摘要:针对大规模光伏发电接入柔直互联区域带来受端电网调频能力不足的问题，采用人工耦合受端电网频率的同时，设计光伏发电虚拟惯量控制策略，实现了光伏发电主动参与受端电网的频率调节。其次，建立了含光伏发电、柔性直流输电的电力系统频率响应模型，分析不同控制参数对受端电网频率动态特性的影响及其变化规律。再次，分析不同控制参数对系统小干扰稳定性的影响。在EMTDC/PSCAD中建立了系统仿真模型，验证了控制策略的可行性以及对频率动态特性的改善作用。

摘要:随着分布式电源(DG)的接入以及主动配电网(ADN)的迅速发展，网络结构日趋复杂，断线故障频发，严重威胁设备与人身安全，影响电力系统稳定运行。由于受DG和可变拓扑的影响，ADN断线故障的识别面临较大的挑战，现有研究存在一定的空白，因此提出了一种基于负序电流的ADN单相断线故障保护方法。首先解析分析了DG上、下游发生单相断线故障时故障馈线与非故障馈线序电流以及ADN中性点电压的变化特征。在此基础上，以中性点电压和负序电流作为保护特征量构造了保护判据，提出了中性点经小电阻接地的ADN断线故障保护方法。理论分析和仿真结果表明，该保护方法不受负荷分布、故障位置、网络拓扑的影响，具有灵敏度和可靠性高、适用范围广以及易于实现的优点。

摘要:多逆变器并网运行时，逆变器及电网之间相互影响，导致并网系统内部发生耦合谐振，影响系统稳定运行。为了反映多逆变器并网系统谐振特性，基于单台逆变器并网诺顿模型，充分考虑了并网系统中各相关部分对多台逆变器并网谐振特性的影响，建立相应的等值模型，并详细分析了谐振点的影响因素。通过在控制系统中采用电容串联虚拟电阻对逆变器并网系统的谐振进行抑制，提出了虚拟电阻阻值的优化取值方法，并分析了取值与等值模型谐振抑制的效果。最后，通过仿真验证了所提等值模型和优化取值方法的正确性和有效性。

摘要:针对分布式光伏接入背景下的电动汽车(Electric Vehicle, EV)充电网络规划问题，建立了同时考虑分布式光伏出力与EV充电负荷随机特性的机会约束规划模型。首先，采用场景概率法分析配电系统规划典型日内的概率潮流特性。在此基础上，给出EV充电网络机会约束规划模型中的节点电压偏移机会约束与线路潮流越限机会约束。在充电站建设总数和最低建设容量给定的情况下，模型通过优化充电站的建设位置和建设容量，尽可能降低配电系统的网损。采用遗传算法对EV充电网络机会约束规划模型进行求解。此外，为提高遗传算法的寻优性能，面向EV充电网络机会约束规划模型的物理特征，对遗传算法中的变异操作算子和交叉操作算子进行了改进。基于IEEE 33 节点配电系统的仿真实验验证了所提方法的有效性。

摘要:电力市场改革对电力系统无功辅助服务机制和无功优化提出了更高的要求。如何在确保电力系统电压质量和安全可靠运行的前提下，实现无功辅助服务市场化、优化无功资源调控是无功电压自动控制面临的重要课题。基于电力市场环境提出了一种无功辅助服务分段报价规则，构建机组进相、滞相时的购电成本模型。在此基础上，提出了一种考虑无功辅助服务规则的多目标无功优化控制方法。对某省级电网实际运行方式进行了仿真计算和分析、讨论。仿真结果验证了该算法无功调控效果的有效性、经济性与均衡性，满足电力市场环境下实际应用需求。

摘要:随着低压配电网中的用电规模逐渐扩大，日趋严重的三相不平衡导致损耗增加和设备安全问题。换相开关是解决该问题的根本方式，然而目前的换相开关方案仅考虑幅值不平衡，故其计算结果不够全面和准确。提出了一种智能换相开关策略。该策略的电流不平衡同时考虑幅值和相位，并将电流不平衡度和换相开关动作次数作为多目标函数，且对基于向量基因遗传算法的变异概率做出改进，以便于快速求解出最优换相开关组合。最后通过Matlab/Simulink实验，验证控制策略的有效性。实验结果表明，该智能换相开关策略可以有效改善配电台区的三相不平衡。

摘要:随着多种新型负荷的不断增长及新能源的大规模接入，城市配电网输电阻塞问题日益频繁，严重威胁电网安全运行和可靠供电。利用高压配电网网架重构以及储能电站充放电特性，实现负荷及发电的时间-空间转移，可有效缓解城市输电网局部阻塞问题，降低负荷损失，保证供电可靠性。因此，提出了一种同时考虑高压配电网重构和储能电站充放电协同控制的弹性运行策略。首先，建立了储能电站充放电功率调度模型及高压配电网可重构模型。然后，定义安全距离作为安全裕度指标，将线路传输容量和网络拓扑结构结合，以全面评估所提协同控制策略对提升220 kV电网运行安全的效果。最后以我国某城市局部高压配电系统为算例验证所提协同控制的有效性。结果表明，所提方法能有效均衡大尺度时空范畴内的源荷分布，改善城市输电网运行阻塞问题，提升220 kV输电网安全裕度。

摘要:随着电力物联网数据驱动技术的不断发展，传感器采集的设备量测数据规模爆发式增长，海量异构的多源监测数据给智能开关设备的实时状态感知和诊断带来了新的挑战。针对上述问题，提出一种基于多重生成对抗网络和DS证据理论的开关设备状态感知方法。首先基于DS证据理论构造融合视频、温度、压力、姿态传感器等多源数据的基本信任分配，获取表征开关设备状态的特征信息。根据特征信息和状态类别，建立包含样本生成、数据分类和特征识别的多重生成对抗网络。采用比较、关联、聚类等算法，结合随机梯度下降法更新网络层间参数，最终实现对开关设备运行状态的判别和诊断。以某区域电网的开关设备为例，算例分析结果表明该方法能准确地感知设备的实时状态并对异常信息提出告警。

摘要:为了提升特高压交流电网母线电压的控制效果，根据特高压电网建设现状，分析了线路潮流波动对母线电压的影响，提出了以削弱电网潮流波动对特高压母线电压影响程度为最终目的，以电压控制实际值与目标值之差最小和系统动态无功储备增量最大为目标函数的控制策略。针对线路无功潮流对母线电压的影响，在目标函数中引入变电站间的无功电压灵敏度系数以降低变电站间无功功率流动量。实际电网仿真结果表明：所提控制策略能有效改善电压的调节效果，降低动态无功补偿的投入容量。

摘要:针对低压配电网台区拓扑结构混乱、更新不及时的问题，提出了一种基于智能终端特征信号的配电网台区拓扑识别方法。首先利用低压智能终端(LTU)的通信地址关联各级开关子节点，并注入高辨识度的无功补偿特征信号，改变各开关处的无功功率值。配变智能终端(TTU)根据台区拓扑识别策略，对各开关处的无功功率检测结果进行边缘计算，得出台区内开关的各级连接关系，实现低压台区自下而上的就地拓扑结构识别。根据试点台区的实践结果，验证了所提台区拓扑识别方法具有可推广的工程应用价值。

摘要:针对高渗透的分布式电源(DG)在配电网络中造成逆功率潮流引起的电压越限问题，提出了一种基于改进Fast-Newman算法的配电网双层分区调压策略。改进的Fast-Newman算法引入了考虑DG接入位置以及无功/有功-电压灵敏度矩阵的改进模块度增量，可将分布式配电网进行更为细致合理的划分。双层分区调压策略首先通过改进的Fast-Newman算法分别针对无功补偿(RPC)与有功削减(APC)对配电网进行分区。而后在分区结果中进一步筛选节点组成优先调节节点集。最后为应对高渗透DG配电网的复杂潮流造成的非线性复杂解空间的问题，使用PSO算法分别计算优先调节节点集中各节点的RPC与APC最佳调度值，以优化DG注入点潮流，实现无功/有功调整的合理组合。所提方法在IEEE33节点以及改进的IEEE123节点上进行案例研究，通过与非分区电压调整模型对比，表明该策略通过调度少量节点的RPC与APC，即可达到全网电压调整的目的，且调整后的节点电压更为平稳。

摘要:为了解决传统变电站在规划中出现的投资浪费、设备利用率低等问题，构建了变电站选址定容的全生命周期成本模型。根据分布式电源置信容量评估方法和变电站容量，基于加权Voronoi图的传统变电站规划方法，提出了分布式电源大规模接入变电站的优化规划方法。通过算例对所提方法的科学性和实用性进行验证。实验证明：所提方法可以有效地降低电网的规划容量，提高电网精细化水平，具有较好的实用性。

摘要:大量分布式光伏接入配电网的电压稳定问题是影响电网安全稳定运行的关键环节。为了适应高渗透率分布式光伏发电系统的接入，提高主动配电网的动态电压支撑能力，提出了一种考虑光伏逆变器电流裕度的主动配电网动态电压支撑策略。该策略在分析配电网电压灵敏度的基础上，考虑光伏逆变器的电流设计裕度，能够在电压跌落故障情况下充分利用光伏逆变器的最大允许电流，实现光伏逆变器有功功率输出最大化，从而提高主动配电网的短期电压稳定性。最后分析了逆变器电流裕度对静止无功补偿系统的影响，并与常规无功补偿系统进行了仿真对比分析，验证了所提出策略的可行性和有效性。

摘要:配电网重构本质上是一个复杂的高维数非线性组合优化问题。为避免其不可行解的影响，同时实现快速寻优，提出了一种通过连锁环网矩阵快速判断粒子是否满足配电网拓扑约束的方法。采用基于Pareto准则的离散二进制粒子群算法(Binary Particle Swarm Optimization, BPSO)以求解配电网重构多目标优化问题。从三方面对BPSO算法进行改进：改进粒子更新策略以提升新代粒子的可行概率；改进sigmoid函数同时提出邻域搜索机制以强化算法后期的收敛能力；提出基于次优解保留策略的小生境共享机制以改进群体最优粒子更新方式，进而强化算法的全局搜索能力。对IEEE33系统算例进行仿真，结果表明改进BPSO算法在求解含分布式电源(Distributed Generation, DG)的配电网重构多目标优化问题时，能够更加精确高效地收敛至Pareto最优前沿。

摘要:针对中段并联电抗器的电缆线路，提出了一种基于参数识别的纵联保护新方法。保护原理利用了故障分量网络，选取并联电抗器安装处作为参考点。根据贝瑞隆分布参数模型，分别将线路两侧电压和电流归算得到参考点处的电压和电流，并将两者的比值作为该侧特征阻抗。定义特征参数为两侧特征阻抗的并联值。区外故障对应的特征参数识别结果为并联电抗器的电抗值，极性为正；区内故障对应的特征参数的识别结果为参考点背侧总阻抗并联值，极性为负。综上可根据区内外故障下特征参数识别结果的差异性构造保护判据。经过理论分析和仿真验证可知，保护原理易于整定计算，具有较高的灵敏度，同时具备较强的抗过渡电阻能力，对采样率的要求不高，具有较高的可靠性。

摘要:针对风电机组滚动轴承故障特征微弱、提取困难、诊断效率低下等问题，提出一种基于改进卷积神经网络(Convolution Neural Network, CNN)的故障诊断算法。改进CNN模型结构，在全连接层前增加新的卷积层，挖掘信号的深层特征以提高模型的泛化能力。对卷积层数据进行批归一化处理，采用带有动量的随机梯度下降训练算法来加速训练速度。详细介绍了改进CNN的工作原理，给出了采用改进CNN进行故障诊断的流程。最后利用凯斯西储大学滚动轴承数据库的数据进行验证。证明该方法不需要预先提取信号的故障特征，可直接实现对轴承的故障特征提取以及故障识别，诊断率高。

摘要:为了解决变电设备的多状态量监测中面临的异构传感器接入困难、数据处理时延大、数据传输带宽占用率高等问题，提出了基于边云协同的变电设备多种状态量监测系统。设计了变电设备状态监测的边云协同服务架构。研制了边缘计算装置，支持多种传感器协议的解析、数据采集和边缘计算。实现了变电设备在边缘侧的状态评价和边缘服务，并进行了现场应用验证。该系统为变电设备的状态监测提供了新的思路，具有很高的应用价值。

摘要:如何选择一个综合性能最优的故障诊断方法，以明显提升电网故障诊断的准确性，进而提升系统运行的安全性，是一个非常有意义的课题。针对该问题，提出了故障诊断方法诊断性能的综合评估方法。首先介绍了4种主要的故障诊断方法的基本过程。然后提出了衡量故障诊断方法诊断能力的指标体系。进而，基于指标占优度和Choquet积分方法计算故障诊断方法基于指标体系的综合占优度而得到不同故障诊断方法的排序。该排序方法无需假定指标间必须是独立的，基于指标值和两两方案间的占优关系而巧妙地考虑了指标间的关联关系，成功地实现了各方法更为可信的统一比较。算例证明该方法的有效性和正确性。

摘要:随着智能电网的发展，在已知用户负荷所属行业分类的基础上，利用海量用户负荷数据进行负荷特性分析，可以提取行业典型负荷特征，为开展业扩报装工作及其他配电网规划工作提供指导，同时提高配用电的智能化水平。在此背景下，为了提高负荷特性分析工作效率，开发了基于海量数据的多维度负荷特性分析系统。首先，设计了多维度负荷特性分析的各个功能模块。然后，对负荷特性分析的多个功能进行整合，介绍了多维度用户负荷特性分析功能的实例。最后，对该系统的负荷特性分析可视化界面进行了展示说明。总的来说，所开发的多维度负荷特性分析系统以Java语言为基础，采用微服务、微应用架构，支持所有功能的灵活拓展以及各个功能块之间的快速数据传输交互，可为基于海量数据的负荷特性分析提供便利。此外，该系统底层算法能够同时支持多种语言进行开发，对于发出的计算需求可迅速做出响应。

摘要:随着我国风电领域的发展，行业内产生的相关数据在来源和数量上都达到了一个新的高度。这些数据被分散在各个业务系统中，若能对其进行统一管理并应用，则对行业具有积极作用。提出了一种用知识图谱管理风电数据的方法。首先，从多源风电数据中抽取出实体、关系、属性等知识图谱元素。在此过程中，分别给出了针对结构化与非结构化数据的抽取方法。其次，将得到的元素在图形数据库Neo4j中构建出了风电数据全景知识图谱，实现了不同类型、业务数据间的贯穿统一。最后，通过故障推理、业务查询等典型案例与传统的基于关系型数据库的数据管理模式作对比，结果显示提出的方法具有较好的运用效果。

摘要:随着电网规模的扩大，110 kV电网在特大城市内多用作高压配网。因此，对110 kV高压配网两种典型接线双链式接线和“3T”接线的可靠性进行了比较研究。给出了用解析法求解两种典型接线可靠性指标的方法，以及两种不同接线的可靠性指标理论计算值。此外，还对两种不同接线进行了灵敏度分析。结果表明，两种接线方式都能满足电网结构实际运行的需要，但“3T”接线的停电时间短于双链式接线，并且对备自投装置的正确投运率的灵敏度更好。

摘要:针对异步联网运行后，高水电占比多直流外送西南电网面临的超低频振荡和频率失稳风险，构建了高比例水电多直流送端电网频率稳定控制框架。在传统控制措施基础上引入直流频率控制和紧急调整功能，提高送端电网频率稳定防御能力。基于直流频率控制器对送端电网频率响应特性的影响分析，提出了直流频率控制器与一次调频的配合关系以及考虑直流功率偏差的二次调频方法。提出了兼顾频率稳定和故障后潮流控制的多直流协调紧急功率调制方案。并通过实际故障后交直流协调控制系统实际动作情况，论述了频率稳定协调控制技术的有效性。