，不需要严格同步地测量数据，且不受转换器的控制策略和过渡电阻影响，具有较高的故障定位准确性。

摘要:基于下垂机制的含多并联逆变器微电网联络线功率控制策略的控制层级较多，层级间时间尺度相差较大，导致其暂态响应较差，应对本地负荷波动或下垂系数调整等扰动的能力不强。针对以上问题，提出了一种新型的含多并联逆变器微电网联络线功率分层控制策略。一层分散控制采用电压滤波跟踪误差的方法对系统公共耦合点(Point of Common Connection, PCC)电压进行快速精确的控制。二层系统级集中控制通过直接调节PCC电压幅值和相位，实现微电网与主网之间或互联微电网间特定的功率交换，而其内部各逆变器则按照功率分配系数精确分配有功和无功功率。离线仿真和实时硬件在环实验验证了所提控制策略的有效性和优越性。

摘要:为解决风电场多分支、混合短线路中难以查找故障点的问题，提出一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的风电场集电线路单相接地智能故障测距方法。首先，读取集电线路首端测量装置的电气量信息。其次，采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)相位差校正法构建了风电场单相接地短路时的故障特征集合。然后，归一化风电场集电线路的故障数据，并训练深度学习LSTM神经网络以建立单端故障测距的预测模型。最后，通过LSTM神经网络故障定位器开展准确的故障定位。PSCAD/EMTDC实验结果表明，所提方法的预测精度高于反向传播神经网络和极限学习机方法，且在不同的故障距离和过渡电阻情况下均可行，适用于风电场集电线路的故障测距。

摘要:随着新能源发电的快速发展，大规模风电场与电网相互作用引起的次同步振荡问题不断凸显，对次同步振荡进行预测并采取预防性控制措施具有重要意义。为此，提出了一种基于机器学习可解释代理模型的风电并网系统次同步振荡的在线预测和优化控制方法。采用Prony算法分析电网小扰动过程以辨识系统阻尼水平。建立了基于梯度提升树模型的系统阻尼评估系统。提出了基于可解释代理模型的优化控制辅助决策方法。在Matlab Simulink中搭建了多个直驱风电场并网系统的仿真模型，验证了所提方法能够有效进行次同步振荡在线预测和优化控制，从而抑制次同步振荡，提升系统的稳定性。相较于传统的抑制方法，所提方法不依赖风电系统的详细模型，能够对风电场进行有针对性的控制，且控制措施的效果是可估测的。

摘要:准确的拓扑结构是配电网精细化管理和安全运行的基础。针对现有配电网拓扑识别方法无法确定网络潮流方向以及拓扑变动检测方法受负荷突变影响大的问题，提出一种基于有向邻接矩阵的配电网拓扑变动检测与识别方法。首先，提出一种基于有向邻接矩阵的配电网拓扑识别模型，将配电网的未知拓扑描述为不确定的有向邻接矩阵，实现配电网的拓扑识别并确定潮流方向。其次，提出一种基于节点电压邻接矩阵的拓扑变动检测方法，通过分析相邻节点电压幅值的下降趋势判断拓扑是否发生变动。此外，所提出的拓扑变动检测方法可以缩小未知拓扑的范围，降低拓扑识别问题的变量规模。最后，通过仿真分析验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要:针对配电网综合评价问题，提出了一种改进的基于最小二乘的AHP-CRITIC组合赋权与可拓评估模型。针对单一赋权法具有一定偏向性的问题，通过层次分析法和CRITIC法分别确定主观权重与客观权重，构建基于最小二乘的组合赋权模型并采用遗传算法求解，从而确定综合权重。针对传统可拓评估模型中经典域确定的主观性，引入三角模糊数对其进行构建。针对现有关联度与等级变量特征值计算的准确性问题，分别提出了关联度的修正方法与等级扩展方法。算例表明，所提方法能够对配电网进行科学合理的分类，评价结果可信度高。

摘要:随着智能录波器的推广应用，现有的监测方法无法对继电保护装置采样的暂态数据进行有效监测。为了解决此问题，提高继电保护装置采样回路的在线监视能力，提出了一种基于差值有效值的智能录波器暂态同源比对方法。首先利用突变量查找方法，精确匹配在某一时间段智能录波器和保护装置采集的多个录波文件。然后从录波文件提取暂态数据，运用波形的一致性实现暂态数据对齐。最后根据暂态数据差值有效值的计算，进行数据精确比对，实现采样回路的监测及预警。通过实际电网的验证结果表明，所提出的暂态同源比对技术与实际工程贴合，智能录波器能有效对继电保护装置的采样值进行实时监测及预警，实现采样回路的实时监测，保证了电网的安全稳定运行。

摘要:针对永磁同步电机的传统滑模观测器控制中存在估算误差和高频纹波等问题，提出了采用扩展卡尔曼滤波和滑模观测器相结合的方式代替传统滑模观测器的方法。首先，根据永磁同步电机的滑模观测器的数学模型计算定子电流估计值与实际值的误差和反电动势。然后，根据电机EKF状态方程计算输出量，实现参数在线调整，减少参数估算误差，来提高系统的稳态效果和动态性能。最后，搭建了仿真和硬件实验平台进行验证。实验结果表明，改进的滑模观测器控制减少了系统抖动，当调压器改变电压参数时，系统扰动干扰降低了70%，使得永磁同步电机具有更好的可靠性和跟踪性能。

摘要:模块化多电平转换器拓扑结构复杂，当不同相子模块发生故障时，传统诊断方法只检测单个子模块故障，无法识别多相子模块故障。提出了一种多分类相关向量机算法用于模块化多电平换流器的多相故障诊断，对三相电压的时频数据进行傅立叶变换，以获取三相电压的频域数据，使用频域中的典型低次谐波分量作为故障特征量，采用多分类相关向量机算法进行故障分类。通过与传统故障诊断方法的仿真比较，验证了该方法的有效性和准确性。仿真结果表明，该方法在训练精度和测试精度上均优于传统的故障诊断方法，训练精度达到99.2%，测试精度达到99.4%，具有一定的应用价值。

摘要:为实现电网平稳迎峰度夏，需要在夏季负荷高峰前提前1~2个月对配电网线路进行峰值负荷预测，为设备部门有计划地制订和实施增容和改扩建方案提供数据支撑。提出一种基于XGBoost的配电网线路峰值负荷预测方法。该方法综合考虑气象因素、时间因素、春季基础负荷因素，分析各类因素与夏季负荷高峰的相关性，确定预测样本特征值。通过K-means算法对线路负荷增长趋势进行聚类分析，筛选出未来可能负荷较重的目标线路，进而使用XGBoost算法进行线路峰值负荷预测。使用所提方法对某实际城区局部配网进行预测，算例结果验证了该算法的预测准确性。与其他算法的对比结果体现了该算法计算规模小、预测速度快的优点。

摘要:针对目前变电站运动目标的立体匹配算法存在匹配点少、误匹配等问题，提出一种结合A-KAZE(Accelerated KAZE)算法和改进的SURF(Speeded Up Robust Features)算法的智能变电站运动目标立体匹配算法。采用 A-KAZE算法用于提取两个图像的匹配特征点，利用二阶多尺度改进的SURF特征向量进一步计算二次响应，采用高阈值算法增加匹配点，随机采样一致算法消除不匹配点，完成匹配工作。通过实验比较，验证了该算法的有效性。实验结果表明，相对于未改进前匹配点对从908对提高到1 202对，匹配准确率从92.51%提高到96.17%，具有一定的实用价值。

摘要:针对电动汽车行驶过程中电池放电电流过大导致的电池容量衰减问题，构建了由锂离子动力电池、超级电容和多端口DC/DC变换器构成的全主动式混合储能系统，其中电流环控制器和电压环控制器分别控制输出电流和直流母线电压。结合超级电容SOC、整车需求功率和车速情况，根据建立的45条模糊控制规则，模糊逻辑控制器调节锂离子动力电池和超级电容的充放电功率，在车辆峰值功率需求较高时避免了高频电流波动对动力电池寿命的影响。同时在功率需求较低时，动力电池给超级电容充电。在HWFET工况下的实验结果表明所提出的全主动式双能量源混合储能系统和基于模糊逻辑的能量管理策略能够有效保护锂离子动力电池免受大电流波动影响，从而达到延长电池寿命的作用。

摘要:为了提高同步相量测量装置的优化速度并利用最少数量的相量量测单元(PMU)，结合零注入节点的特性，提出了基于整数规划算法的PMU优化配置算法。根据电力系统全网的可观测性建立其数学模型，并考虑了零注入节点的相关特点，求解系统模型获得PMU的优化位置。对IEEE-14节点、IEEE-18节点、IEEE-30节点以及IEEE-118节点系统分别进行了实验仿真，并利用Matlab以及Lingo工具对所提改进的整数规划法进行了验证，对约束方程进行优化，获得了PMU的数量和位置。将该算法与整数规划算法、模拟退火法以及改进过的遗传算法相比较，该算法可以用更少数量的PMU设备使全网可观，验证了该方法的有效性和优越性。

摘要:随着风电在电力系统中的渗透率不断提高，其出力不确定性对系统频率稳定造成威胁。针对风电接入系统后的频率波动问题，提出变论域模糊PI负荷频率控制策略。为克服传统模糊控制器由于论域固定导致自适应能力有限的缺点，设计的变论域模糊PI负荷频率控制器通过变论域方法实现输入、输出论域的动态调整。为满足风电接入系统后复杂的论域调整需求，基于模糊推理设计新型变论域伸缩因子。典型两区域互联系统仿真实验表明，在不同形式的扰动下，该新型控制器较PI控制器、模糊PI控制器有更好的控制表现，能更好地处理风电出力不确定性对互联电力系统频率稳定的影响。

摘要:电网电压跌落时，静止无功发生器(Static Var Generator, SVG)和逆变型新能源都能够主动支撑电网电压，但存在支撑能力不足、电流越限等运行风险。根据新能源场站的实际无功配置情况，提出了一种基于静止无功发生器(Static Var Generator, SVG)与新能源发电单元的无功协调控制策略，提高了新能源场站的主动电压支撑能力。首先，研究了SVG与新能源发电单元的协调控制方法，在并网点(Point of Common Coupling, PCC)不平衡电压跌落场景下，实现了并网点电压支撑、电压不平衡度提升、电流限幅等多控制目标。接着，提出了电压跌落场景的分类方法，并在每个具体场景下优化主动电压协调控制方法。最后，利用Matlab/Simulink仿真平台，验证了该方法的有效性。相比于传统方法中仅依靠新能源装置实现电压支撑，提出的协调控制方法能有效地解决严重电压跌落情况下单个新能源发电单元支撑能力不足的问题，为新能源场站的电压支撑方法提供了新的思路。

摘要:现在电力系统业务越来越多，传统的网络架构缺乏全局观、控制能力不强。软件定义网络(SDN)是一种新兴的网络架构，将SDN运用到电力系统中去，可以改变以往电力通信网的静态化格局，实现真正意义上的智能电网。然而，SDN这种体系结构容易受到分布式拒绝服务(DDoS)的威胁。采用卷积神经网络和SVM支持向量机相结合的方法来检测攻击。利用SDN控制器全局管理的特性，通过控制器提取相邻交换机之间的关联特征，使得交换机可以协同运作，提高检测精度。此外，为了可以实时观测网络的安全状况，设计了基于Influxdb和Grafana的轻量级网络监控系统。通过模拟攻击和正常流量来获取大量数据集，并和其他检测方法进行对比试验。实验结果表明，该模型有更高的检测率和更低的误报率，数据也可以实时上传到监控系统中，给管理者提供整个网络的视图，使得网络的管理更加便捷。

摘要:随着高比例风电接入电力系统的实践日益增多，并网风电系统在弱连接条件下可能会引发次同步振荡，影响系统的安全稳定运行，因此亟需揭示其内在产生机理。现有研究试图从多个角度、采用多种分析方法阐明弱连接条件下并网风电系统的小干扰稳定性机理。这些方法的运用促进了次同步振荡机理研究的深入，同时也导致研究成果的碎片化，需要进一步梳理。针对以上情况，回顾并梳理了近年来国内外的研究成果，从时域分析、模式分析、阻抗分析及复转矩系数分析4个方面，综述了各自方法体系下的机理研究发展脉络以及弱连接条件下的应用现状。对不同分析方法在机理研究中的优势与局限进行了归纳和对比。最后，基于归纳结果，展望了各自方法在未来风电并入弱连接电网的小干扰稳定机理研究中的研究趋势和应用前景，以期为大规模风电的长距离安全稳定输送提供有益的参考。