中外智能电网发展战略
摘要：总结对比了中美欧智能电网发展及战略。对比了中美欧三方发展智能电网的内部环境和现有基础，为分析三方在智能电网发展的差异性提供了背景；阐述了智能电网的主要特征是灵活性、可观测性及可控性、互操作性，为理解中外智能电网的技术选择、研发方向和示范重点及技术发展路线提供了基础；介绍了三方各自在智能电网研发和示范方面的进展情况，分析了现阶段中美欧三方发展智能电网所面临的障碍；最后，对今后智能电网的发展趋势进行了预测，对中国智能电网发展战略提出了建议。冷热电联供微网优化调度通用建模方法
摘要：在分析典型冷热电联供（combinedcooling，heatandpower，CCHP）系统的基础上，提出描述其组成和结构的母线式结构，并围绕该系统结构设计了微网调度优化模型构架。在该结构中，选取电气、烟气、蒸汽、热水、空气作为基本母线，与源、负荷、储能和转换装置联接形成微网。使用该结构对各设备进行独立建模，有助于CCHP系统的灵活配置和通用建模。围绕该结构，建立联供型微网日前动态经济调度的O-1混合整数线性规划模型，最后通过测试算例证实了所提框架的合理性和有效性。计及不确定性和多投资主体需求指标的分布式电源优化配置方法研究
摘要：针对分布式发电在不同发展阶段可能存在不同的分布式电源（distributedgenerator，DG）投资主体，即配电运营商和用户，分别建立了考虑配电网运营商（distributionnetworkoperator，DNO）需求指标和用户需求指标的DG优化配置模型。针对不确定性对DG优化配置问题的影响，在建立相关概率模型的基础上，利用基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗模拟（LatinhypercubesamplingbasedMonteCarlosimulation，LHS—MC）方法进行目标函数计算。模型求解中，采用非劣排序遗传算法（nondominatedsortinggeneticalgorithm—II，NSGA．II）进行多目标优化计算。在获得不同模型下DG优化配置鲁棒解的基础上，提出一种整体化考虑DNO需求指标和用户需求指标的DG优化配置综合分析方法，使优化配置方案在整个发展阶段效益最优。采用33节点配电系统进行仿真，验证了所建DG优化配置模型和所提方法的有效性。智能配电网清洁性评估指标研究
摘要：清洁性是智能配电网最重要的特征之一。从电力系统面临的能源环境压力出发，分析智能配电网清洁性的内涵是低能耗和低排放。提出智能配电网除了减少碳排放和化石能源消耗，还应关注目益增多的电磁、噪声等污染。建立了智能配电网的节能潜力模型，在模型中特别考虑了电动汽车对节能潜力的抵消作用。针对电磁、噪声污染严重程度缺乏量化指标的现状，提出基于监测值的平均偏差指标。通过实例验证了清洁性评估指标能为提高智能配电网清洁性提供一定的指导和参考。双馈风电场模糊附加阻尼控制策略
摘要：基于暂态能量函数分析原理，提出双馈风电场模糊附加阻尼控制策略。首先，以区域间暂态振荡能量下降为目标，从理论上分析了调节风电场输出有功或无功功率能抑制电力系统区域间低频振荡的可行性。其次，在阐述双馈风电场常规PSS附加阻尼控制策略的基础上，以传输线有功功率变化作为暂态能量振荡阶段的判断依据，提出了基于模糊控制的双馈风电场附加阻尼控制策略。最后，以双馈风电场接入IEEE两区域四机系统为例，针对电网传输线三相短路故障和区域内同步发电机输入功率小扰动两种情况，对采用模糊附加阻尼控制时系统的运行性能进行仿真，并与常规PSS附加阻尼控制和无附加阻尼控制的运行效果进行比较。仿真结果验证了风电机组有功或无功功率环模糊附加阻尼控制策略的正确性，同时表明基于无功功率环的模糊附加阻尼控制不仅能更好地抑制传输线有功功率振荡而且又能减小风电机组传动链轴系扭矩的波动。复杂地形风电场微观选址优化
摘要：针对复杂地形条件下，风电场微观选址优化技术难度大的问题，提出一种在复杂地形下进行风电场微观选址优化的方法。应用Jensen模型和Lissaman模型，综合考虑不同高度下风速分布和风力机之间的尾流影响，其中尾流考虑了上游风力机的尾流对下游风力机转轮面的遮挡面积的影响；风向按照十六分度处理，风速按照威布尔分布处理；用每分度风速、概率密度及尾流模型分别计算每个分度的功率值；优化目标是使整个风电场的输出功率达到最大。以风力机在给定风电场中坐标为自由变量，以地形边界和风力机之间的最小距离为约束条件，通过改进的实值编码遗传算法搜索最优解。最后将该优化算法得到的最优解与经验布置方法得到的结果进行比较，证明该优化算法的优越性，指出经验布置方法的局限性。一种基于转速差-功角差变化趋势的暂态功角稳定辨识方法
摘要：为实现基于响应的电网暂态稳定实时分析，提出一种基于相平面上转速差一功角差变化趋势辨识电网暂态功角稳定性的方法。以单机无穷大系统为例研究并证明了转速差一功角差变化趋势与暂态功角稳定的关系，从而揭示了机械动能与电势能相互转化时系统维持同步运行的表现形式。针对多机系统，利用双机等值思想进行推广应用。为克服虚拟的等效惯量中心计算得到的运动轨迹～阶导数并不平滑的缺点，采用最小二乘法将其拟合成二次函数抛物线形式，判断其变化趋势，从而识别系统暂态稳定性。通过单机无穷大系统和新英格兰10机39节点系统算例，验证了所提方法的准确性。计算仅使用发电机的功角和转速量，方便、简洁、快速，具有良好的应用前景。谱质心在电力谐波分析中的应用
摘要：该文给出了连续频谱和离散频谱的谱质心计算公式，讨论了谱质心应用于频谱校正的原理和步骤。通过计算离散频谱正频率段的谱质心估计信号频率，根据邻近谱质心的峰值谱线估计信号幅值和相位。对于谐波信号，引入子带谱质心概念，根据谐波次数将谐波分成多个子带，计算每个子带的谱质心估计各次谐波参数。仿真实例表明，谱质心法能提高谐波分析的准确度，有效克服基波频率波动和噪声对谐波分析的影响。与传统的比值法、相位差法和能量重心法相比，谱质心法可以避免繁琐的峰值搜索和复杂的谱线插值计算，不需要推导窗函数的能量特性，是一种简单实用的电力谐波分析方法。分割多目标风险分析框架下不同风速模拟方法对电力系统可靠性评估的影响
摘要：比较不同风速模拟方法对可靠性评估的影响，为风速模拟方法的选择提供依据。首先，根据实测风速数据研究了风速的季节特性、日特性、自相关性等宏观特性，分析并比较了实测风速法、实测风速均值法、概率抽样法、多状态等效法和时间序列模拟法在模拟风速宏观特性上的差异。然后，针对无条件期望可靠性指标的不足，提出了充裕度评估中条件可靠性指标体系，并给出了分割多目标风险分析框架下基于蒙特卡洛方法的电力系统充裕度评估过程。最后，对加入风电的IEEE—RTS测试系统进行了可靠性评估。算例结果表明：时间序列模型计算出的无条件及条件可靠性指标与实测风速法相比差别较小；概率抽样法计算出的系统状态指标呈高频率、低持续时间的特点；风速均值法计算出的健康状态条件概率偏大，而临界状态和风险状态的条件概率偏小，且健康状态呈现明显的低频率、长持续时间的特点。基于潮流介数的电力系统关键线路辨识
摘要：提出线路潮流介数并将其应用于电力系统关键线路的辨识。该方法基于系统当前运行方式和潮流分布，克服了以往f加权）介数指标假设节点间功率按最短路径传输和忽略线路潮流具有方向性的弊端，能有效反映和量化线路在发电机到负荷功率传输中发挥的作用，同时考虑了发电机和负荷问最大可用传输功率对线路关键性的影响，其物理背景更加符合电力系统实际。同时，在反映关键线路故障对电力系统状态造成影响方面，提出采用层次分析法分析关键线路故障对系统线路过负荷、节点电压越限和暂态稳定性等方面造成的综合影响，验证利用潮流介数指标辨识出关键线路的相对重要程度。CEPRI36节点数据和甘肃电网实际运行数据的仿真结果表明，所提关键线路辨识方法能够更好地反映线路在整个电网中的重要程度，验证了潮流介数在电力系统关键线路识别中的正确性和有效性。电网连锁性故障识别和风险评估基本框架与模型
摘要：电网连锁性故障常为稀有事件，传统随机评估法用概率测度刻画其不确定性，存在仿真精度与抽样次数间的矛盾。基于模糊性与随机性的统一性原则，用模糊性刻画连锁性故障的不确定性，并依据可信性理论，建立包含可信性测度、总负荷损失和风险测度的连锁性故障风险评价测度体系。用保护装置隐性故障模型刻画连锁性故障诱发机制，基于历史统计信息或人工预想事故集，提出电网连锁性故障识别和风险评估基本框架与数学模型。对WSCC9节点和IEEE30节点测试系统进行仿真，并与随机评估法比较，结果证明，所提方法准确、有效，样本依赖性小，有较好的鲁棒性，适合于工程应用。大停电后的机组投运风险评估
摘要：大停电后火电机组的安全、有序投运对减小停电损失意义重大。针对面向机组启动的网络重构阶段由机组投运次序不同和运行可靠性导致的可能出现的投运过程不确定情况，首先给出大停电后机组投运风险的定义。在此基础上，引入热备用机组的五状态模型计算已投运机组的停运概率。进一步，以待恢复机组的前导时间划分网架重构时步，基于灵敏度分析求取与不同重构时步对应的可行潮流解，从而获得相应的机组投运容量。最终实现了不同时步下机组投运风险的定量化评估。针对新英格兰10机39节点系统的测试结果表明，该方法对不同重构方案下机组投运风险的比较集中体现了重构恢复效果及其实现的可能性，可为调度人员选择恢复方案提供更加全面的决策辅助信息。特高压直流输电导线经济截面选择研究
摘要：根据中国电力需求增长趋势和能源分布格局，中国未来将建设30项特高压直流输电工程。而输电线路导线总截面及分裂型式的选择，是决定直流输电工程在全寿命周期内获得良好经济效益的重要因素。从最基本的累计净现值公式着手，综合考虑建设投资和运行损耗两个方面，重点研究直流输电工程的线路损耗小时、上网电价、线路工程造价等因素对导线经济电流密度的影响，整理推导出直流输电导线经济电流密度的计算公式。通过收集大量工程建设和运行中实际数据，对己建成的直流工程进行验证计算。结合当前建设成本和电价水平，提出对于长期重载直流输电系统，输电导线经济电流密度应在0．6A／mm2左右。面向实时仿真的小步长开关误差分析和参数设置
摘要：以固态开关为主要元件的换流器实时仿真是实现VSC。HVDC实时仿真的难点之一。目前电磁暂态仿真程序的理想开关模型因为计算效率的问题很难实现实时仿真。所以电感／电容（L／C）模型由于较高的计算效率而在实时仿真中被考虑采用。该文深入研究使用L／C模型的开关的准确性，证明了小步长算法的可行性。同时，考虑模型暂态误差产生的损耗，提出了完整的小步长模型的参数设置方法。所提出的模型建立在ADPSS上，并与PSACD上的理想模型进行了比较，验证了模型的准确性。求解多目标协调二级电压控制的简化强化学习方法
摘要：以最小化分区内主导节点电压偏差和发电机无功出力比例的方差为目标，建立多目标协调二级电压控制模型，可协调变电站容抗器与发电机自动电压调节器的动作。针对其控制特点和在线优化的要求，提出一种简化强化学习求解方法。为了加快奖励值的传播速度，该方法定义了新的状态函数，并在主循环之前利用全局搜索来实现初始值定位和状态空间的自主压缩，从而极大地提高搜索效率；在主循环的搜索过程中采用基于状态敏感度的自适应学习阶段划分准则，实现学习经验搜索与利用的平衡；将单次动作的变量选择范围扩大到所有控制变量，使得在有限循环次数下的搜索尽可能覆盖到整个状态空间。为了反映系统的当前偏好信息，引入实时权重系数的概念，并在求得帕累托前沿后根据实时权重选出最优控制。算例分析分别从帕累托前沿质量、优化时间、收敛率以及实时权重的控制效果四个方面验证了简化强化学习方法和实时权重系数的优越性。利用广域测量系统定位大电网中短路故障点的方法
摘要：研究基于广域测量系统的电网中故障点的定位方法，对于快速实施电网故障后的自动控制策略具有重要意义。当电网中发生短路故障时，针对在短路故障点产生的暂态扰动变量向电网中广泛传播的特点，提出一种利用暂态扰动变量波形相似度确定电网中故障点的方法。具体作法是：利用广域测量系统获取电网中不同测量点在一段相同时间段内的电压局部极大值和极小值及其对应的时刻数据，利用Hermite函数拟合出电压极大值和极小值曲线并相加，提取各测点的电压暂态扰动变量；利用波形相似度函数计算相邻测点间该扰动变量的传播时差，结合相邻测点间已知的线路长度计算扰动变量行波的波速并确定故障点。通过一个2机无穷大系统的仿真实验，验证了该方法的正确性和准确性。理论分析和仿真实验结果表明，该方法需要安装的测点数量少，不仅可以节省投资，而且可快速确定故障点。基于接地电流的大型发电机定子接地保护及精确定位方法
摘要：为避免大型发电机的不合理跳闸对电力系统造成冲击，提出一种基于接地电流的发电机定子接地保护，根据发电机接地后零序等效网络实时计算故障点接地电流，只有当其大于安全允许值时保护才快速跳闸，以保障发电机的安全，否则只发出告警信号。同时，为减少检修工作量、加快故障排除，针对大型发电机定子绕组结构特点，提出一种定子接地故障的自动精确定位方法，可识别出故障相、故障分支和故障匝数。给出了保护和定位方法的具体实现方案，并搭建了发电机定子绕组内部故障仿真模型，仿真分析结果证明了保护方法的可行性以及相比传统保护方法的合理性，并验证了定位方法的精度。基于保护关联域的防连锁跳闸策略
摘要：由潮流转移引起的连锁跳闸事件是引发大停电事故的重要因素之一。根据潮流转移发生后线路测量阻抗的变化，提出基于保护关联域的防连锁跳闸策略。该策略通过区域信息快速搜索过负荷线路，并在后备保护动作延时之内快速完成过负荷线路上后备保护的重新整定，即防止了过负荷线路上的后备保护误动切除无故障线路，又使后备保护具有切除被保护线路上可能出现的短路故障的能力。以新英格兰10机39节点系统为样例，采用BPA仿真验证了该方案的有效性。
