摘要:单极接地故障是柔性直流配电网最为常见的故障。采用小电流接地方式的MMC型柔性直流配电网发生单极接地故障时，短路电流小(主要是分布电容电流)，故障识别困难，柔性直流配电网接地故障检测亟待解决。利用相模变换建立了基于MMC的多端环状柔性直流配电网单极接地故障的零模网络电路，分析了零模网络换流器和直流线路的阻抗特性。在所关注的特征频段内将零模网络简化等效，分析得到故障线路两端的零模电压导数与零模电流的极性均相反，非故障线路两端至少有一端的零模电压导数与零模电流极性相同。利用该故障线路与非故障线路差异特征，设计了一种利用暂态功率的方向纵联保护方法。其中故障线路两端暂态功率方向均为负，非故障线路两端功率方向至少有一端为正。最后在PSCAD/EMTDC平台搭建仿真验证。结果表明，所提保护方法能可靠识别区内区外故障，不依赖线路边界元件，无需数据同步，具有较好的耐受过渡电阻能力。

摘要:为了避免配电网潮流转移导致输电线路连锁故障跳闸反应，提出了一种基于改进Dijkstra算法的潮流转移情况下对危险线路识别的方法。首先分析了线路发生故障断开后线路潮流转移主要波及的危险线路，然后将电网转化成加权拓扑图。在此过程中，综合考虑潮流转移量和功率传输裕度这两个指标，并引入阻抗修正系数，将综合阻抗作为线路权重。随后采用改进Dijkstra算法搜索最短路径和次短路径，其所包含的有功潮流转移系数较大的线路即为危险线路。该算法通过C++编程实现，无需多次求解，可有效提高运算效率。最后，采用IEEE39节点标准算例开展仿真分析，论证了所述的方法是有效和实用的。

摘要:构建准确且符合特定场景的电弧模型，研究电弧小电流接地的电流信号特征，并基于可量测电气量信号进行处理，对于及时可靠辨识故障电弧具有重要意义。提出一种小电流接地系统故障电弧的检测方法，通过建立故障电弧模型，基于变分模态分解算法(Variational Mode Decomposition, VMD)和卷积神经网络算法(Convolution Neural Network, CNN)对故障电弧进行准确辨识。首先，采用改进“控制论”电弧模型，基于PSCAD软件平台搭建了典型10 kV配电网仿真模型和接地“控制论”电弧模型。其次，采用变分模态分解算法对故障情况下的电气信号进行处理，得到4组电流信号的固有模态分量(Intrinsic Mode Function, IMF)。然后，提取包含信号基频成分的第一组IMF(IMF1)作为卷积神经网络(CNN)的输入。最后，应用CNN对IMF1进行特征识别，正确辨识正常与电弧故障情境。实验与仿真结果显示，通过利用VMD-CNN识别方法，提高了对原始电流信号识别准确度，能准确检测出故障电弧。

摘要:冬季采暖期热电联产机组为满足供热需求，强迫电出力导致机组调峰能力受限。为提高热电联供系统调峰能力，促进可再生能源的消纳，首先建立热负荷供能设备的运行特性模型，在负荷侧通过引入室外气象综合温度，建立了考虑用热舒适度的热负荷模型。以总煤耗量最小、最大限度消纳光伏为目标，建立考虑用热舒适度弹性的热电联合优化调度模型，并通过仿真验证其有效性。结果表明，用户在用热舒适度弹性范围内通过热舒适度下调，为光伏出力高峰阶段提供弹性上网空间，可以有效提高光伏发电的消纳水平，同时降低了燃料成本。而配合高效率的热源设备时，考虑室外气象综合温度的热负荷调节方式进行消峰效果不明显。

摘要:光热电站出力灵活、可调度性强，可作为调节资源参与多源联合调度，但现有调度方案缺乏考虑风电、光照功率及负荷等多参量不确定性对系统运行的影响，使得决策面临运行风险。为此，提出了一种基于信息间隙决策理论(Information Gap Decision Theory, IGDT)的多源联合调度策略。分析了光热电站运行特性及系统多源协调机理，根据风电功率、光照强度和负荷需求的不确定性特征，建立了多源联合鲁棒调度模型和机会调度模型，并给出了整体调度策略流程。通过调整模型的水平因子值，可实现不同风险下的多源联合优化调度决策。算例结果表明，该策略能充分量化不确定性因素对调度运行的影响，提升系统运行的经济性。

摘要:传统换流变差动保护中易受直流偏磁和故障过渡电阻影响，可能出现差动保护的拒动问题。为此，提出一种基于电流故障分量(Current Fault Component, CFC)时频矩阵元素和相角判别的换流变差动保护判据。变压器发生区内故障时，变压器两侧电流互感器(CT)检测到的CFC方向相同，而区外故障时检测到的两侧CFC方向相反。通过S变换获得CFC时频矩阵，根据故障时刻时频矩阵内所有元素求和所得相量的相角大小，判别CFC的方向，从而实现换流变区内故障的识别。仿真结果表明，所提保护判据在各种故障情况下均可有效识别换流变的区内、区外故障，在直流偏磁和故障过渡电阻的情况下仍具有较高的可靠性，同时可有效降低差动保护误动风险。

摘要:随着新能源渗透率逐步提高，系统在大功率扰动下的频率稳定问题日益严峻，限制了系统新能源的消纳能力。为了合理规划新能源的接入容量，亟需对系统的最小惯量和一次调频容量进行评估。为此，针对大功率扰动下惯量响应与一次调频响应间的相互作用进行了研究。首先，以传统单机模型为基础，推导出了计及调频死区的频率响应过程表达式。然后，以扰动后的最低频率限值为动态频率稳定约束条件，建立了系统最小惯量与一次调频容量评估模型，估算了系统最小功频静态特性系数和最小惯性时间常数，计算并绘制了惯量响应和一次调频响应的功率曲线。最后，在DIgSILENT PowerFactory仿真软件中搭建了IEEE 10机39节点模型，验证了所提最小惯量与一次调频容量评估方法的准确性和研究价值。

摘要:客观评价电网公司供电服务质量从而精确定位供电服务薄弱点，对提升客户侧供电服务水平具有重要意义。在此背景下，从客户诉求、责任归属、工单异动、服务处理方面构建了客户侧供电服务评价指标体系。接着，提出了基于熵权法和修正因子的指标权重确定方法，克服了熵权法的权重分配在指标值分布相似情况下不合理的情况。提出了基于改进理想点法和余弦相似度的供电服务质量综合评价方法，满足了供电服务质量全面性的要求。然后，提出了基于双层聚类和模糊理论的供电服务质量等级评定方法，以聚类结果作为等级评价的依据，克服了以往供电服务等级评价主观性较强的缺点。最后，以浙江省各电网公司服务质量为研究对象进行算例分析。结果表明所提出的客户侧供电服务评价方法能有效评价各供电公司服务水平，为服务整改方向提供参考。

摘要:为进一步提高对太阳能的利用率以降低对于化石燃料的依赖，需要对光伏(Photovoltaic, PV)电池进行精确的参数识别和建模，以实现最优的PV系统优化运行和控制。然而，PV电池的高度非线性和多模态特性使得传统优化方法很难获得最优解，同时实测电流-电压(Current-Voltage, I-V)数据量不足也会导致建模不够精确。为此，提出了一种基于数据预测的启发式算法(Data Prediction based Meta-heuristic Algorithm, DPMhA)来实现PV电池的参数识别。特别地，利用极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)对实测数据进行训练和预测，为启发式算法(Meta-heuristic Algorithm, MhA)提供更为准确可靠的适应度函数，从而增强其全局探索和局部搜索能力。最后，采用双二极管PV电池模型进行参数识别，其结果表明，DPMhA具有准确性高、收敛速度快等优点。

摘要:基于配网历史建设情况筛选重要指标进行针对性的精准投资是提升配网建设效果的有效手段。使用多源融合技术对配网不同系统的建设及运行数据进行融合，利用文本数据抽取技术对项目建设记录进行结构化转换。采用Elastic-net对所提取的指标数据进行筛选，基于BIC准则对Elastic-net的参数进行优化选取，得到项目建设指标的重要性排序。根据重要性排序结果建立配网建设投资决策模型。不同投资决策方案的对比分析表明，所提投资决策模型建设效果更有针对性，可实现配网项目建设的精准投资。

摘要:智能配电网无线传感器通信网络中，IEEE802.15.4协议采用M/M/1/k排队理论，通信数据遵循先到先发，无法为实时性和可靠性需求较高的电力数据分配合理的带宽资源。通过设置通信规则，解决节点内不同优先级别数据排队问题。以通信延时和误码率作为约束条件、网络带宽利用率最大化为系统目标函数，建立了多优先级别数据带宽资源的预测模型。通信网络根据带宽预测结果进行下一时刻不同优先级别数据带宽资源分配。最后，对基于40个智能配电网无线传感器节点的通信网络性能进行方案测试，验证了所提带宽资源分配方案的有效性。

摘要:针对传统广义积分控制存在的稳定性问题，提出一种基于改进广义积分控制的谐波补偿方法，以增强有源电力滤波器的补偿性能。通过在传统广义积分控制器中引入一阶微分环节，抵消被控对象极点并等效降低系统阶数，从而使得系统相位裕度提升。同时构建同步旋转坐标系下的多通道改进广义积分控制结构，使得改进广义积分控制器数量和需整定的控制器参数减半，降低了设计复杂度且有效避免滤波频段交叉问题。接着开展离散域下的控制器关键参数影响特性分析，得到不同积分系数下的系统稳定性演化趋势，校核结果表明了参数设计的合理性。最后，通过仿真验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要:针对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)受电网背景谐波影响输出谐波电流的问题提出抑制策略。通过计算子模块能量波动函数得到MMC在背景谐波影响下的输出电压，进而分析了MMC网侧背景谐波电流产生的规律。利用交叉解耦复数滤波器设计了多通道信号分离器，实现了对MMC网侧谐波信号的分离提取。对所分离的各次谐波建立了MMC数学模型，并以此为基础设计了谐波电流抑制器；通过搭建双端HVDC输电模型对理论分析和抑制策略进行了仿真验证。仿真结果表明，MMC网侧输出背景谐波电流规律与理论分析吻合，所提出的抑制策略能有效降低MMC网侧电流中的背景谐波含量。

摘要:介绍了一种模块化多电平换流器功率模块的故障鲁棒检测方法。针对功率模块模型的不确定性，建立了故障检测的自适应阈值区间。分析了功率模块动态特性的等张性，利用顶点算法构造了不同不确定因素的响应轨迹区间，用所有不确定因素的响应轨迹曲线的上下外包络线形成故障检测的自适应阈值区间。该方法对所考虑的不确定因素具有鲁棒性，而对故障保持了敏感性，能有效降低故障检测的误报率和漏报率。仿真实验验证了该方法的有效性。

摘要:针对高压直流输电系统换相失败易引发送端电网暂态过电压的问题，提出了一种基于虚拟电阻控制的送端电网暂态过电压抑制方法。分析了高压直流系统发生换相失败期间整流站交流侧的无功动态特性及其引发送端电网暂态过压的机理。根据影响暂态过电压水平的关键直流控制变量分析并结合换相裕度边界条件，设计了基于虚拟电阻的送端暂态过压控制器。控制器可根据送端电网暂态过压水平动态调整整流站触发角，实现送端电网的暂态过电压抑制目标。仿真算例表明，所提控制方法通过虚拟电阻环节与常规定电流控制协调配合，能有效抑制换相失败期间送端电网暂态过电压水平。

摘要:针对新能源跨区域消纳中存在的关键节点辨识、最大输送额度评估、输电成本归集与分摊问题，提出了一种基于图论网络流算法的跨区域交易路径输电定价策略。首先，通过构建特高压网络的拓扑结构简化图模型，对简化图的网络连通度、系统关键节点的易损性进行分析。其次，在简化图中设定与交易路径中售电、购电方对应的源、汇点，采用Edmond-Karp算法对源、汇点间的增广路径进行搜索，对交易路径的最大输送额度实现有效的快速评估。最后，以社会福利最大化为优化目标，对多个可行交易路径中的不同流量进行优化配置。采用基于图论的输电成本分摊方法对青海至湖南的新能源跨区域交易路径进行了算例分析，与现行交易路径的输电成本进行了对比分析，验证了所提交易路径输电定价策略的有效性与优越性。

摘要:为了提高交直流混联系统的暂态稳定性，设计了基于高压直流输电(High Voltage Direct Current, HVDC)大信号调制方式的非线性自适应广域附加控制器(Nonlinear Adaptive Wide-area Supplementary Controller, NAWSC)。该控制器利用扰动观测器估计和补偿实际系统中的非线性动态，无需精确模型，解决了模型不确定时稳定控制措施不易设计的难题。同时，该控制器通过整合广域功角信息得到的系统等值功角进行输出反馈，直接实现暂态稳定控制。在四机两区域交直流混联系统和10机39节点交直流混联系统中进行仿真。结果表明：在不同运行工况下，NAWSC相对于比例积分型广域附加控制器具有更好适应性；在参数不确定下，NAWSC相对于基于精确模型的反馈线性化广域附加控制器具有更好的控制鲁棒性。所设计NAWSC可以提高HVDC暂态调节能力。

摘要:电动汽车快速发展对充电桩提出了更高的要求。为更好地满足电动汽车充电需求，研究一类可移动式电动汽车充电桩具有重要的意义。通过分析移动式充电桩的环境要求和技术需求，设计了可移动充电桩的硬件结构和软件系统。移动充电桩结构采用了CATIA进行建模，通过有限元软件ANSYS Workbench进行仿真分析验证强度和可行性。充电桩控制系统与车辆BMS及充电模块采用CANBUS总线通信，并由ADUM1412构成CAN隔离电路避免干扰。采用北斗GPS模块ATK-1218-BD构成无线定位系统，系统设计了充电急停安全模块和充电枪的检测模块。研究结果表明，硬件结构最大变形值为3.07 mm，最大应力为134.41 MPa，充电桩重心点的垂线在结构底面范围内，结构符合强度和稳定性要求。控制系统功能完备，安全急停模块和充电枪安全模块保障了充电桩使用的安全，有一定的工程实践参考价值。

摘要:随着现代电力系统的不断发展，电网规模越来越大，外破原因引发的故障已经成为架空输电线路故障的主要原因之一。在架空输电线路视频监控中，使用传统的边界框式目标检测方法进行外破预警时，误报或漏报的情况时有发生。掩模实例分割神经网络(Mask-RCNN)训练时使用的像素级掩模标注数据集成本较高，限制了该算法的大规模应用。针对这些问题，将改进的Mask-RCNN网络应用到输电线路外破目标检测领域，在数据集标注过程中，使用边界框标注代替部分掩模标注。训练时，将检测分支的特征迁移到掩模分支。实验结果表明，改进后的算法能够在掩模标注样本占比80%的条件下，对常见外破类别的平均识别准确率高于91%，为输电线路外破隐患的准确识别与分割提供了一种可行的思路。

摘要:为解决变电站保护压板识别环境复杂、前景与背景难以分割和小目标检测困难等问题，提出了增强YOLO算法用于变电站保护压板的状态识别。首先，提出了局部残差聚合模块，对堆叠的残差模块的局部残差特征进行聚合，加强复杂环境下的识别能力。然后，将空域注意力机制嵌入到残差模块中，利用空间信息解决前景与背景难以分割的问题。最后，提出交叉空间金字塔模块用于提取全局上下文信息。利用标注的数据集进行验证，实验结果表明，增强YOLO算法相较于改进前算法，保护压板的状态识别效果显著提高。

摘要:针对广域保护系统对通信网络实时性和可靠性的高要求，提出了一种将动态故障树和蒙特卡洛算法相结合的广域保护通信系统可靠性分析方法。利用扩展的动态故障树建立了系统模型，并采用序贯蒙特卡洛方法对系统的可靠性进行分析计算。通过仿真对系统的可靠性和薄弱环节等进行分析。仿真结果表明，所提出的可靠性分析方法模型简单、适用性强，能够快速发现影响系统可靠性的因素，便于快速诊断和维护，提高了整个网络的可靠性。

摘要:以降低窃电检测误报率为目标，提出一种基于贝叶斯优化和改进XGBoost模型的窃电检测方法。首先根据用电信息采集系统和营销系统数据构建了窃电检测指标，然后采用XGBoost模型作为分类器，添加Focal Loss和增加分类阈值的方式用于优化模型。在此基础上，以验证集的马修相关系数为目标函数，利用贝叶斯优化调参求出最优Focal Loss参数和分类阈值，进一步降低检测方法误判率。基于实际电力用户数据进行数值仿真，结果表明所提方法比Adaboost、BP神经网络、SVM具有更高的准确率。