摘要:为抑制直流母线低频波动功率对储能系统的影响，以飞跨电容双向直流变换器为研究对象，提出基于单目标定频模型预测控制(model predictive control, MPC)低频波动功率抑制策略。为降低传统MPC算法的运算负荷，通过对变换器数学模型进行分析，提出一种单目标定频MPC控制算法。该算法仅需通过电感电流单目标约束函数，即可实现对系统电流及双端飞跨电容电压的控制，无须对两端飞跨电容电压进行独立寻优，极大地降低了计算量。为实现对储能系统低频波动功率的抑制，引入低频波动功率抑制算法，通过与所提MPC算法的融合，使最终控制方案能够在实现储能控制目标的前提下，具备低频波动功率抑制能力，且保持良好的动态性能。通过搭建小功率实验平台对所提控制策略的有效性进行了验证。

摘要:由于传统的控制手段已不能抵抗高渗透率分布式电源对电网的冲击，需要对含分布式电源的配电网动态重构问题展开研究。针对传统配网重构中考虑分布式电源不足、过程复杂耗时和实用性较低等问题，提出了基于生物地理学算法的含分布式电源配电网动态重构两阶段优化策略，建立了以全时段网损最小和开关操作总次数最少为目标的多目标优化模型。首先运用整数型环网编码方法以降低变量维数，对配电网进行时段初步划分，运用夹逼策略对优化区间进行“列举”操作，得到初步优化方案。在此基础上，考虑开关操作总次数约束，对其进行时段的二次优化，最终确定动态重构的开关动作时刻及组合。通过算例验证了该动态重构方法能够在保证操作次数较低的同时，达到减少配电网有功损耗、提高节点电压稳定性的目的。

摘要:随着居民用电设备的快速发展，居民用电占社会用电的比例越来越大，调动居民负荷参与需求侧响应值得深入研究。首先，建立了智能小区参与需求侧响应的双层调度模型，上层为配电网运营商收益最大化，下层为智能小区用户总调度成本最低。其次，该模型考虑了各类用电设备的负荷模型、用户的舒适度以及基于调峰贡献度指标约束的激励措施。最后，考虑到居民负荷参与调度会产生功率波动的问题，以功率较大的空调负荷为例，针对空调参与调度造成功率跌落的现象提出相应的控制策略。结果表明，双层调度模型能够使用户按照配电网运营商的调控期望进行调度，调峰效果较好，并且兼顾配电网运营商和用户的利益。提出的两种控制策略均有效地减小了功率跌落，提高了配电网的稳定性。

摘要:电力变压器复合油纸绝缘状态的准确诊断对电力系统安全稳定运行以及设备自身运维具有重要指导意义。针对油纸绝缘介电响应少数特征量评估和未考虑系统随机性导致评估不准确的问题，提出基于灰色关联分析(grey relational analysis, GRA)与聚类云模型的评估方法。首先，基于回复电压法和扩展德拜模型提取5个相关特征量，建立油纸绝缘状态评估体系。然后，针对多特征量在反映绝缘状态的敏感性差异，采用组合赋权法综合GRA和改进层次分析法，避免了数据信息丢失，使权重分配更加合理。最后，利用云模型雾化特性反映数据随机性，全面考虑评估指标等级分类边界的随机性和模糊性后构建了聚类云模型隶属度选择器。通过多台不同糠醛含量变压器实测数据进行验证表明，该评估方法不仅能够准确反映变压器实际绝缘状态，而且能体现其劣化趋势，为检修策略的制定提供参考依据。

摘要:随着“双碳”目标的提出，电动汽车数量与日俱增，充电桩数量不足导致电动汽车充电排队时间增加、聚合商定价等问题日益凸显。针对上述问题，提出电动汽车两阶段充电站分配的聚合商定价方法。首先将聚合商与电动汽车签约模式分为完全调度、奖罚机制调度和自由调度三类，考虑外部因素对电动汽车能耗影响并建立路网模型。然后采用改进A*算法求解最短路径，在A*算法的估价函数中引入时间因子。同时根据交通能耗、不间断行驶时间、红绿灯等待时间等因素改进估价函数。聚合商根据电动汽车的充放电需求、库伦定律得到充电站对电动汽车的吸引力。再建立电网-聚合商-电动汽车供应链，并进行两阶段的合理定价及充电站分配。最后通过算例验证聚合商定价方法可以显著提高调峰效率和聚合商利润，减少电动汽车排队时间及交通能耗。

摘要:在新型电力系统快速发展的背景下，配电网中各类分布式电源、储能、电动汽车、柔性负荷的接入占比不断增加，运行方式日趋复杂多变，其拓扑的精确辨识也更有难度。针对现有配电网量测数据采集周期较长、辨识方法对数据不平衡敏感而导致辨识精度不高的问题，提出了一种两阶段的新型配电网拓扑辨识方法。首先，采用两层堆叠的图卷积网络生成系列标签分类器，再用卷积神经网络提取量测时间序列的特征，并结合多标签分类学习实现第一阶段的初步辨识。其次，对初步辨识获得的初始拓扑中状态为“阴性”(开断)的支路进行全状态空间搜索，并通过潮流匹配模型，筛选出耗散值最小的状态样本，实现“假阴性”二次辨识。最后，在改进的IEEE33节点含新能源配电网络上进行仿真验证。结果表明，所提模型和方法能有效解决数据失衡的问题，并具有更高的辨识精度。

摘要:直流微电网是新能源综合利用的重要形式，但其中的分布式接口往往存在着强随机性扰动，这给直流变换器的稳压控制带来了诸多问题。为了尽可能地抑制控制器参数固定时这种不确定性特征引起的不利影响，提出了一种利用深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)算法整定线性自抗扰控制器参数的方法。依靠引入了智能算法的自抗扰微电网控制系统，实现了控制器参数的自适应调整，从而实现了微电网接口变换器的稳定运行。通过仿真对比了各类典型工况下，DDPG-LADRC与传统线性自抗扰控制器(linear active disturbance rejection control, LADRC)、双闭环比例-积分控制器的性能差异，验证了所提控制策略的有效性。而参数摄动下的鲁棒性分析结果结合多项指标下的系统整体性分析，充分体现了控制器参数的智能化调整所带来的多工况自适应性增益的优越性，具备较强的工程价值。

摘要:海上风电工程逐渐向深远海和多端柔性直流输电技术推进。当岸上交流电网发生故障时，海上风电经多端柔直并网系统应该具有故障穿越的能力。然而现有方法主要研究电网侧换流站的系统级控制策略，未尽限利用风场侧换流站及场站内变流器的协同配合，严重故障时易导致换流站过载。此外，传统两端柔直故障穿越方法未针对多端场景改进，可能会出现风场脱网事故。针对上述问题，首先将故障划分为自消纳和非自消纳场景。自消纳场景下不平衡功率较小，结合风机自身安全减载能力和从站剩余容量，分别提出了基于降压法的超速减载和考虑功率裕度的从站电压偏差下垂控制策略。非自消纳场景下不平衡功率较大，分别提出了调度中心通信正常和异常情况下的故障穿越控制策略。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台建模验证了所提控制方法的有效性。

摘要:极端自然灾害的频发给电-气综合能源系统安全运行造成了严重影响，而在灾害发生前制定合理的规划策略可以有效提升系统的弹性。综合考虑扩展与加固规划，结合鲁棒优化与信息间隙决策理论(information gap decision theory, IGDT)提出了一种面向电-气综合能源系统弹性提升的灾前规划方法。首先，以台风作为典型灾害进行灾害不确定性建模，得到系统时空不确定故障集。其次，建立了三级混合IGDT弹性规划模型，上-中层为双层鲁棒扩展规划，其中上层为正常投资扩展规划模型，中层是在上层的基础上优化最严重灾害下的最小失负荷，下层在上-中层规划的基础上基于IGDT对系统进行加固规划。然后，采用列与约束生成算法对模型进行求解。最后，通过算例验证了模型与该方法的有效性。

摘要:大数据时代数据中心的规模逐年攀升，并且具有高能耗、高弹性和互联互通的负载灵活性。然而当前电力系统运行可靠性评估研究忽略了数据中心的负载灵活性，导致评估结果不准确，且无法反映数据中心的能效状态。为此，首先基于数据中心之间的互联互通和算力负载异地转移特性，提出了数据中心负载灵活性模型。其次，建立了包含数据中心能效与运行可靠性贡献等指标的电力系统运行可靠性评估指标体系。并进一步考虑电负荷、数据中心算力负载和风光等随机性因素，建立了考虑数据中心负载灵活性的电力系统运行可靠性评估模型，提出对应评估方法。最后，通过IEEE RTS算例和实际电网算例进行仿真，结果表明数据中心的负载灵活性不仅有助于可再生能源消纳和电力系统安全可靠运行，还有助于数据中心节能降耗

摘要:对于限流电抗器装设于换流站出口的“网孔型”柔性直流电网而言，线路之间无边界存在，基于边界效应的保护不再适用。同时，传统的差动类保护存在延迟长和严格通信同步的问题。为此，提出一种基于测量阻抗电阻分量符号的纵联保护方案。通过对“网孔型”直流电网的Peterson等效电路进行分析发现，当发生区内故障时，线路两端的测量阻抗电阻分量符号相同，而当发生区外故障时，二者符号相反。根据这一特征，利用连续小波变换(continuous wavelet transform, CWT)提取测量阻抗的实部并构造保护判据。理论分析和仿真结果表明所提保护方案能够可靠、快速地识别各种类型的直流线路故障，具备耐高阻和强噪声的能力，且无需双端数据的严格同步。

摘要:提出了一种火电-储能一体化系统的构造方法，并设计了协同调频控制策略以改善火电机组一次调频性能。在严重有功扰动场景下，利用储能装置的快速响应能力提升了火电机组的一次调频响应速率，改善系统频率跌落深度。在负荷日常波动场景下，利用储能装置响应一次调频指令的高频分量，抑制了火电机组一次调频功能的频繁动作。此外，提出了储能能量恢复控制策略，采用火电充裕的能量恢复储能荷电状态，避免储能的过度充放。算例分析表明，所提方法可有效提升火电机组的一次调频性能，并能够有效维持运行过程中储能的荷电状态。

摘要:针对大量多维异构的电网数据引起的存储压力、计算延迟和云边通信问题，提出了一种基于Edgex Foundry的配电网无功电压云边协同控制方法。首先，感知配电网10 kV侧的电网数据，构建了“边云”、“边边”协同控制模块与配电网无功电压信息交互模型，基于多种通信协议建立云边数据传输通道。然后，部署了面向配电网无功电压的云边协同控制模型，构建了基于Edgex Foundry的配电网无功电压“云-边-端”集中-分布式协同控制架构，实现云边协同架构与十五区图控制策略交互融合。最后，基于仿真验证了云边协同控制方法可以降低计算时延，缓解云端计算和存储压力，实现在云边协同控制中母线与支线整体联控、异常支线局部单调两种调控模式的深度融合，为实现配电网无功电压云边协同控制提供了技术支撑。

摘要:针对配网线路中配变空载合闸导致励磁涌流从而引起上游线路保护误动的问题，提出了一种基于采样序列整形的配电网线路保护防励磁涌流误动策略。当线路电流同时满足快速启动和二次谐波含量低判据时，进入电流序列整形程序。首先，根据二次谐波有效值的稳定区段将电流信号分割为正弦区段和畸变区段，并利用稳定区段的长度设置结束判据。然后，通过确定自适应窗长和标准正弦曲线对正弦区段进行相似度计算，得到原始正弦区段的幅值和相位参数，从而对畸变区段完成整形。最后，将修复后不带励磁涌流的电流信号送至线路保护进行判断。所提策略能够有效应对混叠在负荷电流和故障电流中的励磁涌流，并通过仿真分析验证了所提策略的有效性和可靠性。

摘要:现有较大规模风电场站等值模型中常采用倍乘方式实现机组聚合，以节省建模与仿真计算等资源。针对风电场站单机聚合模型倍乘元件在风电场建模中应用广泛、参数设置缺少规律性的现状，对倍乘元件阻抗参数在风电场等值建模中的影响展开研究。首先，以PSCAD软件官网的经典倍乘元件入手，分析各个自定义阻抗参数间的关系与重要程度。其次，搭建风电场基准测试模型并展开等值聚合，通过参数遍历测试，研究倍乘元件阻抗参数对等值误差的影响机理，依据稳态运行点等值误差、仿真步长两个方面的限制，提出倍乘元件阻抗参数选择方法。最后，选取稳态运行点、三相电压跌落、宽频振荡3个工况，对影响机理与推荐参数展开验证。从等值误差的角度，对大型风电场建模仿真中倍乘元件阻抗的参数设计提供了参考建议。

摘要:为提高风电功率预测精度，提出了一种基于贝叶斯优化的变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和门控循环单元(gated recurrent unit, GRU)相结合的风电功率预测方法。首先使用VMD算法对风电功率序列进行分解，并根据排列熵(permutation entropy, PE)的大小来确定序列分解的最佳模态数。然后将分解后得到的子序列分量与关键气象变量数据结合构成模型输入特征。使用GRU网络对各个子序列分量分别进行预测，并将各个子序列分量的预测结果进行重构得到风电功率预测结果。最后采用贝叶斯优化方法对各个子序列预测模型的网络初始超参数进行优化。采用某风电场的风电数据对所提模型进行验证，并与其他6种模型进行性能对比。结果表明，基于贝叶斯优化的VMD-GRU预测模型明显优于其他模型，具有较好的泛化能力，能够有效提高风电功率预测精度。

摘要:在新能源渗透率不断提升的背景下，微电网出现低惯量、弱阻尼的现象。现有研究主要通过改进控制策略、优化调度来提升微电网调频能力，但前提是微电网本身具有足够的调频容量。针对此问题，在微电网规划阶段加入并网和离网模式频率约束，建立混合整数线性容量优化模型。首先，对微电网内多种调频资源进行建模，构建综合频率响应模型并推导频率约束。其次，采用改进的自适应线性化方法将频率约束线性化并嵌入到模型中。最后，使用Gurobi求解器在多个微电网算例中进行验证分析，结果表明所提出的微电网容量优化配置模型能够在保证系统并网和离网频率稳定的同时达到最低的投建与运行成本。

摘要:随着新型电力系统的建设，故障稳态分量愈来愈难以获取，因此提出了一种利用故障暂态数据的基于瞬时相位一致的电力线路故障分析方法。首先将线路两端的故障电流电压暂态数据进行正弦函数表示，计算线路沿线电气量。然后根据故障点处两端的计算电压瞬时相位一致条件构造判据函数，确定故障位置。针对故障接地过渡阻抗不为纯阻性和多相接地故障各相过渡电阻不相等的一般情况，考虑三种接地短路故障，利用过渡电阻上电压电流瞬时相位一致条件计算故障点过渡阻抗参数。通过仿真案例和现场实际案例的分析，对比其他故障定位方法，所提计算电压瞬时相位一致方法的故障定位精度显著增加，且具有更强的适用性。依据过渡电阻上电压电流瞬时相位一致条件，可有效计算不同类型的故障过渡阻抗参数。