电动汽车接入电网的影响与利用
摘要：未来电动汽车（plug-in electric vehicle,PEV）的大规模接入,将给电力系统规划和运行带来不可忽视的影响。从电动汽车充电负荷建模与仿真计算、电动汽车接入对电力系统的影响、电动汽车的充放电控制与利用3大方面,讨论电动汽车接入电网的研究现状。指出电动汽车充电负荷分析应考虑的主要因素;总结电动汽车接入对电源发展、电网运行、充电设施与配电网规划方面的影响,并分析电动汽车有序充电及与电网互动（vehicle to grid,V2G）的研究现状和应用难点。最后,对今后的研究方向进行讨论。基于聚类算法的风电场动态等值
摘要：风电机组在实际运行时,受尾流效应等因素影响,运行状态并不相同。为提高风电场实际运行模型的精度,提出了一种适用于双馈式风力发电机的动态等值建模方法。它将风电机组的状态变量矩阵作为分群指标,利用聚类算法将矩阵中的数据进行分群,将同群的风电机组等值成为一台风力发电机,实现了风电场的动态等值。利用PSD/BPA平台,对系统侧故障与风速变化2种情况仿真,并与传统等值方法及风电场详细模型对比。仿真结果表明,采用仿真过程中的状态变量作为分群指标是合理的,该模型与详细模型的动态特性基本一致,可以用来描述风电场的实际运行状态。三电平海上风电柔性直流输电变流器的PID神经网络滑模控制
摘要：针对传统滑模变结构控制在参数摄动时会产生颤振的不足,融合比例–积分–微分神经网络（proportional-integral-derivative neural-network,PIDNN）和滑模变结构控制的优点提出一种新的在线解决方法。建立三电平电压型柔性直流输电变流器数学模型,构造以瞬时有功、无功功率误差为滑模面的滑模变结构控制器,并用PIDNN对选定的价值函数在线训练以取得全局最优解,实时对滑模趋近律参数优化选取,结合李亚普诺夫函数对控制系统的全局稳定性进行分析。对所提控制方案采用Matlab仿真验证,结果表明该方案可使控制系统全局稳定,对参数摄动有很强的鲁棒性,最大限度地减小颤振,易于数字实现。基于交叉熵理论的风电功率组合预测方法
摘要：风电功率预测对电力系统的调度和安全稳定运行具有重要的意义。针对目前风电功率预测方法过分依赖参考样本的问题,利用信息融合技术,建立了一种基于交叉熵理论的风电功率组合预测方法,将风电功率组合预测看作信息融合问题,利用交叉熵理论判断各预测方法的相互交叉程度,按支撑度大小变化动态设置权重。阐述了所提方法的基本思想和主要实现方法,针对某实际风电场的算例结果表明,新方法能够有效识别预测方法交叉度,提高了风电功率预测精度。基于相似数据的支持向量机短期风速预测仿真研究
摘要：风电场功率预报是减小大规模风电并网对电网造成不良影响的有效手段,提高短期风速预测的精度是保障风电场功率预报的重要基础。提出了基于相似数据并结合小波分析的支持向量机短期风速预测方法。该方法从大量的数据样本中提取相似数据创建训练样本,采用小波分解技术将风速信号分解成低频趋势信号和高频随机信号,分别采用支持向量机理论建模,合成得到风速预测数据。仿真结果表明,相似数据有效地提高了数据的相关度,小波分解使支持向量机模型更好地拟合风速信号的低频和高频特性,提高了预测精度。通过与某风电场的实际风速数据验证,表明模型具有较强的泛化能力,程序运行时间可满足工程需要。粒子群优化算法在光伏阵列多峰最大功率点跟踪中的应用
摘要：局部阴影情况下,光伏阵列功率-电压（P-U）特性曲线呈现多个极值点,传统的最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）方法会失效。研究了粒子群优化算法（particle swarm optimization,PSO）在光伏阵列（photovoltaic array）多峰MPPT中的应用,该方法根据多峰P-U曲线的特性,提出将粒子初始位置分散定位在可能的峰值点电压处这一新思路,保证了粒子群算法不会陷入局部极值点且不会错过任何极值点。设置了粒子群算法的参数,同时提出有效的迭代终止策略,能够避免系统趋于稳定时的功率振荡。最后通过仿真验证了该算法在有、无阴影情况下均能够快速且准确地跟踪最大功率点,有效地提高了光伏阵列输出效率。含分布式电源的配电网多故障自恢复系统
摘要：提出一种完全分布式的多系统（multi-agent system,MAS）,来实现包含分布式电源配电网的故障自恢复功能。该MAS由母线组成,每一个母线（bus agents,BA）都具备独立引导供电恢复的能力,通过BA之间的通讯与协作来完成供电恢复任务。为保障BA间通讯的有效进行,制定了深度优先通讯机制,该通讯机制与深度优先搜索类似。该MAS不仅能处理单一故障的情况,而且能处理连锁故障的极端情况。采用Java语言和多开发框架设计MAS。通过典型的故障算例验证了该MAS的有效性。基于动态碳排放价格的电网规划模型
摘要：随着国际社会对气候变化问题的重视,中国在＂十二五＂期间进一步提出了节能减排的新目标,需要研究碳排放价格对电网规划的影响作用。分析碳排放价格的波动情况,利用指数广义自回归条件异方差（exponential generalized autoregressive conditional heteroskedasticity,EGARCH）模型建立碳排放价格预测模型,提出碳排放量的计算方法;在此基础上构建基于动态碳排放价格的电网规划模型;最后,通过IEEE 24节点系统的模拟测算,分析模型的有效性。结果表明,与不考虑碳排放价格或者只考虑固定碳排放价格的电网规划相比,在规划模型中引入动态碳排放价格变量,能够更有效地模拟各种波动价格情景下的最优线路扩建方案,符合未来电网规划适应节能减排的工作需要,所确定的规划方案具有更好的经济效益。降低大停电事故序列期望值的均衡性控制
摘要：为了降低长程时间下大停电事故序列的期望值,提出利用控制规则改善电力系统自组织临界性的幂率分布并设计了均衡性控制方法。在电力系统复杂性的研究中,将电力系统的故障序列作为一个离散的随机过程,研究了控制规则对大停电事故序列幂律分布的影响机制,建立了区分电力系统危险结构的区域均衡性指标,在直流潮流模型基础上验证了均衡性控制对于降低大停电事故序列期望值的有效性。计算和仿真结果表明,该控制方法是可行的。串联补偿装置抑制负载磁饱和控制策略
摘要：直接耦合式串联补偿装置常用来解决配电网中电压暂降、暂升以及瞬时间断等多种电能质量问题。串联补偿装置投入补偿时,具有磁饱和特性的负载由于承受电压的变化会导致磁饱和或偏磁现象。为解决串联补偿装置运行初期磁饱和带来的电流冲击,通过分析磁饱和及偏磁现象产生的过程,基于磁通平衡的原理提出磁饱和抑制策略,恰当应用串联补偿装置的输出来控制负载承受电压,消除磁饱和问题,避免冲击电流带来的破坏性影响,并实现迅速及时、安全有效的补偿。仿真与实验结果表明,冲击电流得以控制,验证了所提控制策略的有效性与可行性。基于改进S变换的电能质量扰动分类
摘要：电能质量扰动信号的分类识别对建立电能质量综合评估体系、选择合理的电能质量治理方案,确保电力系统安全稳定运行和用户的合法用电权益具有重要意义。提出了一种基于改进S变换时频模矩阵的电能质量短时扰动分类新方法。该方法首先根据信号的稳态主导频率确定S变换高斯窗的衰减速度,计算所得时频模矩阵作为各电能质量扰动信号的标准模板;通过比较测试信号改进S变换模矩阵的特定频段与各标准模板之间的相似度,实现扰动分类。在相似度的比较过程中,为了凸显异类模板之间的差别,尤其是电压暂降和暂升、电压缺口和尖峰,提出了能量归一化概念以及分频逐行计算相似度的思想,实现异类模板差异最大化。该方法能够充分挖掘各类扰动信号之间的特征差异,通过简单的相似度比较对扰动进行分类,无需添加辅助分类器。仿真和实测数据的分析表明,该方法分类过程简单,可信度高,抗干扰能力强。输电网故障诊断的知识表示方法及其应用
摘要：为了进一步提高诊断算法的效率以及准确度,提出了通过完备的知识表示方法进行电网故障诊断的方案。通过对故障时刻电网拓扑以及各类保护知识的表达,将充分的故障诊断知识提供给诊断算法,这使其可在多类信息的基础上对故障元件进行准确的判断,并且通过对知识的优化降低了故障诊断算法的复杂程度。运用Petri对故障知识进行逻辑推理,即使在保护和断路器有误动、拒动的情况下仍然准确判断出故障元件。仿真结果表明,该方法在诊断效率与准确性方面能够满足实际需求,可作为智能电网自愈程序的接口。基于N-k故障的地区电网脆弱性评估
摘要：电力系统N-k故障与电网中的脆弱环节有着紧密的联系,脆弱性评估已成为预防连锁故障的热门课题。为了辨识这些脆弱故障路径,在功能组分解的基础上,提出N-k故障路径搜索方法及其概率模型。引入效用理论来定义故障严重度函数,并基于熵值法和层次分析法对各项风险指标加权得到系统N-k故障综合风险指标。根据路径风险脆弱性和结构脆弱性函数,进一步提出适用于电网N-k故障的脆弱性指标,用以定量分析故障路径以及电网整体的脆弱程度。将该算法应用在河南某一地区电网,指出其中的脆弱线路和节点。仿真分析表明：与单一考虑风险的脆弱度评估方法相比,考虑了结构重要度的风险脆弱性评估的准确度更高,评估结果对电网监控亦更有意义。采用多馈入交互作用因子判断高压直流系统换相失败的方法
摘要：目前对多馈入交直流受端系统的交流故障是否会导致多回直流同时换相失败的问题主要是借助于仿真工具进行分析,这种方法计算量大,并且耗时长。为此提出了一种利用多馈入交互作用因子快速判断直流系统换相失败的方法。基于节点阻抗矩阵对多馈入交互作用因子进行定义,通过最小熄弧角判断标准推导出临界多馈入交互作用因子的通用表达式,提出了基于临界多馈入交互作用因子的换相失败判断方法：某一回直流逆变侧换流母线发生三相短路故障时,如果另一回直流与该直流间的多馈入交互作用因子大于临界多馈入交互作用因子,则认为另一回直流系统也会同时发生换相失败。小算例系统和实际电网的研究结果证明了该指标和方法的准确性和有效性。一种具有频率响应自适应性的电压同步信号提取方法
摘要：基于自适应陷波器（adaptive notch filter,ANF）的电压同步信号提取方法能够在变频情况下准确提取基波频率和同步信号。但当电压频率在较大范围内变化时,如航空电源频率在360~800 Hz之间变化,会对ANF频率提取的动态性能产生影响。通过对ANF的动态性能进行理论分析和实验测试,发现其动态响应速度与电源频率呈现反比关系：电源频率越高,频率提取的响应速度越低。将频率检测结果引入到ANF的反馈环节中,提出一种改进的基于ANF的同步信号提取方法。该方法可消除电源频率变化对频率提取响应速度的影响,使变频情况下的频率检测结果具有频率响应自适应性。将改进方案在变频航空电源环境中进行仿真和实验研究,结果表明,所提方法能有效消除电源频率变化对动态响应速度的影响,提高动态性能,验证了理论分析的正确性。网络灵敏度分析的统一表示方法
摘要：灵敏度是网络的一个重要指标,对网络的设计和分析都具有重要意义。当网络内部既有压控型元件又有流控型元件时,尚没有有效的统一的网络灵敏度表达式。基于特勒根定理,提出一种网络灵敏度分析的统一方法。该方法将网络内部的元件分成4类：以压控型支路的电压为自变量的元件按照其电压是否为其他受控源的控制量可分为2类;以流控型支路电流为自变量的元件按照其电流是否为其他受控源的控制量可分为2类。所生成的混合参数阵各子块可根据支路类型的交叠在一定范围内自由调整,对应原网络的电流控制电压源的电流和电压控制电流源的电压不参加运算,不需要算出,简化了计算过程。算例结果验证了该方法的有效性。该方法不受网络内部元件类型的制约,规范统一,灵活方便,有助于网络灵敏度分析的应用。含PV型分布式电源的弱环配电网三相潮流计算
摘要：为实现分布式发电（distributed generation,DG）接入弱环网配电后潮流的有效计算,推导出一种基于回路分析法的三相弱环配电网潮流的改进算法。该算法利用配电网络的道路矩阵和回路矩阵,得到了节点电压、回路电流以及注入电流这3者之间的关联公式,从而使环网处理变简单。同时,在保持PV节点正序电压幅值恒定的前提下,推导一种求解PV节点无功功率增量计算的新方法,并可方便地引入到所提潮流算法中。6母线和69母线测试算例验证了该算法的正确性和良好的收敛性,算法有较强的处理回路的能力,迭代次数随着环的增多而减少,并能在无功功率没有越界的情况下保证PV节点有功功率和电压幅值为预设定值。基于最优中心参数的多中心校正内点最优潮流算法
摘要：为加快最优潮流（optimal power flow,OPF）问题的求解,基于最优中心参数（optimal centering parameter,OCP）及改进多中心校正（improved multiple centrality corrections,IMCC）技术,提出一种求解最优潮流（optimal power flow,OPF）问题的新型快速内点算法（OCP-IMCC interior point method,OCP-IMCCIPM）。结合均衡距离–评价函数（equilibrium distance-quality function,ED-QF）,给出最优中心参数评价模型,采用线性化技术对模型近似,以降低模型计算量。利用线搜索技术实现近似模型求解以确定最优中心参数,该参数使得所提算法具有更多的优势步和更少的迭代次数。IMCC技术可进一步拉大迭代步（尤其是非优势步）步长,实现算法更快收敛。14—1047节点系统的仿真结果表明,与其他多种内点算法相比,所提OCP-IMCCIPM算法具有更大的迭代步长和更快的收敛速度以及更好的计算效果。
