摘要:能源互联网已经成为分布式设备智能化管理，多种形式能源耦合互补应用的关键技术。为了解决能源互联网中的多能协调优化问题，文中针对含可再生能源的能源互联网，按照“分层控制-协同优化”的思想，提出一种多源多层次的调度层级划分模型对系统内的分布式设备进行管理，实现区域系统内冷、热、电、气等能源的优化调度。文中采用基于实数编码的遗传算法对该优化模型进行仿真分析，验证了该分层优化方案能够以最小成本为优化目标实现区域能源互联网能量自治及多能优化，同时协调不同区域间的优化调度。

摘要:由于偏远海岛环境恶劣、通信条件差，海岛微电网存在运行可靠性低、维护困难等问题。文中首先分析了海岛微电网监控系统的架构与功能要求，基于微电网控制的多时间尺度特征，结合偏远海岛的地理条件，确定采用混合通信方式能比较经济地满足微电网监控系统的通信需求，并基于通信的特点提出微电网的预防控制和紧急控制方法。在微电网正常运行时，根据监测的气象环境信息，预测分布式电源与负荷功率，制定微电网能量调度策略，对微电网实施预防控制；在微电网出现故障处于紧急状态时，根据监测的扰动大小及负荷功率信息，实施紧急控制。最后以某微电网为例，验证所提基于多通信方式的微电网预防控制与紧急控制方法的有效性。

摘要:随着特高压直流建设和可再生能源发展，直流闭锁故障对电力系统快速调频提出了挑战。针对储能技术改善电力系统频率稳定性，提出了一种储能参与系统快速调频的需求评估方法。首先提出了电力系统快速调频的瓶颈评估指标和瓶颈场景分析方法，为储能容量配置提供了场景基础；接着又提出了基于瓶颈边界场景的储能容量优化配置方法，以最小化储能容量配置成本消除电力系统快速调频的瓶颈场景；最后基于江苏电网实际数据进行了算例分析，结果验证了所提出的需求评估方法的有效性。

摘要:直驱式风电系统整流器的开路故障会造成机侧交流电流半相缺失、直流侧电压波动、发电机转速波动等问题，严重影响风力发电系统的运行稳定性。文中提出一种基于实时电流幅值的永磁直驱风电系统整流器开路故障诊断方法，利用电机的运行特性来计算实时电流幅值，实现对故障的实时诊断和定位；将故障状态下的电流幅值与设定的电流幅值阈值进行比较，利用电流幅值异常所在区间来判定故障开关管位置，消除误差和外界条件变化带来的误诊断。实验结果验证了理论分析的正确性和故障诊断方法的有效性，通过与其他方法进行对比，验证了文中方法的检测速度和多管故障的诊断能力。

摘要:针对双馈风力发电机组(DFIG)高性能并网控制问题，提出一种DFIG并网逆变系统预测虚拟转矩控制方法。虚拟转矩的概念衍生于直接转矩控制中的电磁转矩，是由DFIG的转子磁链和电网虚拟磁链合成产生的。在建立DFIG并网逆变系统数学模型的基础上，分析了不同扇区中电压矢量对系统虚拟转矩、转子磁链的影响趋势，选取一个包含两个有效电压矢量和一个零电压矢量的三矢量序列，并给出功率无差拍跟踪时的矢量作用时间求取方法。最后，基于55 kW双馈风力发电实验样机对所提预测虚拟转矩方法进行性能验证。实验结果表明，该方法可实现DFIG系统平滑、无冲击并网，保证了并网接入点的动、稳态电能品质。

摘要:为缓解风机高电压脱网对电网安全稳定运行造成的严重威胁，文中解析了集群风电基地广泛应用的静止无功补偿器(SVC)引发电压过冲的机理。SVC响应滞后及其自身物理特性缺陷，使其在电压跌落时难以提供有效容性无功支撑，而在电压恢复期向系统输出冗余容性无功。为克服SVC控制性能的这种局限性，提出一种SVC附加闭锁控制策略，主要适用于外部故障引起SVC接入点出现严重低电压的场景。该控制策略给出SVC闭锁判定条件及闭锁后SVC重新投入条件，避免“错位补偿”，有效降低SVC引发非故障风机并网点高电压的威胁，保障风场安全稳定运行。最后仿真验证了所提控制策略的有效性，并对后期风电场的建设与运行提出指导性建议。

摘要:准确、快速地切除变压器故障直接影响电力系统能否持续安全稳定运行，励磁涌流的鉴别正是变压器保护中的重要一环。为了有效辨识励磁涌流与故障电流，避免变压器差动保护的不正确动作，利用变压器励磁涌流与短路故障电流频域信息的差异，提出了一种基于最小矩阵束算法的励磁涌流识别新方案，以变压器两侧的差动电流作为信号量，通过矩阵束算法分析采样信号中不同频率的分量，计算含衰减因数的电流能量信息熵识别励磁涌流。仿真试验证明了新判据具有原理清晰、抗干扰能力强等优点，能够正确区分励磁涌流和故障电流，为后续研究及工程应用提供借鉴和参考。

摘要:为了充分利用系统备用无功资源来提高电网受端动态无功补偿能力，较好地提高电压稳定性，文中基于快速投切电容器自动装置提出了投切电容器的控制策略。投切控制策略设置有系统故障识别逻辑、低压投入电容器逻辑和过压切除电容器逻辑。仿真平台采用数字实时仿真(RTDS)搭建了220 kV及以上系统实时仿真模型，分别连接实际直流控制保护装置与快速投切电容器自动装置，构成了双闭环实时仿真系统。通过设置多种试验项目，开展了不同故障工况下自动装置基本投切策略的试验研究，检验了投切策略的正确性和有效性，为装置的工程实施与应用提供了重要的技术指导。

摘要:潮流计算是电力系统计算的基础，其核心是LU分解计算，因此电力系统潮流计算加速的关键在于LU分解加速。当前，基于中央处理器(CPU)的并行算法已经成熟，性能提升空间有限。图形处理器(GPU)作为协处理器，在科学计算方面具有强大的优越性，被广泛应用到电力系统潮流计算中。文中首先分析了GPU结构和并行运行架构，然后介绍了LU分解原理，并选择了合适的矩阵排序算法和稀疏矩阵存储模型，借助统一计算设备架构(CUDA)编程模型实现了基于GPU的单个LU分解和批量LU分解并行加速，最后在仿真设备上测试了5个不同的案例，对比分析其并行算法的加速效果。仿真测试结果表明，基于GPU的批量稀疏LU分解并行算法，平均可以获得25～50倍的加速效果。

摘要:机组的一次调频能力对电网频率波动后快速恢复具有重要作用，文中关注电网实时的一次调频能力，提出了一种基于广域相量测试系统(WAMS)同步相量测量装置(PMU)数据的电网一次调频能力预测方法。该方法基于WAMS的各发电机组一次调频性能历史统计信息，从时间维度和频差维度两方面统一考虑，在单机贡献电量预测的基础上，计算得到电网在1 min内能快速调出的机组出力。该功能已在江苏电网WAMS中投入实际运行，可为电网的调度控制提供辅助决策。

摘要:提出了基于参数辨识的波浪发电场等效建模策略，将波浪发电场等效为单机模型。以阿基米德波浪摆(AWS)发电场内某一测点的实测波浪力作为输入，整个发电场稳态有功功率作为输出，采用粒子群算法(PSO)辨识单机等效模型中驱动系统的等效参数。在Matlab/Simulink中搭建了计及尾流和时滞的AWS波浪发电场详细模型，并利用多组实测波浪数据对等效建模策略进行了仿真验证。仿真结果表明，在不同实测数据下辨识得到的等效模型驱动参数相差不大，参数辨识结果平稳合理；对于某一组实测数据下辨识得到的等效驱动参数，在不同实测数据下获得的等效模型和详细模型功率曲线均基本一致。

摘要:为提高调度决策的安全性以增强其应对偶发线路故障扰动的能力，文中提出一种计及N-k网络安全约束的二阶段鲁棒机组组合模型。首先，介绍了2种当前研究中采用的N-k不确定集合，并对集合特点进行了阐述；其次，基于2种N-k不确定集合，构建了一般形式的二阶段鲁棒机组组合模型。其中，第一阶段为线路故障前的机组启停决策；第二阶段为观测到线路故障最坏情况下的经济调度决策。所提模型可采用列与约束生成(C& CG)算法将第一阶段、第二阶段问题分别对应转化为主问题与子问题进行迭代求解，并且运用对偶原理和线性化技术，可将主问题与子问题均转化为混合整数线性规划(MILP)模型。最后，通过对IEEE 14节点及IEEE 118节点系统的测试分析，验证了所提模型的有效性。

摘要:文中综述了目前直流工程最后断路器保护研究及应用现状，针对目前各种最后断路器保护策略在实际工程应用中存在的缺点，提出了一种模块化的最后断路器保护策略。模块化指按阀组配置最后断路器保护功能模块，功能模块由输入信号、输出信号、逻辑判据组成。保护策略为：在最后断路器保护使能的情况下，与运行阀组存在电气连接的交流母线上无交流出线相连且满足功能辅助判据则最后断路器保护动作，立即闭锁该运行阀组。理论分析和工程实际案例表明，该保护策略适用于不同的直流运行方式和交流场接线方式，模块化配置灵活便于校验和重用，无需新增硬件设备节省投资，无额外延时动作迅速，模拟量辅助判据避免保护误动，更好地保障了设备和电网安全。

摘要:负荷预测的准确性与规划的匹配性越来越重要，而在多级负荷预测中，由于预测误差的存在，不同等级的负荷预测结果会出现不统一、不协调的情况。针对该问题提出一种基于信息再修正的负荷协调预测方法，首先以预测年前一年预测结果的预测误差为先期参考数列计算各级预测结果的可信度；然后将同一预测方法下预测年协调前后的负荷预测差作为新的参考数列，替换原先参考数列，进行信息再修正，求得新的可信度，并利用该可信度建立协调预测模型，进而得到协调结果；最后根据算例分析，验证了文中所提方法的正确性。

摘要:电网同时存在遥测坏数据和参数错误时，由于坏数据会影响参数辨识结果，全网参数辨识和估计方法很难保证结果的准确性。文中提出一种基于增广状态估计的混合不良数据诊断与参数辨识方法，先通过残差平衡度判断不良数据是遥测坏数据还是错误参数，将遥测坏数据直接剔除；然后，通过分区方法将多个潜在的不良参数尽可能分开在不同的局部区域，以减弱不良数据之间的相互影响；最后，采用分区增广状态估计方法修正不良参数。算例结果表明，该方法能有效区分坏数据和错误参数，且分区参数辨识能避免不良数据之间相互影响，从而提高了可疑参数辨识的精度。

摘要:为提高马赫-曾德干涉光纤传感技术应用于城市中低压地下电缆防外力破坏预警领域的工作效率，需理清干涉电压信号与其振动受力之间关系。首先文中理论分析了干涉电压与振动力之间关系，指出在外界环境一定时，干涉电压变化率只与振动力有关。在此基础上设计实验，研究在刚性水泥地表传播的振动波与干涉电压信号之间的关系，对比分析了振动波与干涉电压信号的传播和衰减规律。结果表明马赫-曾德干涉电压变化率峰值与振动力大小呈正对应关系，可以用电压变化率峰值大小作为特征值来预判入侵外力距离地下电缆的远近或强弱。

摘要:故障行波波头的准确辨识是提高配电网行波故障测距精度的关键因素之一，文中提出基于改进希尔伯特-黄变换(HHT)的行波波头标定方法，首先利用自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)方法对故障信号进行分解，再利用希尔伯特变换求取高频固有模态函数分量的瞬时幅值，根据瞬时幅值的突变点确定行波波头的到达时刻。针对配电网的单一线路，利用该方法标定行波波头后，采用D 型测距原理实现测距；针对线-缆混合线路，提出了基于接点时差的双端测距原理实现故障测距。对不同故障时间、故障位置、接地电阻等情况的故障进行仿真实验，结果表明，该方法可精确标定行波波头，且具有较高的测距精度。

摘要:针对现有的网络监测系统大都无法支持过程层网络拓扑结构和虚连接回路显示的问题，文中提出一种基于过程层交换机的网络监测在线系统。该系统包含主机监测系统和过程层交换机。主机监测系统通过解析变电站配置文件(SCD)获取预置的过程层网络拓扑结构和虚连接逻辑回路；过程层交换机的利用访问控制列表(ACL)规则捕获和解析一定的面向通用对象的变电站事件(GOOSE)报文和取样值(SV)报文，获取连接在交换机的设备信息，从而使主机监测系统获得实际的过程层网络拓扑结构和虚连接物理回路。对比预置和实际的网络拓扑结构和虚连接回路，实现了对过程层网络的实时监测和故障定位。在实际应用中，该系统协助运维人员实时地监测网络运行状态和快速地定位故障，提高了电力系统自动化运维的管理水平。

摘要:变压器在制造、运行和维修等过程中，其内部绝缘油难免会引入金属颗粒，为探究金属颗粒对油纸绝缘性能的影响，文中搭建并调试了油纸绝缘雷电冲击放电试验平台等，开展了金属颗粒对绝缘油流注发展特性影响试验研究，研究了不同浓度金属颗粒对绝缘油流注起始电压与发展过程中形态的影响，并通过COMSOL仿真平台进行验证。结果表明，金属颗粒会促进油中流注的起始与发展过程，流注停止长度和发展速度与颗粒浓度呈正相关，而绝缘油流注起始电压与击穿电压与颗粒浓度呈负相关，金属颗粒的引入会使得流注形态更加发散。分析认为油中金属颗粒与流注的相互作用是降低流注起始电压，加速流注发展，进而降低绝缘油击穿电压的主要原因。

摘要:变电站复杂的电磁环境有时会对变电站电气试验工作产生干扰。基于对干扰信号的分析，讨论了自适应滤波器的基本原理，围绕最小均方误差准则以及最小均方(LMS)算法，设计了一种自适应信号分离器，并基于自适应信号分离器研究了低频窄带干扰抑制，利用快速傅里叶分解(FFT)进行了频域分析，进而实现了窄带干扰抑制，研制了一种变电站用电磁环境净空间生成装置。实验仿真结果验证了所提设计的可行性和装置的有效性，南京地区220 kV以上变电站的现场试验表明，基于该方法研制的变电站用电磁净空间生成装置能可靠抑制干扰信号，有效提升试验效率。

摘要:随着城市发展和能源需求的持续增大，交流架空输电线路对埋地钢制管道的电磁影响问题愈加突出。而传统方法主要利用电磁场仿真或大地回路等效模型实现耦合电压的计算，其方法复杂且耗时长。针对上述问题，提出了一种针对交流架空输电线路正常运行时对平行埋地钢制管道耦合电压的计算方法。文中首先建立计及多因素影响的单位长度管道耦合电压计算模型，其次通过分析绝缘连接和管道破损等因素对感性耦合电压最低点位置的偏移作用，给出了最低点位置的计算方法以确定管道耦合电压分布形式，最后提出了基于单位长度管道感性耦合电压增量和耦合电压分布形式的管道耦合电压计算方法。实例分析表明，相比于仿真值和实测值，其误差低于10%，能对管道耦合电压进行合理计算。

摘要:为预防气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)触头过热缺陷，解决传统测温技术无法实现GIS设备内部触头温度准确检测的难题，提高GIS设备内部触头温度的测量精度，提出一种基于红外热成像GIS内部导体温度检测技术。通过不同光程和气压条件下SF₆吸收率试验，对影响红外测温精度的光程和SF₆气体压力进行分析，得到光程、气体压力与温度修正值的关系，并计算得到温度补偿算法；将该温度补偿算法应用在红外测温装置中，能够根据被测物的光程和SF₆气体压力准确测得GIS内部导体实际温度。最终的试验结果显示，该红外测温仪在加入补偿算法后能够较准确地测量出GIS设备气室内触头的实际温度。

摘要:单芯高压电缆金属护套接地电流过大会导致其护套上产生大量附加损耗，降低电缆载流量，缩短电缆使用寿命。为分析电缆线路金属护套中的接地电流，建立了单芯电缆交叉互联接地方式下接地电流的数学计算模型，并编制了相应的计算程序，通过与实测值比较，验证了该计算程序能准确得到实际电流值。在此基础上，分析了单芯高压电缆金属护套接地电流与其接地电阻、护套参数以及大地电阻率等影响因素的关系。结果表明，电缆接地电阻对接地电流的影响较大；在工程实际范围内，金属护套参数对接地电流值影响不大；只有当大地电阻率很低时，接地电流值才对大地电阻率比较敏感。研究结果为高压电缆运行维护提供了理论依据。

摘要:为了解决现有安全接入区在设计和实现上困难、通用性差、传输效率低、安全性不足等问题，提出了基于双重隔离的电力通用安全接入区设计。该设计主要包含加密认证装置、正反向隔离装置和通用接入设备。在对现有安全接入区结构和原理分析的基础上，指出了其在实现上的不足。提出的安全接入区采用通用接入设备简化了安全接入区的设计，实现了通信双方的无感接入以及安全接入区的双重隔离和基于国密算法的加密和认证。测试及验证结果证明了该设计的可行性并给出了关键通信和安全参数的测试结果。与现有方案相比，该设计在通用性、性能和安全性上都得到了提高，具有较好的实用性。

摘要:泰州电厂二期2×1 000 MW机组是我国 “十二·五”节能减排科技支撑示范项目，也是世界首台应用超临界二次再热发电技术的机组，分别于2015年9月和2016年1月投入运行。从二次再热发电技术出发，系统分析了泰州二期工程机组中锅炉钢架结构、受热面管排布置、锅炉调温以及十级抽汽回热系统等优势技术，从机组运行可靠性、环保排放指标以及经济性3个方面分析了机组3 a来的运行情况以及与国内、外同行业相关机组指标对比。结果表明泰州电厂二期2台超超临界二次再热机组运行稳定、环保排放指标优良、经济效益指标良好。

摘要:提出了一种基于可信度加权的线路故障测距方法。首先利用电抗分量进行单端阻抗测距以减小过渡电阻对测距精度的影响，通过单端阻抗测距结果确定单端行波测距中故障点反射行波到达时刻的大致范围，解决线路后半段故障时单端行波测距无法准确测距的缺陷；再对单端阻抗测距、双端阻抗测距、单端行波测距、双端行波测距进行可性度评估，并加权计算得出综合的测距结果，提高测距精度。可信度评估依据包括线路通道状态、过渡电阻大小、故障位置等。仿真计算表明，文中提出的基于可信度加权的线路故障测距方法鲁棒性强、测距精度高，不受故障类型、线路通道状态等因素影响。