摘要:针对传统频域谐波测量方法存在的时域分析局限性，提出了一种综合频域(FFT)和时域(Prony)的谐波与间谐波分析方法。首先对谐波与间谐波信号进行离散傅里叶变换(DFT)，获取信号的频谱范围，据此选择Prony算法的采样率，并依据信噪比选取Prony算法的模型阶数。然后基于Prony算法得到信号中各谐波与间谐波分量的频率、幅值、相位和衰减因子。最后基于能量系数筛选得到主导次谐波与间谐波分量，通过基于Prony的数据重构得到主导次分量的时域变化趋势。实测数据分析表明，所提分析方法可以准确得到主导次谐波与间谐波分量的时域指标和变化趋势，实用性较强，为事故准确溯源分析提供了有效手段。

摘要:对电力电子化电力系统的电磁暂态仿真计算，除经常面临状态变量的突变现象以外，还存在间断现象或间断问题。临界阻尼调整方法(Critical Damping Adjustment, CDA)可避免状态变量的突变所导致的数值振荡问题，但CDA方法不太适合处理间断问题。事实上，经典的CDA方法通常是“忽略”间断问题。为进一步优化电磁暂态仿真计算，采用泰勒级数的Padé逼近推导出一类显式且L-稳定的数值方法，既可彻底避免数值振荡问题，也能有效处理间断问题。因此，可以用此类显式方法来替换CDA方法中的隐式欧拉法，其中L-稳定的显式方法专门用于处理突变现象以及间断问题，而隐式梯形积分法主要用于处理其他的状态变量。理论分析以及初步的算例结果表明，相对于经典的CDA方法，这种新的组合方法在面临频繁的间断问题时具有更高的计算效率。

摘要:为提高冷热电联供(Combined Cooling Heating and Power, CCHP)型微网的综合运行效益，建立了以运行费用最小和二氧化碳排放量最小为目标的优化模型。针对源荷的不确定性，提出了基于误差场景整体生成与缩减的典型场景获得方法，并引入伪F-统计(Pseudo F-statistics, PFS)指标用于确定最佳场景缩减数目。实例计算表明，与不考虑源荷不确定的确定性优化方法相比，所提方法在应对源荷的不确定性上具有较好效果，运行费用平均下降0.31%，二氧化碳排放量平均下降4.85%。此外，计算分析表明，应用PFS指标确定最佳聚类数目可以找到模型应对源荷不确定的能力与计算时间之间的平衡点，提高模型计算效率。

摘要:光伏发电系统I-U曲线具有非线性特性，在温度变化或部分阴影条件下光伏阵列P-U曲线出现多个功率峰值现象，增大了功率追踪的复杂性。为提升最大功率点追踪的准确性和系统动态响应能力，提出一种改进的有限集模型预测控制(FCS-MPC)策略，在单级变换系统中实现MPPT和逆变器输出两方控制。在环境突变或渐变情况下，预测量和量测量对比出现漂移时能迅速做出正确的跟踪决策。将跟踪决策结果作为参考量输入FCS-MPC，并将输出结果作为逆变器的开关控制信号。基于Matlab设计了相应的FCS-MPC控制器，并与扰动观察法进行比较。最后，通过仿真对所提算法进行了验证，理论分析、仿真结果相契合。

摘要:电压源型变换器(Voltage Source Converter, VSC)作为新能源发电的并网接口广泛地应用于电力系统。以单台VSC经线路阻抗并入无穷大电网为例，推导弱电网下VSC功率输出特性。基于VSC系统阻尼转矩模型得出阻尼系数直接决定系统静态稳定，同步系数通过影响阻尼功率相位间接影响系统稳定。根据阻尼功率与同步功率之间的相位关系解释了VSC系统静态失稳机理，并且利用Bode图研究了系统参数与运行工况对系统稳定性影响。结果表明，电流环比例增益越低、锁相环带宽越窄或无功功率运行不合理，VSC系统将面临静态失稳风险。同时在Matlab/Simulink中搭建VSC并入弱电网模型，验证了理论分析的正确性。

摘要:针对配电网线损精益化管理的需求，为准确把握配电线路线损率短期变化趋势，提出一种基于降噪自编码器(DAE)和长短期记忆网络(LSTM)相结合的配电网日线损率预测模型。首先建立灰色综合关联度分析指标，挖掘日线损率影响因素近期量与其去年同期量间的相关性，选择去年同期量作为模型的输入变量辅助预测。然后以无监督的方式构建DAE模型对输入序列进行特征编码与重构，实现输入序列的特征提取与降维。最后将编码后的序列输入LSTM神经网络，经训练拟合得到日线损率预测模型。采用湖南某地市多条配电线路实测数据进行实例分析，结果表明该模型日线损率预测准确性较高，运算速度适中，具有一定的实际工程应用价值。

摘要:双特高压直流(Ultra High Voltage Direct Current, UHVDC)馈入同一网架，通道间存在强耦合性。合理制定受电端关键断面通道检修方案及评估方法，对于防御UHVDC受端交流系统失稳引发大面积停电事故至关重要。针对此问题，提出一种基于安全风险概率的UHVDC馈入网架关键断面通道检修评估方法。首先，在分析受端网架强度评估指标基础上提出基于多馈入短路比的网架强度评估方法，以短路比对网架结构耦合强度进行评估。然后，根据网架评估结果并综合考虑关键断面通道检修安全影响因素，提出高压直流馈入网架关键断面检修的安全风险量化评估方法，构建安全风险模糊评价模型，以各指标变化率对直流通道关键断面检修时整个网架运行可靠性进行量化评估。最后，以某省电网双馈入“青豫直流”及“天中直流”所构成的网架及实际案例仿真评估，验证所提出检修评估方法的有效性，识别出部分危险检修方式以引起生产部门重视并在实际操作中予以禁止。

摘要:社会福利最大化下的实时电价定价机制未考虑电力系统各主体的利益独立性，无法实现电力系统各主体的收益效用均衡，另一方面可能造成用户负载峰谷的产生或者转移。将“负载-效用”两级均衡融入智能电网实时电价的定价优化，建立了实时电价定价策略的两级均衡模型。基于电网系统各主体的收益效用函数推导出采购电价与实时电价的定价机制，并在定价机制的基础上，设计了基于多目标遗传算法(NSGA-II)的模型求解算法。最后，数值仿真实验表明了两级均衡模型下的实时电价定价机制更能保证电网系统各参与方的收益效用均衡，也使得用户负载更加均衡。

摘要:合理规划风电场、光伏电站和储能的容量是保证风光储联合发电系统经济性及可靠性的前提。提出一种依托山体的重力储能形式，联合风电场、光伏电站，建立以系统成本最小为优化目标的并网型风光储联合发电系统容量优化规划模型。然后，提出风光互补特性、供电损失率、系统贡献率等评价指标，用以衡量容量优化规划结果。在算例中，基于分时电价场景，对考虑重力储能、蓄电池储能、压缩空气储能等不同储能形式的规划模型进行仿真对比。通过利用熵权法定权的秩和比评价方法对考虑不同储能形式的容量规划结果排序评价，验证了所提模型的科学性及有效性。

摘要:为获得可靠的高质量电能，提高电能质量扰动(Power Quality Distrubances, PQD)类型识别准确率，提出了一种基于二维离散余弦S变换(2D-DCST)的PQD类型识别方法。首先在数学模型的基础上，生成包括7种复合扰动在内的17类不同的电能质量事件。然后将一维的PQD信号转换成行列相等的二维信号，利用2D-DCST方法从二维信号中得到其振幅矩阵，对振幅矩阵提取基于统计、能量和图像的特征。再使用第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II)将提取的大量特征降维成少量有用的特征组。最后对所选特征使用支持向量机(SVM)分类器，构建一个分类准确率高、特征数目少的类型识别模型。实验结果表明，该方法能够准确高效地识别17类电能质量事件，并且有较好的抗噪性。同时对复合扰动也有较高的识别准确率，为电能质量扰动类型识别问题提供了新的方法。

摘要:配电网断线故障频发，缺乏可靠实用的识别与定位方法。针对谐振接地系统的单相断线故障，建立故障模型。同时考虑了可能影响故障特征的各种因素，包括故障类型(断线不接地、电源侧或负荷侧单侧接地)、坠地点接地电阻、断口位置负载阻抗的分布以及系统的补偿度等。采用理论与仿真分析相结合的手段，分析地电位与中性点偏移电压的规律，并进一步得出断口前后各相电压、线电压的变化特征。结果表明，与单纯接地故障不同，其地电位分布范围较大，断口前后的线电压与三相电压差异明显。所得结论可为利用电压信号的配电网断线故障检测及定位方法研究提供理论依据。

摘要:专用变压器作为工业园区电力系统的重要组成部分，对园区内电网的稳定性与安全性有着十分重要的影响。针对专变实时电气运行参数的波动性与异质性，提出了一种基于极限区间的专变数据标准化方法。考虑了专变电气运行参数的动态集结方式与评价特征裕度，为后续专变健康量化评价方法提供完整且公平的评价信息。为了将专变电气运行参数对专变自身健康的影响进行清晰量化，将专家经验评价与神经网络相结合提出了一种基于极限区间与改进PCA-SOM的电气运行参数对专变健康影响的量化评价方法。在自组织映射神经网络的基础上，通过引入主成分分析法中的主成分贡献度对目标函数进行修正，并且结合各神经元的专家经验评分得到专用变压器的健康状态实时量化评分。最后采用“浙电云”大数据平台上采集的专变数据进行实验。结果表明该方法相比其他方法有着更好的评价效果，更能准确反映专变的实时电气运行参数的变化对专变健康状况的影响。

摘要:随着大规模新能源的发展，风火打捆经高压直流外送是解决风电消纳问题的关键手段。与此同时，风电机群、直流输电与同步发电机组之间的次同步振荡问题日益凸显。针对双馈风电机群、直流输电与同步发电机组的动态交互问题，建立了线性化模型，研究风电机群、直流输电的动态过程对同步发电机组机电暂态过程的影响。基于附加励磁信号注入法，分析直流输送容量固定时双馈风电机群控制参数、运行风速、并网台数等因素对同步发电机组各扭振模式阻尼特性的影响规律，辨识同步发电机组轴系负阻尼扭振机理。基于时域仿真模型，验证了所提方法能够有效揭示双馈风电机群对同步发电机组轴系扭振的影响。

摘要:目前，国内综合能源服务业的迅速发展与其商业化策略研究的匮乏形成鲜明对比，两者发展的不平衡使得我国综合能源服务的发展呈现出市场潜力难以释放、市场主体规模化发展需求难以满足的困境。而定价策略作为产品商业化运营的关键技术，是深入进行商业策略研究的必要前提和和重要基础。以用户需求行为与能源服务商的产品定价策略间的相互影响关系作为切入点展开研究。首先，基于用户的综合能源服务产品需求量的概念，分析了用户的产品需求区间并构建了用户需求行为量化模型。其次，提出了考虑用户选择需求行为的综合能源服务产品基础定价模型，在满足用户行为选择偏好的同时使服务商获得最大期望净收益。在此基础上，构建了服务商的产品竞争风险指标，并以风险最小作为定价目标对基础定价策略进行了修正和优化。算例分析表明，所提综合能源服务产品定价策略具有可行性和合理性，可为综合能源服务的市场推广提供价格制定策略方面的理论支撑。

摘要:随着分布式发电的出现，可再生能源与电池组的结合以及负荷对其的严重依赖，对高效电力电子变换器的需求日益增加。提出一种降低电压应力的高增益DC-DC变换器的新颖结构。该结构是传统Boost变换器两级叠加的结果。当占空比较低时，因为增益与占空比的二次关系，所提供的电压增益很高。此外，该变换器的输入电流连续，所提供的负载接地。详细介绍了所提变换器的拓扑结构和工作模式，分析了电感的等效串联电阻对电压增益的影响。并对已有的高增益变换器和所提新型的高电压增益变换器进行了比较分析。最后通过仿真研究验证了所提拓扑结构的正确性。

摘要:随着大型电网互联，迫切需要安全稳定控制系统(简称稳控系统)更加可靠。预防性检修有助于降低稳控系统失效风险。从底层模件开始，建立稳控系统故障树，计算其失效概率。考虑隐性故障和预防性检修，建立稳控系统状态空间模型。以可靠系数和经济成本可靠系数为目标、以状态概率为等式约束、以可行检修周期和允许年均经济损失为不等式约束，首次建立优化模型，以求解最优检修周期。根据拉格朗日乘子，提出目标函数对检修周期约束的灵敏度。相对于连续修改参数方法，所提优化及其灵敏度算法计算效率高，且可处理多个变量。算例结果验证了所提模型和算法的可行性和应用价值。

摘要:电能替代不仅提高了居民家庭用能设备的电气化水平，同时减少了环境污染，符合社会可持续发展对能源消费的要求。提出一种基于负荷分解技术的比例模型，用于估计电能替代后小区总用电增量。首先分析用户用能场景，提出可用于电能替代的电器。基于公开数据集建立这类电器的负荷分解模型，并在此基础上为小区少量用户安装电流采集器获取低频电能数据，构建非全电用户的实际用电量与替代电能增量的比例关系。然后根据比例关系和小区已知绝大多数用户的实际用电量，估计电能替代后总替代电能增量。最终利用实际天然气用量衡量估计效果。结果表明，仅采样少量小区用户的电能数据成本低廉，且得到的比例关系能较好地估计由电能替代引发的区域用电增量，在推行电能替代中有很好的应用价值。

摘要:传统的配电网电磁式柔性互联装置采用机械式有载调压开关，存在着调节速度有限、不能频繁投切、存在机械磨损且容易产生电弧等缺点。针对这一问题，对电磁式柔性互联装置的切换开关结构进行了改进，提出了对应的快速投切方法。提出的电子切换开关结构由反并联晶闸管开关抽头和串联的多耦合电感两部分构成，可以跨多级调节，不仅能有效抑制抽头切换时的短路电流水平，实现可靠投切，还可以减少调节支路，缩减调节次数，缩短投切时间。最后，搭建了Matlab/Simulink仿真模型，验证了快速投切方法的可行性。

摘要:电力行业缺少针对智能终端的专业测试设备，现有测试系统庞杂、配置繁琐、接换线多、数据处理繁杂、误差点多，制约了测试机构的检测效率和质量。为解决现有测试系统的弊端，实现智能终端的闭环自动测试、简化测试系统、提高测试能力和效率，研制一种智能终端自动测试仪。通过接口及配置规范化，在开始测试前一次性完成所有接线和配置，实现测试中零接换线。通过回路自动切换技术，对测试回路进行预设计，在测试中根据不同项目要求进行回路自动切换和构建，实现自动测试和零换线。通过检测过程透明显示技术，实现测试结果的实时处理和显示，方便结果分析和判定。通过试验验证和工程应用，证明智能终端自动测试仪的精度和抗干扰能力满足标准要求，自动测试能力和效率相对传统方法明显提高，满足应用需求。

摘要:随着大规模新能源和多馈入高压直流的接入，我国交直流大电网的持续发展对电力系统仿真规模提出了更高的要求，当前扩大仿真规模的主要方法是采用定制化的私有协议组成的SGI高性能计算机群。然而通过直接互联扩展仿真资源的方法受制于SGI定制化的机器间通信装置硬件接口数量，以及通信协议新旧版本不兼容等局限。为了解决上述问题，提出了一种基于通用透明协议的通信接口和波导方程的解耦线路接口模型，采用OP5607光纤接口和Aurora协议，通过解耦线路对两套不同版本的SGI进行联合仿真。仿真结果验证了其可行性，并最终在渝鄂工程模型上进行了工程验证。

摘要:为提升特高压直流输电系统仿真效率，提出了基于PSCAD/EMTDC的多核并行仿真方法。通过模型拆分和多进程并行运算，该方法解决了大规模直流系统离线电磁暂态仿真无法运行或者效率低的问题。首先，介绍了一次系统和控制保护装置的高精度建模方法和原则。然后，针对一次系统，在长线路自然解耦的基础上，提出一种基于主回路现有元件的等效短线路解耦方法，解决了在无线路或者短线路情况下分网并行的接口问题，并制定了一次系统解耦分网方案。最后，为解决多仿真进程并行之间的通信和同步问题，设计了基于共享内存的多进程并行方法。以雁门关-淮安特高压直流工程为例搭建多核并行模型，通过对比试验验证了该并行方法可大大提升仿真效率，且不会影响仿真精度。