摘要:

摘要:目前，电压暂降已成为影响最突出的电能质量问题之一，为有效分析雷击对电网暂降的影响程度，对雷击导致电压暂降的情况进行了详细分析，准确辨识了包括雷击导致暂降情况在内的4种暂降类型，为合理划分暂降责任提供重要依据。文中首先分析了雷击故障导致暂降的有效值波形与普通短路故障之间的区别，归纳了短路故障、雷击、变压器投切及感应电机启动4种暂降类型电压有效值波形的特点，引入5个暂降电压特征指标，并建立了暂降类型辨识特征矩阵。然后采用基于粒子群聚类优化的决策树支持向量机(PDT-SVM)分类器对4种暂降类型进行辨识。分类器的训练与测试数据均来自电网实测暂降电压数据，与工程实际密切贴合。最后，算例分析结果验证了算法的有效性和准确性。

摘要:随着大规模分布式电源(DG)接入配电网，配电网的结构由传统的辐射型变为多端电源结构，传统的故障定位方法不再完全满足含DG的配电网系统，对此提出一种基于深度学习的有源配电网故障定位方法。首先通过馈线监控终端采集过电流故障数据与节点电压数据，结合各电源出力数据，形成故障数据向量；然后使用Tensorflow构建基于全连接网络的深度神经网络模型，挖掘故障数据向量与故障支路之间的映射联系，形成故障定位模型；最后利用该模型在线定位故障并验证其有效性。模型测试结果表示，与反向传播神经网络、学习向量量化神经网络模型相比，深度学习模型收敛速度更快，故障定位准确率更高，同时在数据畸变或缺失时，模型具有较高的容错性。

摘要:变电站的设备巡检工作对于保证供电可靠性起着至关重要的作用，传统的人工巡检方式效率低，工作量大，难以取得理想的结果。机器人巡检已成为智能电网未来发展的趋势。文中研究变电站巡检机器人实时定位和地图创建(SLAM)，根据巡检业务特征实现SLAM建模，提出一种基于自适应蒙特卡洛(AMC)算法的巡检机器人SLAM方法，考虑变电站实际环境动态和巡检机器人特征的复杂性，实现机器人二维地图的创建和实时定位。仿真结果表明，基于AMC的巡检机器人SLAM定位精度更高，针对不同过程噪声的抗干扰性更强，更适用于变电站巡检机器人的SLAM问题解决和实践应用。

摘要:为了提高风电场输出功率的预测精度，应用小波分析(WD)和布谷鸟优化支持向量机(CS-SVM)算法对风电功率进行超短期预测，对比于通过预测风速间接求得的风电功率更加直接且准确。首先，利用WD与重构，将风电功率模型分解成近似序列和细节序列，然后利用CS-SVM算法对每个序列进行预测，得到每个序列的预测结果，最后把各个序列的预测结果叠加，形成风电功率的最终预测值。算例计算结果表明，预测结果具有较高的精度，与SVM以及其他方法优化的SVM预测结果相比，文中使用的方法预测结果更加准确，具有较强的优越性和实用性。

摘要:针对目前绝缘子运维过程存在着规程过于繁杂，过于依赖运维人员的人工识别等问题，文中提出了一种绝缘子状态评价方法，该方法采用历史绝缘子缺陷图像作为训练样本，通过迁移学习在小样本数据处理的优异性能实现基于深度卷积神经网络绝缘子的缺陷识别模型训练，并借助卷积神经网络的特征提取能力实现绝缘子缺陷量化评分，结合历史样本与专家经验实现考虑运行年限、外界环境等因素实现绝缘子综合状态评价。通过实例分析表明文中迁移学习模型训练后绝缘子缺陷识别准确率可达到90%以上，而采用全新学习在同样的样本条件下识别准确率仅为70%，且文中建立的评价模型在日常运维中能够更为灵敏地体现绝缘子的缺陷状态，说明文中评价方法具有相当可靠性，可为运维人员的日常维护安排提供经验。

摘要:变压器油是电力变压器中的主要绝缘物质之一，油的密度指标与变压器的安全运行息息相关。文中基于多频超声波、遗传算法-反向传播神经网络(GA-BPNN)的原理，对变压器油密度进行了预测研究。以电网公司110组变压器油为例，其中100组为训练集，10组为预测集。建立了基于BPNN的变压器油密度预测模型，并将242维多频超声数据作为输入，密度作为输出。通过试验法确定了BPNN的隐层神经元个数，由此建立非线性映射关系，并用遗传算法优化BPNN的各层连接权值及阈值。结果表明，与传统的标准BPNN模型相比，GA-BPNN模型的变压器油密度值与实际值拟合度更高，误差更小。研究结果为检测变压器油的其他参数提供了可靠的依据。

摘要:局部放电(PD)是配电设备绝缘故障早期的主要表现形式，放电类型的模式识别对于设备绝缘性能的判定具有重要意义。考虑到极限学习机(ELM)法结构简单、训练速度快，但初始参数选取随机性大，算法稳定性不够的特点，提出一种基于融合ELM算法的PD模式识别方法，综合考虑不同特征判断准确率的差异，采用自适应权值分配对子分类器输出结果实现决策级融合。文中设计了4种放电物理模型来模拟典型的设备绝缘缺陷，采用高频电流法对PD信号波形和相位-幅值谱图(PRPD)进行采集，获得足够样本的实验数据，提取时频域及统计特征值进行分类。结果表明融合ELM算法在保证训练速度的同时，在识别正确率和稳定性上均优于传统ELM算法和反向传播(BP)神经网络。

摘要:精准预测停电敏感的电力客户群体，能够有效感知客户用电需求，提升客户用电满意度，助力提高电力服务水平。文中提出基于贝叶斯网络构建电力客户停电敏感度预测模型，从95598客服平台、营销业务系统、用电信息采集系统获取分析数据，结合客户基本信息、用电信息、智能电能表计量信息以及用户用电交互行为，定义客户停电敏感度数据标签，对用户的停电投诉进行分析与预测。采用K折交叉验证法对停电敏感度预测模型进行实验验证。实验表明，基于贝叶斯网络构建的电力客户停电敏感度预测模型，在停电投诉分析应用中具备较高的精准度，验证了模型的有效性。

摘要:随着输电电压等级的提高，线路杆塔也越来越高，其从底部到顶部空间结构变化也越大。如果特高压杆塔仍采用多波阻抗模型，则不能反应其呼高的空间结构变化所产生的影响。文中首先介绍了杆塔的多波阻抗模型，然后指出多波阻抗模型的不足，再从杆塔物理结构出发搭建了杆塔简化的非均匀传输线模型。文中还将杆塔呼高用多段波阻抗模拟，研究杆塔呼高空间结构变化对其电磁暂态特性的影响。最后，对比了非均匀传输线模型和分段多波阻抗模型下杆塔的雷电电磁暂态响应，表明相比于多波阻抗模型，非均匀传输线模型更适用于特高压杆塔雷电暂态分析。

摘要:为应对复杂交直流大电网出现的新型安全稳定问题，我国正在积极开展系统保护建设，由于其覆盖范围广泛、控制资源众多、控制策略复杂、动作影响巨大，因此实时调度运行中须全面掌握系统保护运行状态并动态优化动作策略。文中首先提出了大电网系统保护在线监视及策略优化的总体框架，主要包括状态监视、仿真建模、在线校核、策略优化等主要环节。随后，探讨了各环节中关键技术的基本思路，重点论述了策略优化辅助决策的具体方法，主要探讨了频率越限辅助决策和断面潮流越限辅助决策。最后，给出了在华东电网频率协控系统、华中电网天中直流受端协控系统中的典型应用，验证了文中方法的有效性。

摘要:在考虑电动汽车主动充电响应的基础上，提出了电动汽车充电站-配电网协同规划模型。电动汽车作为典型直流负荷，具有主动响应特性，将之作为规划考虑因素，对电动汽车进行分时段电价调整，引导用户主动响应充电电价变化，由峰时充电向平时和谷时转移，可降低变电容量。另外，利用直流馈线代替部分交流馈线以满足电网中增加的直流负荷，降低电网中的馈线投资，共同降低了总规划成本。最后采用混合整数线性规划方法，通过CPLEX对该优化问题进行求解，并通过13节点配电网系统对交流配网和交直流配网分别进行了对比分析，对所提方法进行了仿真验证。

摘要:为实现T型三电平有源电力滤波器(APF)的高性能电流跟踪控制及其鲁棒性，提出了一种无差拍优化有限集模型预测控制(FCS-MPC)算法，并设计了滤波电感在线观测器。首先，为降低滚动优化过程的运算量，提出了一种基于谐波电流无差拍预测的电压矢量控制集简化方法，减少了每个控制周期内迭代计算的次数。然后，为降低电感参数失配对FCS-MPC算法性能的影响，设计了一种电感观测器完成参数的在线修正。最后，通过仿真对所提算法完成验证。仿真结果表明，所提算法不仅保持了传统FCS-MPC优越的动静态响应性能，同时显著减少了数字实现的运算量，提升了参数失配时控制系统的鲁棒性。

摘要:近年来，多种因素导致电力系统频率大波动事故时有发生。而目前对电力系统调频能力预估误差较大，有必要采用电力系统频率响应(SFR)模型计算频率的动态响应。文中分析了SFR经典模型的不足之处，据此改进了SFR模型结构，其中考虑了等值调速器的动态特性。进而提出了SFR改进模型的参数估计方法，先直接计算获得部分参数，然后加入保证稳态一致性的参数约束条件，最后辨识获得其余参数。通过仿真算例对频率响应进行了计算，验证了SFR改进模型结构与参数估计方法的有效性。结果表明，SFR改进模型能够有效表征系统频率响应的主要指标，其精度显著高于SFR经典模型。

摘要:以减少风电场并网对电网的影响及提高并网系统鲁棒性为目的，采用基于反馈精确线性化的滑模变结构控制策略对经高压直流输电并网的风电场系统两侧换流站的控制进行设计。首先建立电压源换流器在dq坐标系下的数学模型，然后采用基于精确线性化解耦的滑模变结构控制方法设计高压直流输电系统两侧换流站，解决传统双闭环控制方法调节能力差以及参数整定困难等问题，进一步提高控制系统的抗干扰能力与动态稳定性，最后在Matlab/Simulink中建立经高压直流输电系统并网的风电场仿真模型，对比加入滑模变结构前后的仿真波形图，验证控制系统的各方面性能。

摘要:随着电网规模的不断增大，短路电流超标已成为电力系统安全运行所面临的重大问题。文中提出了一种限制电网短路电流的综合等效灵敏度法，将限制短路电流问题分为限制短路电流和电气安全校核2个子问题。在限制短路电流子问题中，统一了线路开断、发电机停运、线路出串、线路装设串联阻抗、更换高阻抗变压器、母线分裂等限流措施的模拟，进而利用支路阻抗追加法计算上述措施实施后的节点阻抗参数和元件开断的短路电流综合等效灵敏度。在电气安全校核子问题中，对电网进行潮流和稳定校核，实现短路电流限制。青海电网的实际算例验证了文中方法的有效性，研究成果可为青海电网限制短路电流提供借鉴。

摘要:为解决基于动态神经网络的超短期风电功率预测方法中预测模型输入变量多、模型复杂等问题，文中将平均影响值(MIV)和主元分析(PCA)方法相结合，对预测模型进行了优化。MIV方法表征了输入变量对输出的影响程度，可筛选出对预测输出具有最大影响的输入变量，简化预测模型，但变量的信息利用率不高。PCA法从剩余的输入变量中提取出主元，通过增加少量的主元变量提高信息利用率，弥补MIV方法的不足。数据分析及实验结果表明，通过MIV和PCA法优化的预测模型的输入变量能在获得较高的累计贡献率的同时降低模型复杂度，保留原系统的重要信息，并降低模型引入噪声的风险，使得风电功率预测精度得到显著提高。

摘要:环境激励作用下的电力系统机电响应数据中蕴含有丰富的机电动态信息。文中推导了小幅环境激励下电力系统机电响应的解析形式，从数学角度证明了机电振荡特征在电力系统随机响应中的存在性，揭示了利用小幅环境激励作用下的系统响应提取系统振荡特征的基本原理，进而提出了基于动态模式分解算法(DMD)与随机响应数据的机电振荡特征参数辨识方法。以小幅负荷随机激励下IEEE 4机2区域系统响应数据及某区域电网扰动录波数据为例，辨识所得参数与理论振荡特征参数的比较以及对概率统计结果的分析表明，DMD在随机激励下机电振荡参数识别中具有较强的适应性，验证了利用小幅环境激励下的随机响应识别系统机电振荡特征的正确性。

摘要:微能源网中电、气、热等多种能源相互耦合，其容量与运行协调优化是促进可再生能源消纳和提高能源利用率的关键。针对含冷热电联供系统(CCHP)的微能源网优化配置问题，首先分析了含电、气输入和电、热输出耦合的微能源网系统构架和能量流，提出考虑促进可再生能源消纳和提高能源利用率的运行策略，建立基于能量流的供热可靠性指标，然后建立考虑投资费用、一次能源消耗、CO₂排放、供能可靠性的综合评价指标的含CCHP的微能源网系统容量和运行策略的优化配置模型。算例仿真结果表明，所建立的模型在保证系统供能可靠性下能够促进可再生能源的消纳并提高系统的经济性。

摘要:随着电动汽车的快速发展，电动汽车充电机性能优劣极大影响了电动汽车用户的充电感受。文中提出了一种基于逼近理想解排序法(TOPSIS)的组合赋权评价方法，可以对电动汽车充电机运行性能进行全面评价。首先，建立充电机状态评价静态指标与动态指标，静态指标为充电机的输出性能、安全性能、电磁兼容性能与其他性能，动态指标为充电机对电网电能质量的影响指标；然后，采用博弈论把主观权重与客观权重整合优化为组合权重，并进行归一化处理；最后，基于TOPSIS法计算充电机的运行状态的贴近度，并得出最终评分。文中选取天津市场上3种常见充电机进行了全面评价，结果与其市场表现一致。因此，文中提出的充电机评价方法能够较全面地对充电机性能进行评价，可为电动汽车用户选购充电机提供参考。

摘要:随着分布式电源、柔性负荷等大规模接入，配电网故障诊断面临新的技术挑战，针对录波器故障波形的分析可以提供新的思路。综述了基于波形的配电网故障诊断方法，并根据技术路线的特点，将其分为基于波形相似性直接匹配和基于波形特征辨识的间接方法，对各自的主流算法进行了分析、比较。最终在归纳各算法的优势与不足及不同应用场景下适用算法的基础上，给出对未来发展趋势的展望。新能源发展及量测体系不断完善的背景下，基于波形特征辨识的间接诊断方法应是今后的重点研究方向，积极探索其与基于多节点量测信息的集中式故障诊断技术的融合使用，提高故障检测和定位的准确性，为智能配电网故障诊断技术的深入研究提供有益参考。

摘要:近年来由于绝缘子沿面放电引起的绝缘故障较为多见，冲击耐压及冲击下局部放电检测是绝缘考核和诊断的有效手段。文中采用IEC 60060-3推荐的振荡型雷电及操作冲击和工频交流电压，针对110 kV气体绝缘组合开关设备(GIS)真型绝缘子金属微粒缺陷模型进行了局部放电特性研究。在工频交流(AC)电压下，局部放电起始电压和闪络电压的差值小于2种振荡型冲击电压，其随气压增大而增加；在冲击电压下，局部放电大多发生在振荡周期的上升沿处，在电压波谷处会出现相反极性的局部放电脉冲；金属颗粒位置对放电量、放电重复率等影响较大。结论表明，相比于工频交流电压，GIS绝缘子表面金属颗粒缺陷在外施电压为振荡型冲击电压时易产生局部放电，说明了振荡型冲击电压局部放电检测具有较高缺陷检出能力。

摘要:文中采用差式量热扫描(DSC)法对实际服役的交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热历史过程进行研究，发现不同XLPE试样的DSC一次升温曲线存在着明显差异，具体表现为不同试样热历史峰的位置、大小及形状存在着较大差异，甚至有些试样观察不到热历史峰。为了研究上述差异产生的原因，对不同温度不同热老化时间的XLPE试样进行了DSC测试，当XLPE电缆绝缘所经历的热历史温度高于熔融温度时，DSC一次升温曲线上不会有热历史峰出现，此时DSC曲线的变化主要由热氧降解对XLPE晶体结构的破坏所引发。当XLPE电缆绝缘所经历的热历史温度低于熔融温度时，在DSC一次升温曲线上就会观察到热历史峰，XLPE电缆绝缘处于该热历史温度的时间越长，则热历史峰的面积越大，热历史峰的峰值温度越高，甚至有可能高于实际的热历史温度。

摘要:在实际运行中，直流场强和热环境都会对聚乙烯电缆内空间电荷积聚行为产生影响，过量的空间电荷会威胁其绝缘性能，虽然纳米复合材料具备抑制空间电荷的能力，但对于热老化后其空间电荷的积聚特性仍有待进一步研究。采用电声脉冲法对热老化前后不同浓度的低密度聚乙烯(LDPE)/二氧化硅(SiO₂)纳米复合材料内空间电荷的积聚行为进行分析。结果表明，热老化会降低电极注入势垒并产生随机分布的深陷阱和杂质，增加空间电荷积累。纳米SiO₂引入的大量界面区域会产生均匀分布的深陷阱，并形成界面反电场，从而抑制载流子的运输和注入，且纳米粒子可以提高材料稳定性，提升电极注入势垒并延缓热老化进程。相比于纯LDPE，LDPE/SiO₂材料在热老化前后都具有明显的抑制空间电荷的能力。

摘要:二次消谐装置在国内配电网系统中应用广泛，但部分现场应用效果不理想，存在消谐失败的情况。文中通过对配电网电压互感器(PT)谐振时的电压和磁通变化特征分析，提出了基于磁通变化规律的二次消谐控制新方法，即在零序磁通过零点时刻投入二次消谐回路, 有效避免了PT非线性对二次消谐的影响，能够快速消耗谐振能量，使系统迅速恢复正常。针对实际系统中零序磁通无法测量的问题，提出了基于零序电压的零序磁通过零点识别方法，并通过仿真实验进行了验证。仿真结果表明，与常规的二次消谐相比，该方法能够有效提高二次消谐的成功率，减少二次消谐回路的投入时间和投入次数，降低消谐回路投入对系统运行的影响。

摘要:变压器由于其特殊的电磁特性，在运行中可能会出现各种隐性且未能触发相关保护的故障，危及设备以及电网的安全稳定运行，文中提出一种基于J-A磁滞模型的变压器在线运行状态监测的方法，目的在于辅助运维人员判断变压器在实际运行中可能会出现的各种故障。首先建立基于J-A磁滞理论的变压器模型，然后采集对实际运行中变压器的相关波形，利用小波变换分析实时工况下变压器时波形与所建立的变压器模型预测波形进行误差校验，通过校验结果来判断变压器是否正常工作，最后，通过仿真实验，验证了所提监测方法的可靠性。

摘要:近年来，电网中的各类电能质量问题愈加受到重视，对于三相不平衡问题，国内外学者做了大量研究工作，需要系统地分析和整理。三相不平衡由电网中的负序和零序分量引起，国际电工委员会(IEC)提出以负序和正序分量之比值来度量不平衡。由于序分量获取困难，工程中常以量测电压、电流有效值来度量三相不平衡，这类方法形式不统一，且与序分量度量形式不对应，统一的不平衡度量方法亟待构建。三相不平衡主要通过电容型补偿、电力电子变流器型补偿和换相补偿治理。电容型补偿可以实现连续调节但是无法降低线损；换相只能离散投切，无法连续调节。未来应当结合换相与附加补偿手段来治理三相不平衡，获得更好的补偿效果。