摘要:为解决变压器油中溶解气体故障特征种类不足和诊断模型准确率较低的问题，提出一种混合特征选择方法。并利用改进光学显微镜优化算法(improved optical microscope algorithm, IOMA)优化卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)，实现变压器故障诊断。首先，基于相关比值法构建30维变压器故障候选特征集，采用混合特征选择方法，通过两次特征选择确定输入集的特征维数。其次，引入Tent混沌映射、自适应t分布变异与动态选择策略改进光学显微镜优化算法(optical microscope algorithm, OMA)，提升其寻优性能。然后，利用IOMA算法对CNN模型的学习率、卷积核大小和数量等超参数进行优化。最后，构建IOMA-CNN变压器故障诊断模型并通过算例分析对其性能进行评估。实验表明，所提方法故障诊断准确率达到98.5%。与常规特征选择方法相比，利用混合特征选择方法所选择的输入特征进行故障诊断能够有效提升诊断准确率。相较于其他优化诊断模型，IOMA-CNN具有更高的准确率和更好的稳定性。

摘要:目前数值天气预报(numerical weather prediction, NWP)风速修正方法大多基于纵向误差的幅值特性评估建模，忽视了NWP风速序列与历史风速序列间超前或延迟效应导致的横向误差对NWP风速修正的潜在影响。因此，提出计及NWP风速横纵向误差的循环确定性策略梯度(recurrent deterministic policy gradient, RDPG)风速修正模型。首先，基于加权欧式距离相似度确定各个NWP风速待修正点超前/滞后时序区间(lead/lag timing interval, LLTI)边界，构成强相关时序区间。然后，采用LLTI内统计特征代替该区间NWP原始气象特征，并基于沙普利可加性解释法(shapley additive explanation, SHAP)归因理论，根据每个特征的边际贡献评估不同特征对模型输出的影响程度。最后，建立基于RDPG的NWP风速修正模型。通过算例分析，验证了所提方法在超短期、短期预测的不同时间尺度下修正NWP风速的有效性和可行性。

摘要:直流线路故障的快速可靠识别是柔性直流配电网稳定运行的关键技术。利用限流电抗器的边界条件特性，提出了一种基于经验小波变换(empirical wavelet transform, EWT)改进限流电抗电压的柔性直流配电网故障保护方法。首先，利用经验小波变换对直流线路电压进行高频分量提取，采用改进电压梯度算法作为启动判据。然后，针对不同故障下直流线路两侧限流电抗器的高频暂态电压的尖峰度不同，提出利用峭度算法识别区内、外故障的保护判据。最后，利用Teager能量算子，计算出正、负极线路的高频暂态电压的瞬时能量最大值之比，构成故障选极的判据。实验结果表明，该方法能够准确地区分故障极以及区内、外故障，对通信要求低，具有较好的抗干扰能力，在不同工况下均能够可靠工作，可较好地满足柔性直流配电网对保护的速动性与选择性要求。

摘要:现有电动汽车充电站(electric vehicle charging station, EVCS)规划设计研究较少考虑含大功率充电的多类型充电模式。针对多功率等级充电需求的充电站规划问题，提出一种两阶段选址定容方法。首先，基于实时路况，构建了一种计及动态转移规划的充电负荷时空分布预测模型。其次，综合考虑充电站规模、用户充电可达性等影响，分析用户对不同充电站的选择概率并以此确定各充电站服务范围。然后，以充电站的年投资总成本最小为目标，进行分布式储能系统(distributed energy storage system, DESS)与多功率等级充电设施协同规划。最后，以路网与配电网IEEE 33节点耦合拓扑结构为例验证了所提方法的有效性。算例仿真结果表明，该方法能使大功率充电设施合理地接入电网，在满足配电网安全性的同时提高了充电站规划的经济性。

摘要:为了保障电网运行安全，分布式电源接入电网需要具备孤岛检测功能。传统过/欠频、过/欠压孤岛检测方法，应用于含虚拟同步发电控制逆变器和跟网逆变器的孤岛时，具有检测盲区较大的问题。为解决该问题，首先，推导了构网逆变器和跟网逆变器共同形成孤岛时电压幅值和频率的解析式，在此基础上验证了过/欠频、过/欠压方法无法准确检测出孤岛。然后，提出在dq坐标系中计算电压相位变化率的孤岛检测方法。并在VSG有功环加入角频率误差负反馈，以提高检测的准确性、灵敏性。最后，利用PSCAD搭建了构网逆变器和跟网逆变器构成孤岛的模型，仿真验证了所提方法的有效性。

摘要:构网型静止无功发生器(static var generators, SVG)具备电压源特性，可增强弱网系统的稳定性和电压主动支撑能力。配置部分储能的SVG还可以实现惯量支撑。针对储能型SVG(energy-storage static-var-generator, ESVG)在构网型控制下易发生过流的问题，基于ESVG的拓扑结构分析了级联H桥与储能系统间的联合控制机理。在构网型ESVG的限流机制和现有限流策略的基础上，提出了一种适用于电网对称故障的自适应虚拟导纳限流策略。该策略不仅能够维持ESVG的电压源特性，还显著降低了瞬态过电流和过电压。此外，还增添了暂态虚拟阻抗的清零环节，以保证限流策略的可靠性。通过电流闭环控制器分析了虚拟阻抗比对稳定性的影响。最后，通过仿真结果验证了理论分析的正确性及所提限流策略的有效性。

摘要:针对小电阻接地系统发生单相接地故障后保护直接跳闸导致的供电可靠性低的问题，提出一种计及相位偏移的电压梯度测距方法。首先，利用小电阻接地系统单相接地故障零序电流流通回路，分析了忽略零序电压相位偏移时和计及零序电压相位偏移时的零序电压幅值分布特征。其次，针对不能忽略零序电压相位偏移的情况，以母线出口处的零序电压为基准，分析了故障线路任一点的零序电压相对量分布特征。最后，在准确获取区段定位结果的基础上，提出了基于零序电压相对量梯度的测距方法。仿真结果表明，对于典型参数的架空线，相比于传统的基于零序电压幅值梯度的测距方法，利用零序电压相对量梯度后，测距精度显著提高。

摘要:应用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)技术的光储系统在并网运行工况发生改变时，VSG输出功率和频率会发生较大波动。为了减缓功率-频率振荡，提出一种多参数协同自适应控制策略，该策略能有效抑制系统波动。首先根据VSG小信号模型，推导出系统满足相角稳定裕度条件下虚拟惯量J和阻尼系数D的取值范围。其次考虑到有功下垂系数Kf会改变系统功率-频率特性的敏感程度，设计了包含J、D、Kf的三参数协同自适应变化函数，为实现阻尼系数在第二阶段缓慢减小和第四阶段进一步增大，引入了频率差值积分项。然后，为进一步验证此方法在系统受大扰动时的适用性，在小信号分析的基础上进行VSG暂态稳定性分析。最后，在Matlab/Simulink平台的仿真模型中针对不同工况进行验证。仿真结果表明，无论在大扰动还是小扰动工况，采用改进后的方法都能够很好地增强系统稳定性。

摘要:基于电网换相换流器的高压直流输电系统(line commutated converter based high voltage direct current, LCC-HVDC)可以广泛应用于远距离大容量的电力输送，但是其交流侧需要安装大量滤波设备和无功补偿装置，占地面积大且投切不灵活，制约了该方案的发展。针对该问题，阀侧并联静止同步补偿器(static synchronous compensator, STATCOM)的多源自适应换相换流器(self-adaption statcom and line commutation converter, SLCC)技术凭借其连续调节特性，可以实现无功功率的动态补偿。分析了SLCC的工作原理和换相过程，提出了一种兼顾无功补偿和谐波滤除的协调控制策略，引入无功补偿、谐波补偿、触发角补偿等环节，对无功功率和谐波电流进行动态跟踪处理。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台中进行仿真验证。结果表明，所提控制策略可以实现系统的动态无功补偿和谐波精准滤除，加速了系统的换相过程，有效降低了无功消耗和投资成本。

摘要:准确描述风电出力预测误差特性有助于合理配置系统备用容量，优化日前调度计划，提出了一种考虑风电爬坡备用需求的电力系统日前优化调度方法。首先，基于风电爬坡段提取爬坡特征，建立爬坡幅值-预测功率二维区间，采用自适应核密度估计方法拟合风功率预测误差概率分布。其次，基于风电预测误差分布确定系统备用需求，以含备用成本和风险成本的系统综合运行成本最小为目标，建立连续时间日前优化调度模型。然后，采用Bernstein多项式插值解空间变换进行模型转换求解，优化备用容量、机组组合及出力计划。最后，通过算例验证了建立的风电预测误差分布模型能更准确地描述风电随机波动特性，提出的日前调度方法可以合理配置系统备用容量，保证运行安全性和经济性。

摘要:1.广东省智能电网新技术企业重点实验室，广东 广州510080；2.南方电网电力科技股份有限公司，广东 广州 510000

摘要:充分利用灵活性资源的调节作用能够优化电网的可用输电能力(available transfer capability, ATC)，提高系统运行的安全性和经济性，因此提出一种计及源荷储多调节资源的两阶段随机动态ATC优化方法。首先，采用动态场景分析法对新能源出力不确定性建模，建立激励型需求响应模型和基于放电深度的储能等效循环寿命成本模型。其次，第一阶段构建日前两阶段源荷储随机优化经济调度模型，以优化结果作为基态，建立日前随机动态ATC计算模型以确定阻塞时段。然后，第二阶段构建日前随机动态ATC双层优化模型，上层以阻塞时段的ATC最大为目标，下层以基态运行成本最小为目标，上层确定储能和负荷响应情况与下层基态机组出力情况相互交互，采用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将下层模型转化以实现双层模型的求解。算例分析表明，通过优化源荷储运行方式能够在提升ATC的同时兼顾系统运行的经济性。

摘要:随着大规模电力变压器运行年限的增长，其老化问题已日益突出。为提升电网对于老化变压器群体资产管理的工作质效，提出一种计及老化失效与系统可靠性的变压器群体预防性检修/退役计划协同优化方法。首先，基于数据-模型混合驱动的变压器退化轨迹分析技术，建立了一种计及检修/退役影响的变压器老化失效模型。通过动态校正模型中老化阈值及预期寿命两个参数，可定量表征不同时间执行检修/退役措施对变压器可靠性的影响。然后，通过积分离散化推导了变压器老化失效不可用率计算公式，并根据全概率公式建立了系统可靠性指标关于待决策变压器不可用率参数的解析模型。以规划期内的预期检修/退役投资成本、故障处置成本以及可靠性损失成本之和最小为优化目标，建立了计及系统可靠性约束的变压器群体检修/退役计划协同优化模型，并采用基于模拟退火(simulated annealing, SA)-粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)的混合方法进行迭代求解。最后，在改进的RTS-79系统上进行算例分析，验证了所提方法的有效性。

摘要:为了弥补交流变速抽蓄机组涉网环节的不足，依据我国对大型发电机组并网的技术要求，提出了一种适用于交流变速抽蓄机组的单通道电力系统稳定器(power system stabilizer, PSS)设计方法，同时还给出了变速机组与定速机组的协同响应策略。在励磁系统特性方面，对比分析了变速机组与定速机组的差异，改进了PSS的传递函数结构，提出了相关参数的估算方法，能够适应交流变速抽蓄机组的并网要求。在厂内协调方面，针对变速机组与定速机组的协同控制需求，研究了基于变模态分解技术的协同响应方案，并对比了抽蓄电厂的整体反应效果，能够用于指导首台变速机组投产的工程实际。为了进行仿真分析，搭建了IEEE 9节点系统，并利用真实风电场数据，构建了电网功率扰动场景，验证了所提方法的有效性。

摘要:针对窄带电力线通信(power line communication, PLC)数据传输速率低、负载阻抗不匹配导致信号反射的问题，提出一种基于倒L型匹配衰减器的宽带PLC阻抗匹配方法。首先，基于归一化低通滤波器的频率变换、阻抗变换和电路变换方法，设计实现了三阶巴特沃斯T型宽带带通滤波模块。然后，采用倒L型结构的纯电阻匹配网络，通过确定不同频点的阻抗值调整主干匹配网络中可变电阻元件，实现了PLC耦合器与电力线之间的阻抗匹配。最后，根据提出的阻抗匹配方法设计制作了具有1~30 MHz带宽的PLC耦合电路。 ADS仿真和实测验证均表明，所提阻抗匹配方法在更宽的频率范围内具备良好的匹配效果和电路参数易调节的特点，为PLC阻抗匹配的设计提供了新的理论和实践依据。

摘要:针对油中溶解气体分析(dissolved gasses analysis, DGA)数据集小样本及不平衡特性导致故障诊断准确率不高的问题，提出一种布谷鸟搜索优化类别型特征提升算法(cuckoo search-categorical boosting, CS-CatBoost)和改进少数过采样技术(synthetic minority over-sampling technique, SMOTE)的油浸式变压器故障诊断方法。首先，使用中心偏移权重(center offset weight, COW)优化SMOTE增强不均衡故障样本，获得均衡数据集。然后，通过CatBoost构建基于集成学习框架的基分类器，并针对CatBoost模型分类性能受其初始参数影响大、参数选择不正确后易发生过拟合或欠拟合现象，引入CS优化其初始参数，进一步提高其分类性能。实验结果表明，在小样本不均衡条件下所提出的SMOTE-CS-CatBoost模型相比其他方法故障诊断精度明显提升，可准确判别变压器故障信息。

摘要:战时，航母上两部主力弹射储能系统可能遭受打击，进而使其蓄电池组部分遭受损坏。依靠两者之间功率动态平衡建立的交替弹射时序可能发生紊乱。针对此问题，提出了基于电磁弹射系统耦合的弹射时序再恢复控制策略。首先，建立了包含蓄电池、超级电容器(super capacitor, SC)、直线电机(line motor, LM)及耦合装置的电磁弹射系统耦合模型。其次，在分析弹射系统动态特性的基础上，提出了充放电功率优化策略。即通过协调互联装置与储能控制，在失衡的非完备状态初始条件下，实现两侧系统在各自弹射周期内功率交替性动态平衡，进而恢复正常的弹射时序。并针对动态充放电过程中的蓄电池单侧耗尽问题，提出了基于荷电状态(state of charge, SOC)均衡的自适应下垂控制方法。最后利用Matlab/Simulink软件进行建模仿真，验证了所提策略在实现交替弹射时序再恢复及避免蓄电池单侧耗尽方面的有效性和优越性。