摘要:针对高比例可再生分布式能源的接入造成主动配电网运行电压越限和支路过载问题，提出了计及网络重构基于条件风险价值理论(conditional value-at-risk, CVaR)的智能软开关(soft open point, SOP)三层规划模型。首先，为了模拟分布电源出力不确定性，建立了基于Wasserstein距离的最优场景。其次，上层模型兼顾了综合成本最小化、安全风险最小化两个目标以确定SOP位置与容量；中层模型以每个场景运行成本最小化为目标进行网络重构；下层运行优化模型中考虑了有载调压变压器、投切电容器组、需求响应以及SOP功率传输多种主动调节措施。为了降低模型求解复杂度，采用基于灰靶决策技术的LDBAS算法和二阶锥优化的混合方法进行求解。最后，以修改的IEEE 33节点配电系统为例，对提出的规划模型进行了验证和分析。

摘要:电网故障易造成并网风电场内风力发电机端电压骤变进而导致风力发电机跳闸，威胁风电场的安全运行。提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)的风电场故障穿越有功无功优化控制策略。首先，基于下垂控制，根据并网点(Point of Common Coupling, PCC)电压得出故障下的风电场总有功无功参考值。其次，基于风电场的预测状态空间模型与功率-电压灵敏度计算公式，建立以最小化各风力发电机端电压波动为优化目标的基于MPC的优化问题数学模型，求解得到各风力发电机有功无功参考值。在深度故障下，协调控制静止无功发生器(Static Var Generator, SVG)补偿系统无功缺额以维持PCC电压稳定。仿真结果表明，所提控制策略能将PCC点电压与WT端电压快速有效地稳定在可行范围内，提升风电场的故障穿越能力。

摘要:不连续PWM调制与传统空间矢量调制相比能够降低开关次数与损耗，提高变换效率。然而，死区效应、管压降会引起感应电机的相电压非线性误差，导致定子电流谐波畸变增加，转子磁链观测精度降低，且传统的基于占空比的补偿方法并不适用于不连续PWM调制。针对不连续最小值调制策略(DPWMMIN)的损耗与电压误差展开研究，首先对导通损耗与开关损耗进行分析与计算，然后在考虑开关时间、死区时间、管压降的情况下对不同扇区三相桥臂电压误差进行推导。在此基础上，提出一种针对DPWMMIN调制方式的平均电压前馈补偿策略。最后通过仿真实验进行验证，结果表明该补偿策略能够有效降低定子电流的谐波畸变,增加转子磁链与速度观测器的精度，证明理论分析与补偿策略的可行性与正确性。

摘要:在未来电力市场环境下，针对具有不同利益诉求的主体实现经济优化调度问题，基于电价型需求响应与主从博弈，提出了以负荷聚合商经济效益最大、电动汽车与空调各自用电成本最低、分布式电源运营商经济效益最大为目标的经济优化模型。通过优化负荷聚合商发布的电价信息、调整电动汽车与空调各自用电策略以及改变分布式电源运营商售电策略实现纳什均衡。利用仿真验证了所提模型在优化各主体经济性的同时能有效降低负荷峰谷差，提高新能源利用率。

摘要:随着绝缘导线的大量应用，配电网发生断线故障概率增加。针对逆变类分布式电源(Inverter Interfaced Distributed Generation, IIDG)对传统断线故障特性产生影响这一问题，分析并仿真验证了IIDG接入配电网发生断线故障时的故障特征。首先，建立了含IIDG配电网故障模型，推导得出单相断线不接地、单相断线电源侧接地以及单相断线负荷侧接地三种故障形态下的断口两侧零序电压表达式。其次，通过绘制相量图的方法，分析了故障位置、过渡电阻以及IIDG输出特性对系统侧零序电压分布的影响。最后，分析了IIDG不同额定容量下零序电压的变化情况。理论分析结果表明，只有故障点下游的IIDG才会对零序电压分布轨迹产生影响。仿真结果验证了所述分析方法的合理性以及分析结果的正确性。

摘要:为满足光伏发电系统随着装机容量的增加而提出的更高要求，加入了虚拟惯量控制与低电压穿越使系统具备调频与调压的功能。针对计及虚拟惯量控制与低电压穿越的光伏发电系统，建立适用于暂态分析的锁相环扩展非线性模型。基于该模型使用等面积准则的方法分析系统在故障前、故障发生时以及故障切除后的暂态同步过程，从而确定影响系统稳定性的因素。在此基础上，继续使用等面积准则分析电压跌落深度、虚拟惯量控制器参数与锁相环比例、积分系数等因素对光伏暂态稳定性的影响。仿真证明，所提方法可有效分析各种参数对光伏发电系统暂态稳定性的影响，验证了理论分析的正确性。

摘要:为避免电网非对称故障时直驱永磁风电机组发生脱网事故，分析了电网电压不对称跌落时机、网侧能量不平衡引起直流链电容电压骤升的机理，提出了一种并联超级电容储能与序分量协调控制策略。考虑了电网非对称故障时电压的跌落程度、传动系统的储能限度和变流器的约束条件，通过对机、网侧变流器进行双闭环控制，实现快速平衡母线有功功率，同时补偿无功以改善电网电压。根据超级电容器寿命等影响因素选取电容容量，采用DC-DC变换器对超级电容的储能模式进行控制，限制故障阶段直流链支撑电容的电压。仿真结果表明了控制策略的有效性，提高了直驱永磁风电系统非对称故障的穿越能力和运行稳定性。

摘要:为了解决传统继电保护系统故障定位依赖人工且耗时耗力的问题，开展了继电保护智能定位方法研究工作。首先分析了智能变电站继电保护系统故障的主要类型，为模拟故障实验提供理论支撑。随即使用PCS-978装置模拟继电保护故障，采集故障实验数据组成数据库，为继电保护智能定位方法提供数据支撑。然后根据故障实验设计了继电保护故障定位矩阵和故障定位表。最后提出了一种基于深度神经网络，并结合合成少数类过采样技术和随机森林算法的智能定位方法。验证结果表明，智能定位方法可以提高智能变电站保护系统故障的诊断效率，帮助继电保护人员快速准确定位故障，具有较好的实用性。

摘要:电流差动保护因速动性好、灵敏度高成为广域继电保护的研究热点，但广域电流差动保护的实施使得设备间纵联通信流量骤增，严重影响了保护性能。基于此，提出一种基于整形变换降容的电流差动保护原理。该原理将多字节浮点型电流模值和电流相位基于单字节整形变换，交换变换信息可以大幅降低通信量；无需解码直接进行差动电流和制动电流计算，构建新的差动保护判据。另外，提出了整形变换原则，分析了改进差动保护的灵敏度，计算变换后的降容率。通过PSCAD数字仿真和动态模拟实验对保护判据进行验证，结果表明该原理能够可靠识别区内外故障，并具有较高的灵敏度。

摘要:分布式电源高比例渗透和柔性负荷的灵活调度给配电网安全运行带来了极大挑战。分布式调度可以减轻配电系统运营商的运行难度，保障用户隐私，提升市场竞争。首先，建立了配电系统运营商和产消者之间的二次规划优化模型，采用基于迭代配网节点电价的分布式算法确定配电系统运营商和产消者之间的电价。其次，引入金融输电权概念用于平抑阻塞电价风险，防止节点阻塞费用补偿负作用于阻塞管理。最后在修改的IEEE33节点配电网测试系统上验证了所提方法在阻塞管理上的有效性。

摘要:针对现有云环境下电力数据中心任务调度的高能耗、低效率等问题，在电力云体系结构的基础上，提出了一种基于随机Petri网的云数据中心任务调度模型。通过综合考虑时间约束、负载、能耗约束对蚁群算法进行改进，并通过改进算法对模型进行求解。通过实验对运行时间、能耗、平均等待时间、系统负载等几个方面进行了比较分析，验证了该方法的优越性。结果表明，改进蚁群算法在保证性能的前提下，可以有效降低数据中心能耗，为电力数据中心任务调度策略的发展提供参考和借鉴。

摘要:高压真空断路器灭弧性能的退化易导致断路器触头动作过程中持续性电弧的产生，将会破坏触头表面粗糙度，导致滞后分合闸时间，严重时会引发击穿爆炸事故。因此，亟待开展高压真空断路器灭弧性能监测研究。现有对高压真空断路器灭弧性能的研究主要采用对灭弧室真空度的测量，但是存在测量周期较长、无法保证气密性等问题。通过分析灭弧室内熄弧原理，发现根据介质恢复时电弧电阻对电弧电流衰减特性的影响可以反演灭弧室内的熄弧水平。据此提取电弧电流趋势项作为灭弧能力的表征量，提出了一种仅基于电气量的高压真空断路器灭弧能力在线检测方法。该方法具有能够快速实时监测及测量手段安全的优势，现场实测数据及数字仿真验证了其有效性。

摘要:面向省级电网的发展诊断分析问题，提出一种基于区间二型模糊集合和熵权法的电网发展诊断分析方法。首先，综合考虑指标体系的多维度、多影响因素、独立性和可操作性，从电网发展速度、发展规模、发展安全、发展效率和发展效益五个角度，提出电网发展诊断评价的分层指标体系。在此基础上，提出面向该指标体系的指标归一化评分方法，并基于区间二型模糊集合和熵权法提出了各项指标的赋权方法。该方法能够较好地刻画指标赋权过程中的模糊因素问题。最后，基于黑龙江电网的实际数据开展实证分析，评估黑龙江电网的发展情况。分析结果表明：黑龙江电网的整体发展情况良好，但在网源协调性、网荷协调性、电网设备水平、企业经营状态等方面仍有待完善。

摘要:为推进智能变电站建设，针对合并单元测试仪测量误差缺少验证手段导致的电力系统合并单元等关键二次设备应用和推广受影响的问题，研制了一种针对合并单元测试仪测量误差开展检测校准的装置。首先，分析现有方法弊端，提出合并单元测试仪测量误差检测校准的整体思路，明确设计方案。其次，基于高精度硬件采集回路和高分辨率ADC同步采样技术，实现模拟信号高精度采样和数字信号高精度输出，解决了信号源的问题。最后，基于精确时间戳技术和采样值校正算法，实现A/D误差的高精度、宽量程模拟，该误差可作为合并单元测试仪测量的基准误差。试验及工程验证结果表明，新研制装置的采集输出、A/D误差模拟和抗干扰能力满足标准要求和应用需求，有效解决了合并单元测试仪测量误差无法检测校准的行业难题，填补空白，提高了检测校准能力和效率。

摘要:针对变电站就地化保护装置的工作方式和运维模式，提出一种新的闭环测试和设备管理智能化平台。所提智能化平台有效地避免了传统闭环测试模式的繁琐流程，解决了就地化保护装置的设备管理难题。智能化平台包含三项关键技术：信息获取与展示方法、就地化元件保护子机间的环网通信规范和自动测试流程的智能化实现技术。所提智能化平台已经在宁夏石嘴山供电公司长期使用，运行稳定可靠、效果显著。应用结果表明，所提平台保证了就地化保护装置闭环测试的质量，大大减轻了运维人员工作负荷，有效降低了运维成本。

摘要:为有效抑制高压直流输电系统在不同故障程度下的连续换相失败，提出附加虚拟电容动态非线性低压限流低控制器(The Voltage Dependent Current Order Limiter, VDCOL)设计方案。首先，针对高压直流输电系统中常规VDCOL因直流电流指令调节不灵敏导致不能有效抑制重度故障程度下连续换相失败的问题，设计动态非线性VDCOL控制器，将常规VDCOL电压电流的线性关系设计成非线性，克服了指令电流不能灵活调节的缺点。同时考虑到换相失败发生前后电压可变，引入故障系数对电压进行了修改。其次，为提高动态非线性VDCOL控制器对轻度和中度故障的反应灵敏度，在动态非线性VDCOL的输入电压端设计附加虚拟电容模块，抑制故障发生时输入电压下跌。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真对比分析，结果表明所提方案在不同故障程度下能有效抑制连续换相失败，缩短故障恢复时间。

摘要:针对自动化水平低的配电线路故障停电后难以准确快速定位故障区段和停电范围的问题，提出了一种基于馈线负荷骤降度的配电网故障研判方法。该方法在馈线首端有功功率的骤降度大于一定阈值时启动，然后利用计量自动化系统中配变的历史负荷数据预测故障前馈线上各配变的有功功率，并计算馈线上各开关的负荷占比。通过比较馈线负荷骤降度与各开关负荷占比值，判断故障跳闸开关及停电范围。工程实例的分析结果表明，该方法能够准确定位故障跳闸开关，实时性好，为配电网提供了一种不依赖配电网自动化系统的新的故障研判手段。

摘要:为了实现能耗精确估计，充分考虑用户位置信息应用，提出了一种基于并网太阳能光伏/电池系统的无线网络供电低功耗策略。首先为了保证供电服务的连续性，建立了一种并网太阳能光伏/电池系统。然后考虑到太阳强度和交通量的间歇性行为，分析了基站发射功率、系统带宽对系统性能指标的影响，评估无线网络的吞吐量、能量效率和频谱效率性能。进一步提出了一种启发式的负载均衡算法和资源块分配技术，通过对太阳能能源的优化利用，最大限度地提高了系统的效率和能效。仿真结果表明，所提并网太阳能光伏/电池系统可以显著降低供电能耗，发电效率高达54.8%，并通过有效的可再生能源收集模型确保显著的能源可持续性。

摘要:综合需求响应(IDR)能够提升园区综合能源系统(PIES)的运行经济性、灵活性和可靠性，实现PIES供需双侧的协同效益。针对PIES实际运行中的IDR不确定性问题，提出了计及IDR不确定性的PIES优化运行模型。首先，分别建立基于消费者心理学原理的可转移电负荷和可替代负荷响应不确定性模型。然后，根据热用户温度感知模糊性和采暖建筑物热惯性，建立计及光照强度不确定性的可调节热负荷响应模型。在此基础上，以综合能源聚合商总收益最大为目标，构建计及IDR不确定性的PIES优化运行模型，并采用强化区间线性规划法进行求解。算例仿真结果表明，IDR能够有效提高系统运行经济性以及可再生能源消纳水平，并且考虑IDR不确定性能够更客观真实地反映IDR的作用效果，为PIES运行策略制定提供辅助决策。

摘要:目前，电网缺乏对分布式能源及其所接入低压配电系统的有效量测，难以分析可再生能源大规模接入给配电网运行带来的显著不确定性。电力物联网技术可突破传统量测方式的瓶颈，应用于含可再生能源配电网的多级协调运行及可再生能源广域消纳。面向电力物联网的建设，阐述了可再生能源的状态感知、数据采集与处理过程。然后，利用物联网感知信息，从用户侧能量管理、分布式能源集群控制、配电网多时间尺度优化运行、综合能源系统运行等方面，构建了基于电力物联网平台的含可再生能源配电网运行方式框架。最后，对电力物联网在可再生能源系统中的预期应用效益进行了分析。