摘要:为高效利用储能资源满足电网一次调频需求，提出一种基于动态下垂系数与动态SOC基点(Dynamic Droop Coefficient and Dynamic Reference of SOC, DDC&DRSOC )的储能一次调频控制策略。提出以电网调频死区为分割边界将储能调频过程划分为调频阶段与SOC恢复阶段：在调频阶段，以SOC和最大频率偏差为控制量自适应调整储能出力深度以防止储能SOC的饱和或殆尽；在SOC恢复阶段，首先提出适应负荷变化的动态SOC恢复基点调整方法，然后提出兼顾SOC恢复需求与电网承受能力的储能出力确定方法，最后设计双层模糊控制器实现动态SOC基点值和储能出力值的确定。提出3个评价指标评估一次调频效果与SOC维持效果。以某区域电网为例，在阶跃负荷扰动和连续负荷扰动下验证了所提策略的有效性。仿真结果表明所提策略SOC维持效果较对比策略提高9%，调频效果提高4%。

摘要:串联电容补偿(即串补)设备应用到高压输电系统时增加了电流差动保护误动/拒动的可能性。针对于此，梳理了传统电流差动保护原理、构成及传统制动特性的不足之处。分析了串补设备对传统电流差动保护的影响，并提出了一种基于幅相特性的保护判据。该判据利用串补输电线路两端电流(或故障分量电流)的相角差及最小幅值比构成电流幅相平面，通过对四个故障区域电流幅值及相位的分析，制定电流差动保护的电流构成。进一步形成电流差动保护判据。仿真考虑了串补设备、过渡电阻、电容电流等对保护动作的影响，仿真结果验证了保护的有效性。

摘要:在考虑不同切机措施导致的主导不稳定平衡点变化的前提下，提出了一种基于切机灵敏度的电力系统暂态稳定切机控制策略。首先将切机后系统暂态稳定裕度表达式中与主导不稳定平衡点相关的部分提取出来，通过建立切机量与主导不稳定平衡点的修正方程，利用牛拉法确定主导不稳定平衡点的变化情况。在此基础上求取系统暂态稳定裕度对不同发电机组的切机灵敏度，最终按照所求切机灵敏度大小制定切机策略。新英格兰10机39节点系统的仿真结果表明，相比于不考虑主导不稳定平衡点变化的切机策略，该策略所求灵敏度及切机量更加准确。同时，该策略求解步骤直接、明确，既考虑了切机控制导致的主导不稳定平衡点的变化情况，又避免了反复求取主导不稳定平衡点时繁琐的计算过程，节省了计算时间。

摘要:交流微电网和直流微电网之间多通过电力电子变压器(PET)构成交直流混合微电网以减少额外的电能转换环节。但是PET中高频变压器的谐振参数常常限值了效率的提升，且谐振拓扑的细微变化也会进一步加剧参数设计的难度。针对该问题，提出一种面向交直流混合微电网(HADM)的双向谐振型高频直流变压器(HFT)通用型参数设计方法，明确只有在谐振电流与输入方波电压基频部分同频同相时传输的平均功率最高。并指出当变压器励磁电感与漏感之比大于一定值时，CLLC、LLC和CLL谐振型高频变压器均可工作在双向功率传输状态，且获得的标幺化增益和效率均满足HADM系统要求，CLLC更有利于功率的有效传输。最后，搭建了一台采用SiC器件的6 kW实验样机，实验结果进一步验证了所提设计方法的可行性和有效性。该样机在双向工作模式下的最高效率大于97%。

摘要:由于短线路同杆并架双回线通常不采用换位架设，存在线路参数不对称以及参数难以估计的问题。针对该问题，提出了一种基于改进无迹卡尔曼滤波法的短线路同杆并架双回线的参数辨识方法。首先根据短线路同杆并架双回线的特点，建立对应的阻抗模型、导纳模型和量测方程。然后根据量测误差修正量，在线校正量测值和误差方差阵补偿量测噪声。相比于其他参数辨识方法，所提方法考虑了短线路参数不对称性，因此更符合电网实际运行情况，且引入了量测误差修正量能够进一步提高参数辨识精度和稳定性。仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要:灵活性评估与规划已成为含高比例可再生能源电力系统运行的核心和关键。现有灵活性研究主要集中于灵活性供需匹配层面，忽略了电网线路传输承载能力对灵活性供需传输的影响。鉴于此，首先，分析线路层面的灵活性供需传输过程，建立电力系统灵活性供需传输模型。然后，提出灵活性承载度概念及度量指标。在此基础上，提出计及灵活性承载度的供需平衡评估方法，可阐明电网灵活性缺额成因，辨识系统薄弱环节。最后，提出基于灵活性评估的输电网两阶段扩展规划方法，并利用Garver-18节点系统验证有效性与合理性。算例表明：一方面，灵活性承载度指标可量化电网对灵活性供需的传输承载能力，更加符合电力系统实际；另一方面，所提规划方法可挖掘线路输送潜力，扩展线路灵活运行空间，有效提升电力系统灵活性。

摘要:为保障宽带电力线通信网络的有效性和可靠性，提出一种综合多跳中继宽带电力线通信网络的业务层、网络层、介质访问控制(Media Access Control, MAC)层和物理层信息的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)跨层资源分配方法。首先建立综合跨层信息的MAC层数据包调度效用值模型和基于公平性阈值控制的物理层子载波分配模型。提出为满足各用户服务质量需求的MAC层高效用值数据包优先调度准则。再将该模型和准则应用于宽带电力线通信网络各交叉节点的资源分配过程中。最后在典型电力线信道环境下对所提算法及对比算法进行仿真。仿真结果表明所提算法能够保证实时用户与非实时用户的通信速率和时延的服务质量需求，且具有较大的系统吞吐量和较好的时延特性，有效解决了多跳中继宽带电力线通信网络的OFDM资源分配问题。

摘要:当前，多数研究基于用户出行路径确定EV充电需求，但是往往未考虑到多种不确定性。基于用户出行数据，考虑多种不确定性因素，在三种场景下对EV充电需求进行模拟，并采用K-means聚类算法得到三种场景下的充电需求。其次，基于此建立了一个综合考虑用户侧与非用户侧利益的多目标规划模型。另外，还提出了考虑多场景的改进排队理论对充电站定容，所提规划模型由NSGA-Ⅱ求解，并采用TOPSIS综合评价法确定规划方案。最后，以山东省潍坊市部分城区为规划区域，交通网耦合IEEE 69节点配电网为算例验证了所提规划模型的有效性与优越性。

摘要:针对传统矢量控制方案由滑模增益选择保守造成抗负载扰动与参数摄动等不确定因素的鲁棒性差的问题，设计了基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒H∞滑模速度控制器和电流控制器。在速度控制器设计中，将求解H∞状态反馈控制器增益问题转化为求解具有约束条件的LMI问题，从而求出H∞状态反馈控制器增益，构成滑模面。在此基础上，设计出基于范数有界的滑模控制律，使系统状态可以实现有限时间内到达所需滑模面。在电流控制器设计中，同理设计出滑模面与滑模控制律，对于滑模控制律中的复合项采用自适应方式进行估计，消除了滑模开关增益选择的保守性。仿真与实验验证了所提控制策略的有效性。

摘要:无人机巡检已成为保证电网稳定运行的重要手段。针对巡检图像的自动化判读，提出基于深度学习的电网多部件缺陷检测与识别方法。将小样本缺陷检测问题分解为目标检测和分类两步。针对多目标部件的检测，提出基于最小凸集的损失函数以及预测框选择方法，两者结合YOLOv3框架可以实现多种部件的精准定位。之后，单类分类器在高维特征空间中进行小样本学习，判断目标部件是否故障。测试图像来自220 kV安徽宣枣4883线的巡检图像。实验结果表明，该方法对常见的电网故障识别率高于96%，漏报率低于2%，表明该方法能有效地进行电网的多部件缺陷检测与识别。未来结合边缘计算加速处理，可以实现无人机的在轨巡检。

摘要:为整合不同的后果严重度的指标，充分反映调度员在调度全过程中规避高等级电力事故的意图，提出一种基于模糊化事故等级指标的调度全过程风险评价方法。首先给出了考虑调度全过程的事故后果严重度评价指标体系，然后，基于南方电网电力事故等级划分标准，提出了电力事故等级指标的模糊化定级和量化方法。接着，提出了设备和开关操作故障的模糊化概率建模策略。最后，提出了考虑调度操作全过程的风险评估技术流程。深圳电网的实际算例表明，所提风险评估方法可以有效量化电网运行和调度开关操作中的风险，从而明确判断本次调度操作是否具有实际价值。

摘要:分布式可再生能源(Distributed Energy Resources, DER)以微电网的形式大规模并网，其稳定运行面临着挑战。针对微电网中可再生能源出力的不确定性及调控过程中柔性负荷调整量过大可能会使用户满意度下降的问题，建立了考虑DER出力不确定性和计及用户满意度的日前优化调度模型。首先，采用基于条件风险价值(Conditional Value at Risk, CVaR)理论对微电网不确定性风险进行量化处理，提高系统运行稳定性，并将其转化为风险成本。其次，将优化前后的新旧负荷曲线差异程度作为评判用户满意度大小的指标，在满足微电网经济运行的同时，提高用户侧的用电体验感。以微电网综合运行成本最小和用户满意度最大为目标函数，建立优化调度模型。最后，采用改进的NSGA-II算法求解该模型，并通过仿真分析了不同置信水平及三种方案下的优化结果，从而验证了所提模型的有效性。

摘要:需求响应(DR)是利用价格信号和激励机制来保证电力系统安全可靠和经济运行的重要措施。传统价格激励在所有时间段的激励作用是一致的，可能导致对某个特定时间段的预测精度不够。研究了需求价格弹性矩阵(Price Elasticity Matrix of Demand, PEMD)，提出了一种基于弹性效应权重的改进价格弹性矩阵模型。该模型的优势在于能将刚性荷载和柔性荷载统一起来，将不同时间段对其他时间段价格影响分别设定权重。还提出了由电价政策和负荷类型决定的价格弹性矩阵结构和计算方法，利用遗传算法求解出分时电价的决策模型。最后通过仿真验证该模型的有效性，结果表明该方法可以削减峰值用电量4.23%，提升谷值用电量4.86%。

摘要:为了更加准确、灵活地预测光伏发电系统的输出功率，提出了基于多元自适应回归样条(MARS)的光伏系统输出功率预测方法。通过对该算法的原理进行分析，确定了模型分析流程，并介绍了数据来源。其次，以气温、日照时间等因素作为自变量，对MARS模型进行了分析研究，确定了光伏功率预测时的仿真模型。最后，将提出的预测方法与现有的预测方法进行了对比。通过训练数据以及测试数据对比分析各种方法的RMSE、MAD和MAPE，并根据历史数据预测光伏日输出功率。通过对比证实了MARS模型比其他模型更能准确预测光伏系统的输出功率。

摘要:针对电动汽车充电需求，考虑路径交通流量，提出了基于密度峰值聚类的电动汽车充电站选址定容优化方法。首先分析规划区域交通流量和停车场开放指数，构建电动汽车充电需求的空间分布数据点集合。采用密度峰值的聚类方法分析充电需求空间分布密集程度，得到聚类备选群簇。其次考虑聚类群簇的内聚度和分离度，采用总体平均轮廓系数优选聚类结果，从而确定聚类中心为电动汽车充电站选址。最后预测规划区域内电动汽车保有量，计算聚类群簇覆盖范围内的充电需求总和，按各群簇充电需求比例确定相应群簇中心的充电站容量。依据所提方法开展某城市区域的电动汽车充电站选址定容，论证了所提方法的可行性。

摘要:针对目前用户负荷曲线分析方法研究中传统方法在单一用户典型负荷曲线提取以及负荷曲线特征提取的不足，提出了一种基于时间序列数据挖掘的用户负荷曲线分析方法。该方法首先基于分段聚合近似方法对单一用户的负荷曲线降维，并基于符号聚合近似方法对该用户一段时期内的负荷曲线重表达，用符号化序列表示该用户的负荷曲线，提取该用户的典型负荷曲线。然后结合不同用户典型负荷曲线的负荷特性、指标特征和时间序列特征，基于k-means算法对不同用户的典型负荷曲线聚类分析，分析不同类型用户的用电特征。以 UCI 一个测试数据集进行算例分析，结果表明所提方法能够挖掘出用户的典型用电行为特征，并提升用户负荷曲线分析效率与聚类质量。

摘要:分布式保护是配电网保护重要选择，然而当前的分布式保护由于缺乏配电网整体的运行信息以及配置信息，难以实现适应于拓扑变化与设备运行状态变化下的精准快速的保护策略调整。为此，提出一种适应于不同开关设备配置条件的智能分布式保护方法，借助差异化的动作时序整定，实现配电网保护智能决策。为实现自适应的时序整定，通过在线的拓扑分析掌握运行动态，并进一步地根据开关之间的配合需求定义开关的时序距离，通过对最大时序距离的计算获得满足时序配合条件的动作时序定值。算例表明所提方法能够正确应对各种故障场景，能够在配电网中进行推广应用。

摘要:为解决光伏系统接入导致电网的电压分布、网络损耗和短路电流发生改变等问题，需要对光伏系统的接入位置和接入容量进行合理规划。首先，基于WSCC3机9节点环形电网模型建立了仿真模型，并对仿真过程中部分参数进行了简化处理。其次，分别对单、多个光伏发电系统的接入位置、接入容量仿真分析，研究了光伏并网对电网电压的影响。随后，对光伏接入位置、接入容量对系统网损的影响进行了仿真分析。最后，研究了光伏接入对网络短路电流的影响。通过以上仿真分析研究，有助于指导光伏系统的接入位置及容量。

摘要:故障电流的抑制问题一直是阻碍柔性直流输电发展的主要因素之一，故障电流主要受直流线路上的直流潮流影响。然而，一旦直流系统发生大规模潮流转移，会对故障电流的抑制造成极大挑战。为了优化直流系统的潮流转移特性，将潮流分布熵和潮流转移熵作为描述直流系统潮流转移特性的指标。结合经济成本，加权构建综合指标，作为粒子群(Particle Swarm Optimization, PSO)算法的优化目标函数，以此寻找潮流转移特性最优的直流系统网架结构。通过与其他类型的网架结构的直流系统对比表明，采用提出的优化方法后，系统的潮流转移特性得到了明显提高，同时能够控制经济成本。

摘要:为满足电动汽车多样化充电需求，设计了一种基于综合能源优化调配的充电站运营管理系统。该系统采用ActiveMQ消息总线实现站与站的互联互通，同时结合多种支付方法和WEB技术提高了系统的运维管理能力。在原有刷卡充电和扫码充电的基础上，基于车辆VIN识别技术增加了即插即充功能，丰富了充电方式。系统扩展了对光伏发电系统和储能系统的接入管理功能，实现了充光储一体化电站的能量统一调配，最大化消纳光伏发电来降低电动汽车充电成本。通过工程应用，验证了本系统不仅可以满足专用车辆的跨站充电，实现对社会车辆开放充电运营，而且可以帮助上级平台对设备进行分级管理。

摘要:随着中国经济的进一步发展，电力负荷增长迅速，电网供电压力增大，传统电网已无法满足日益增长的电力需求。因此，建立统一坚强的智能电网是中国电网发展的方向。介绍了智能电网的背景和定义以及智能电网的基本信息；叙述了中国智能电网发展现状涵盖了目前国家对智能电网的政策、投资以及智能电网示范项目；分析了中国智能电网发展在政策投资、相关技术研究、基础设施建设、概念推广方面存在的问题。指出为在资源与环境的约束下提高电力生产效率，改善电力结构，以最小社会成本满足最大经济发展需求，中国智能电网的发展势在必行。