摘要:电力系统频率态势在线预测有助于快速准确地制定扰动后的控制措施，降低事故影响。单一依靠物理或数据模型的频率态势在线预测方法在实际应用中存在计算速度与精度之间的矛盾。采用基于物理—数据融合建模思路，提出一种频率态势在线预测方法:将暂态频率影响因素划分为关键因素和非关键因素，对关键因素采用系统频率响应模型以保留电气信息间因果联系，对非关键因素采用基于极限学习机的误差校正模型以表征关联关系。该方法具有样本依赖性小、通信容错率高、计算效率受系统规模影响小的特点。通过标准测试系统仿真验证，表明所述方法能够快速、准确地预测系统受扰后的频率态势特征。

摘要:配电自动化系统可视为一类典型的信息物理系统，其信息环节(包括主站、通信网络以及配电终端单元)是物理配电系统安全可靠供电的重要保证。考虑信息环节数据传输有误影响，旨在提出一种评估配电自动化数据传输有误对配电系统供电可靠性影响的分析方法。首先，以馈线分段联络模型为基础，构建基于供电可靠性指标以及包含故障定位、故障隔离和故障处理恢复环节细分的馈线故障模式后果分析解析模型；随后，引入信息环节数据传输有误影响，提出相应的可靠性指标修正模型，以系统停电时间和系统缺供电量为指标，评估配电自动化传输信息有误对配电系统可靠的影响。最后通过算例验证了所提模型和算法的有效性。

摘要:微能源系统是能源互联网发展应用的重要形式之一。微能源系统是一个多输入多输出系统，各类能源转换设备和存储设备构成系统输入和输出的耦合关系。各设备通常具有非线性工作特征，使其运行特性与设计点发生偏移。针对微能源系统输入/输出的非线性关系，考虑储能的接入，建立微能网变工况静态耦合模型和储能状态转移模型，通过输入能源的统一折合，定义系统综合能源消耗，并提出依据微增率安排能源转换设备出力的策略。最后，以一个包含光伏、配电变压器、天然气热电联供、热泵、电池储能、蓄热式电锅炉的系统对所建立模型进行了应用和验证。提出的考虑微能源系统变工况特性的通用模型，是微能源系统优化设计和运行的基础。

摘要:在多运营主体流域梯级水电站参与的日前市场出清模型，下游电站作为价格接受者，且出力主要由上游电站中标量决定，但可利用有限出力裕度制定自调度投标策略，拓展收益空间。针对下游电站中标曲线滞后于上游电站，容易错过负荷、电价高峰的问题，提出“峰前腾库、峰后蓄水”出力调整策略来增厚收益；针对天气变化带来下游电站入库流量大尺度波动，消纳困难，提出“调蓄削峰”两阶段出力优化调整策略，以平稳泄流、缓解弃水。下游电站将出力调整曲线上报市场运营机构，进行自调度投标，实现增发增收。最后，以某包含梯级上、下游水电站的系统为例，进行市场交易仿真模拟，结果表明所提策略可有效提高下游电站收益、降低弃水。

摘要:考虑水电调度复杂非线性关系，提出水电站日负荷优化分配的混合整数非线性规划(MINLP)模型。采用多项式拟合技术处理MINLP模型中的水位、库容、流量、出力等多变量耦合函数关系，分析确定了适合的多项式阶数和描述方式，构建了水位与库容、尾水位与出库流量的一元四次多项式，提出表征机组出力的水头和发电流量二元二次拟合方法，得到了水头—流量—出力关系三维拟合曲面，可以满足变化水头下机组出力的精细化计算要求。最后，采用成熟的MINLP求解器实现高效计算。提出的模型通过溪洛渡18台机组日负荷分配问题得到验证，从模型应用复杂度和结果精度两方面与经典混合整数线性规划(MILP)模型进行比较，表明MINLP模型应用便捷且精度较高，与实际耗水量的误差较MILP模型减少91%，更能反映水电站实际情况。

摘要:针对风电在实际电网渗透率不断提高带来的风电消纳问题，提出了一种含抽水蓄能机组的鲁棒机组组合优化方法。所构建的鲁棒机组组合模型以系统运行成本和风电出力边界偏差惩罚成本最小为优化目标，约束条件计及了输电线路安全约束，并考虑了风电出力时间和空间不确定性预算的调节策略，避免鲁棒最优解过于保守。基于可调机组(包括自动发电控制机组和抽水蓄能机组)应对风电波动的仿射补偿机制，优化了风电出力的波动区间。所构建的模型最终转化为单层混合整数线性规划问题求解。经修改的IEEE 30节点系统的算例测试，定量评估了抽水蓄能机组对系统经济运行和风电消纳的影响，验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要:针对“三北”地区冬季供暖期弃风严重问题，在二级热网配置调峰电锅炉日调峰方案的基础上，探讨应用储热式电锅炉来进一步消纳弃风。在计及热网延时与衰减特性基础上，分析了储热式电锅炉的消纳弃风机理，提出了储热式电锅炉的电热转换启动条件，构建了储热式电锅炉的数学模型以及基于二级热网储热式电锅炉日调峰的热电联合系统调度模型。对比分析了储热式电锅炉配置方式、储热容量、风电渗透率对弃风率的影响。算例分析表明，在二级热网中配置储热式电锅炉可进一步消纳弃风且效果更好。电锅炉的储热容量越大，弃风率越低。

摘要:随着风能发电电源并网装机容量的不断升高，风电的强随机性迫使日前发电计划需要购买大量的发电备用，造成全系统发电经济性恶化。在分析风电功率时变预测不确定性的基础上，提出了计及日内现货市场滚动交易的两阶段带补偿鲁棒优化方法。通过在第一阶段日前优化过程中计及日内滚动交易偏差电力的预期，降低了日前发电计划中的备用总需量；对于第二阶段日内调整电力大小的求解，采用了高精度的预测模型，以提升系统发电经济性。最后通过对比分析算例验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要:风电主动控制可抑制风电出力的波动，有效缓解系统备用压力。文中提出了一种考虑风电降载的电力系统鲁棒备用调度模型，考虑风电场和负荷功率预测误差的不确定性，引入风电降载比定量描述风电备用持有水平，建立风电场备用、旋转备用等鲁棒约束条件，同时根据对偶原理将鲁棒优化模型转化为确定性的数学规划问题，利用线性松弛技术和空间分支定界法寻找模型的全局最优解。最后，采用改进的IEEE 39节点算例验证模型的有效性。

摘要:随着特高压直流输电的发展，科学规划风光火打捆外送电源是充分发挥输电工程可靠性及其经济效能的前提。文中构建了兼顾新能源穿透功率极限和新能源出力反调峰及大波动风险的多目标优化配置模型，以保证输电工程的安全运行。为解决相互矛盾的优化目标，采用权系数法将所构建的多目标优化问题转化为单目标优化问题，通过引入博弈论思想确定权重系数以弥补权系数法主观性强的缺点，并设计嵌套的遗传算法对模型进行求解。对某地区电力系统进行实例规划，以验证上述多目标优化方法的有效性，结果表明所提规划模型能兼顾新能源穿透功率极限要求和新能源出力风险问题。

摘要:降压控制是实现风电场经基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)输电并网系统低电压穿越(LVRT)的主要方法，但采用降压控制极易导致风电场暂态过流，不仅会加重风电机组的电气应力，还会危及直流系统的安全运行。为了改善风电场及MMC-HVDC系统的暂态特性和低电压穿越能力，文中对双馈感应发电机(DFIG)风电场MMC-HVDC系统的低电压穿越过程进行了解析，设计了与降压控制相协调的风电场辅助降载控制策略，分析了控制器参数变化对风电场降载速率及直流系统电压动态特性的影响，通过仿真验证了所设计方案的有效性。

摘要:在高压直流输电系统中，当直流系统与弱交流系统相连时，会存在谐波不稳定风险。针对单极12脉动换流器，基于换流器开关函数调制理论，提出在换流变压器铁芯饱和情况下，考虑两端换流器影响的高压直流输电系统谐波不稳定风险评估方法。该评估方法计及了换流器换相过程的换相角、两端交流系统与直流系统间的相互影响。在计算直流系统等值谐波阻抗时，计及了两端换流器的换相阻抗。建立验证模型，在不同的网络参数下利用已有判据和所提判据分别进行判断，并都与时域仿真结果相对比，对比结果验证了所提评估方法的准确性与优越性。仿真结果进一步表明，系统谐波阻抗值、换相角、铁芯饱和程度等均会对系统的谐波不稳定造成影响。

摘要:模块化多电平换流器(MMC)子模块电容的电容电压波动使得电容值难以降低，阻碍了MMC换流阀轻型化的发展。在考虑了2次和4次相间环流的基础上，分析了子模块电容电压与桥臂电流相互影响的机理。为了降低子模块电容电压的波动水平，提出了一种以子模块形式分段投切桥臂电抗器的降容方法。分析了子模块电容电压波动的产生机理，分析了电抗子模块分段投切降容方法的原理，并设计了相应的控制策略。最后，在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了双端基于MMC的高压直流(MMC-HVDC)模型，验证了所提降容策略的有效性，并与现有的环流抑制策略进行了对比分析。

摘要:电力市场信用管理的本质是市场结算机构对结算风险的控制。有效的信用管理是保证高效、可持续电力交易的重要条件。通过对美国5个典型电力市场的信用管理，尤其是信用额度评估机制的归纳和分析，发现现有市场均对市场成员给予一定额度的无担保信用额度，具体额度一般与有形净资产、企业类型及信用评级有关；信用评级采用第三方信用评级与交易中心信用评估相结合的方式确定；用于确定无担保信用额度的资产基准类型、资产比率以及信用额度的最大限额、信用评估指标体系在不同市场中有不同的设置和要求。电力市场中的信用风险包括已经完成交易的风险及尚未开展交易的未来风险。以上市场的准入条款中都对市场成员的资产情况做出一定要求，其中，对不满足资产要求的，允许通过补充担保品的方式来获得准入资格。最后，指出了中国信用管理中存在的问题，包括量化计算方法缺乏、配套法律不健全、相关管理职能划分不够清晰等问题，建议从以下3个方面对信用体系进行研究:研究并建立适合中国国情的信用额度机制，尽快开展对不同类型交易风险的分析，建立市场准入机制并对市场参与者进行分层管理。

摘要:在低碳电力的背景下，电力系统碳责任在各利益主体之间的分摊研究具有重要的理论和现实意义。发电机组和负荷作为电力系统的重要组成部分，两者都应该承担起电力系统节能减排的责任。文中提出将电力系统碳责任在发电侧和负荷侧进行共同分摊，将该问题建模成一个基于合作博弈的成本分摊问题，并采用Aumann-Shapley法进行具体地分摊求解，将双侧碳责任分摊机制与仅在发电侧碳责任分摊和仅在负荷侧碳责任分摊机制进行比较。算例结果显示在双侧碳责任分摊机制中，发电机组和负荷都承担了电力系统节能减排的责任，能激励发电机组和负荷的节能降耗行为，降低系统碳排放。

摘要:现有的解列断面搜索方法仅能考虑发电机同调、孤岛功率平衡等少数约束条件，在大系统的解列断面搜索过程中需要事先人工化简系统，无法实现从在线调度数据出发自动获得解列断面。文中以交直流系统的自适应解列控制为研究目标，提出了交直流电网解列指标体系，并设计了基于贪心算法的解列断面自动搜索方法。该方法根据系统发电机慢同调分群结果，确定解列孤岛数量及孤岛初始搜索节点，然后，对各孤岛一级相连节点进行评分，确定应该并入各孤岛的节点；最后，设计了解列策略校验环节。

摘要:针对独立型交直流混合微网提出了计及储能运行特性的优化调度模型。由于储能损耗与荷电状态(SOC)之间呈现非线性关系，为准确计算储能损耗成本并简化优化模型的求解，首先提出利用一次函数近似表示储能的非线性损耗特性。储能的始末SOC会影响其充放电能力，考虑将初始SOC作为优化变量以搜寻最优值，提高微网运行的经济效益。然后，算例分析表明所提储能损耗模型的准确性较高，优化问题转化为二次规划后求解速度快。优化初始SOC能够最大化发挥储能转移电量的能力，减少独立微网的弃风、弃光及切负荷现象。最后，分析结果验证了优化调度模型的合理性和有效性。

摘要:提出了模块化光伏直流并网系统分布式自主控制策略。通过将各模块输出电压信息叠加到输入侧母线电压基准中，不仅实现了输入侧母线电压的无主从调节，而且自动实现了各模块输出电压的均衡控制。所提出的控制策略无需通信或中央控制器，实现了串并联模块化光伏直流并网系统的完全分布式自主控制，且能实现故障模块和替换模块的热插拔，具有控制简单、易于实现、可靠性高等优点，并通过实验验证了理论分析的正确性。

摘要:电网电压基频正序分量相位和幅值的准确检测是三相并网变流器稳定运行的重要保证。针对传统单同步旋转坐标系锁相环在畸变或不平衡电网下锁相精度低的问题，文中利用双二阶广义积分器锁频环(DSOGI-FLL)设计了一种多谐振解耦网络的电网同步方法。首先，分析了二阶广义积分器锁频环自适应提取电网电压基波和频率的原理；其次，详细分析了不平衡电网下DSOGI-FLL的锁频响应特性，提出将负序电压分量考虑在内的增益标准化线性模型，以提升其在不平衡电网下的锁频性能；然后，设计了以DSOGI-FLL为基础的多二阶广义积分器谐振解耦网络，实现畸变及不平衡电网下基波电压信息的准确获取。仿真与实验表明，该方法在电网电压畸变或不平衡情况下均能准确获取电网电压基频正序分量的相位和幅值信息。

摘要:配电网单相故障定位问题一直是研究热点与难点之一。文中针对放射状配电网，首先理论分析了单相故障情形下故障相电流高频暂态分量呈现出的一般性分布特点，找出了该分量在配电网中的主要流通路径；进而借助小波变换定义并提取了各馈线首端测量相电流的暂态有效能量，并设计了基于有效能量循迹法的单相接地故障定位判据；最后基于PSCAD/EMTDC平台搭建了某地区实际配电网模型，仿真测试并验证了定位判据在不同故障严重程度、过渡电阻、中性点接地方式及配电网参数等工况下的适应性。

摘要:磁控式并联电抗器(MCSR)铁芯上绕有网侧绕组、补偿绕组和控制绕组，其中控制绕组作为控制无功功率输出的核心部分，对其保护性能的要求很高。基于一种已经投入运行的MCSR励磁系统结构，文中详细分析了控制绕组发生接地故障、相间短路和匝间短路的故障特征，提出了新的MCSR控制绕组保护方案，给出了整定计算原则。利用低电压与过电流复合型保护作为接地故障的保护，有效消除了死区；利用每相两绕组基波电流比相保护作为控制绕组相间短路的保护，提高了保护灵敏度；利用基于电流变化量的保护作为控制绕组匝间短路的保护，轻微匝间短路也有较高灵敏度。仿真结果验证了新原理的有效性。

摘要:南京西环网中统一潮流控制器(UPFC)装置的串联侧变压器接入220 kV铁北—晓庄双回线路，并联侧连接在临近的35 kV燕子矶母线，这种新型拓扑结构对UPFC的系统级建模提出了更高的要求，既要考虑UPFC控制双回线路的特点，还要体现UPFC对并联侧母线及后续线路的影响。为此，文中提出了一种适用于新型拓扑结构的UPFC五端功率注入模型，在考虑串联侧控制双回线路且并联侧节点可灵活的情况下，基于注入功率法推导了该模型的数学表达式，并给出了PSASP软件下UPFC五端模型的潮流计算原理和实现方法。在该模型的基础上，进一步实现了UPFC串联侧双线控制策略，并基于南京UPFC工程实际数据进行正常运行状态和串联线路N-1故障的仿真计算，结果验证了该模型的准确性、灵活性和全面性。

摘要:针对现有配电自动化系统无法满足单元制配电网运行控制需求的问题，综合考虑调度员所关心的配电网安全稳定运行的相关因素，文中提出了新一代配电自动化系统单元制配电网运行控制功能设计与应用，详细设计了单元制配电网运行控制功能，主要包括单元制自动建模功能、单元制自动成图功能、单元制故障处理功能以及单元制风险预警功能，并将其功能应用于苏州、镇江等地区配电网，辅助调度员对单元制配电网进行运行控制分析。

摘要:为了支撑设备监控与运维的数据分析与决策，智能电网监控运行大数据分析系统要求能便捷抽取各级调控主站及厂站数据，同时为了应对实时、复杂变化的电网运行环境，系统需要满足实时分析决策的要求。在系统建设过程中，主要面临两方面问题:一方面是多源、高维、先验、异构的电力数据源，数据难以高效汇集；另一方面是数据传输协议不一致、业务数据多样性和数据计算效率不能满足分析业务。针对以上问题，研究了数据规范、通用服务协议、数据标签、数据集及混合计算技术，提出监控大数据分析系统的整体解决方案。通过示范工程的试点运行表明，所提出的解决方案可用于数据规范和数据全过程处理。

摘要:新能源接入配电网给配电系统继电保护及自动化技术带来了挑战，文中设计了一种能开展接地故障分析及配电网自愈控制技术试验研究、配电网自动化相关装置系统性测试的动态模拟试验平台，研制了开展故障指示器试验和小电流接地选线试验所需的特殊设备，搭建了含新能源和储能的配电系统通用试验模型。实验结果证明了该模拟实验系统的可行性和有效性。

摘要:行波差动保护以行波电气量构成，具有两个特点:行波是电压和电流的组合电气量，天然地包含了分布电容电流；行波是运动电磁场，传输时延是运动的必然属性。因此行波差动保护与电压等级、分布电容电流和线路长度无关。行波差动保护可以按照暂态电气量构成，也可以按照稳态电气量构成，前者动作速度快，后者抗干扰能力强。行波差动保护可以应用于交流线路，也可以应用于直流线路。文中首先综述了国内外行波差动保护技术的研究现状，然后系统地总结了行波特性，接着指出了行波差动保护实际应用面临的挑战，最后重点分析了行波差动保护在特高压交流输电线路、直流输电线路和半波长交流输电线路上的应用，并展望了行波差动保护的发展前景。