分布式电源三相稳态模型
摘要：低压配电网通常运行在三相不平衡状态。接入不平衡配电网的分布式电源在不同控制方式下，表现为不同的外特性。为了正确计算含分布式电源的主动配电网三相潮流，需要采用详细的三相分布式电源模型。采用统一的建模方法，建立不同控制方式下4类主要分布式电源（包括同步电机、异步电机、电力电子接口并网、双馈电机）的稳态模型，并将所建模型与已有模型进行对比分析，证明所建模型的正确性。文中建立的三相模型适用于分布式电源不平衡情况下的稳态建模，同时也适用于柔性输变电设备的建模分析。直流系统紧急功率支援的限制因素分析
摘要：为了保证直流系统在紧急功率支援时能有效提升实际输送功率，有必要分析直流系统实际输送功率受直流换流站交流母线电压波动的影响情况。在理论分析时直流系统采用了准稳态模型，然后根据直流系统Ud-Id特性曲线分析得到直流系统的各种可能的运行模式受两端换流站交流母线电压的影响情况，最后针对每种模式计算得到此时直流系统的实际输送功率。仿真结果表明，理论分析得到的直流系统实际输送功率受两端换流站交流母线电压的制约情况与PSCAD／EMTDC中直流系统详细模型的仿真结果一致。研究结果表明，只有两端换流站交流母线电压维持在一定电压水平，才能使直流系统实际输送功率达到紧急功率支援指令值。超级电容储能系统在风电系统低电压穿越中的设计及应用
摘要：风电并网导则要求并网型风电机组具备低电压穿越能力，而传统基于直流母线卸荷电阻的低电压穿越方案以热能的形式消耗机组多余功率，降低机组效率，升高环境温度，增加了机组散热设计的难度。鉴于此，针对鼠笼型全功率风电变流器机组，提出一种基于超级电容储能装置的低电压穿越方案。利用超级电容器固有的快速充放电特点，实现低电压故障过程中风电机组波动功率的控制；给出了超级电容储能装置的详细设计方案以及低电压穿越过程中网侧变流器、机侧变流器以及超级电容储能装置的协调控制方法，并对系统暂态控制中的切换问题进行详细阐述。仿真与硬件在环实验结果验证了参数设计方法及提出控制策略的正确性。《中国电机工程学报》入选“2013中国最具国际影响力学术期刊”
摘要：新年伊始，据中国学术期刊（光盘版）电子杂志社（CNKI）最新，《中国电机工程学报》入选“2013中国最具国际影响力学术期刊”。在175种进入该名单的中英文期刊中，SCI收录的期刊92种，非SCI收录期刊83种。《学报》排名第39位，较2012年提高了57位，在动力与电力领域期刊中排名第一位。这是《中国电机工程学报》继2012年入选“中国最具国际影响力学术期刊”后再次获此荣誉。大型压水堆核电机组失磁动态特性及机理研究
摘要：核电机N（nuclear power plant，NPP）具有单机容量大、核安全要求高等特性，失磁故障会影响核电机组安全性。为研究核电机组失磁时的机网协调控制策略，建立了大型压水堆核电机组的发电机模型、汽轮机及其控制系统模型、反应堆堆芯控制系统模型、励磁系统模型及失磁故障数学模型，研究了核电机组在不同功率水平运行时的失磁动态响应特性及机理。结果表明：满载失磁对反应堆及热力系统冲击大，核电机组应可靠跳闸；低功率运行失磁时，核电机组可以短期内维持并网异步运行；核电机组发生失磁导致厂用电的可靠性和供电质量下降，应该采取相应措施提高厂用电的可靠性。基于DLC的空调负荷双层优化调度和控制策略
摘要：空调负荷占电力终端设备的比重逐年增长，已成为峰荷最重要的组成部分，加深了中国高峰时段的供需矛盾，导致峰谷差进一步拉大。但同时空调负荷具有一定热存储能力，具备巨大的负荷调节潜力，可以通过需求响应纳入到电力系统调度中。为此，提出了基于直接负荷控制的空调负荷双层优化调度和控制模型。在宏观层模型中，根据负荷聚合商在各时段的空调负荷出力和报价，优化调度计划，最小化电力公司负荷调度成本；在微观层模型中，通过优化其管辖范围内空调负荷的控制策略，使得实际的空调负荷出力与调度计划尽可能保持一致并最大化其利益。通过算例分析说明了所提出模型的应用方法。跨大区互联电网与省级电网大扰动振荡耦合机制
摘要：华北电网与华中电网特高压交流互联后，位于华中电网西部末端且与互联通道电气距离最远的四川电网，其网内枢纽电站及其出线故障将会引发特高压通道功率大幅涌动，并成为约束南北电力互济的重要因素之一。首先分析了华北一华中特高压互联电网网架拓扑结构与转动惯量分布特征；基于所定义的广义驱动能量，揭示华中不同省级电网故障扰动后，特高压通道华中侧落点电网的注入能量差异；通过理想主导振荡模态及大电网仿真轨迹分析，指出过渡期电网固有结构所决定的振荡机群同调性和振荡耦合叠加性，是导致四川网内故障激发大区振荡首摆驱动能量和反摆制动能量显著增大，进而引发特高压通道功率大幅涌动的根本原因。基于广义驱动能量的影响因素分析，提出相应的缓解措施。该研究可提升特高压大电网动态行为机制的认知能力和大电网安全稳定运行的驾驭能力。大型集群风电接入输电系统规划研究综述
摘要：大型集群风电接入给电力系统的规划和运行增加了更多的不确定因素。由于风电的间歇性、随机性、波动性及风电场选址等问题，传统的电网规划方法越来越不适应当前多不确定信息的电网规划工作。针对大型集群风电接入对电网规划的影响，评述了集群风电出力不确定性建模，并基于规划模型和评估方法，综述了近年来国内外计及风电不确定性的系统潮流计算方法以及含集群风电的输电系统规划领域的研究现状和研究成果。从输电系统规划、网源协调规划等方面着手，结合特高压电网、环保效益等研究热点，展望了如何在未来大型集群风电接入情况下获得最优规划决策方案的输电系统规划理论和方法。基于SDE的含风电电力系统随机小干扰稳定分析
摘要：针对不断增加的随机波动性风电功率对电力系统稳定性的影响，提出一种在随机空间下的电力系统小干扰稳定性建模和分析方法。选取风机机械功率作为随机激励，用随机过程对其进行建模，进而建立用随机微分方程描述的系统状态方程，克服了常微分方程无法从本质上描述随机过程的缺点。通过伊藤等距性质及伊藤公式给出了状态方程的解析解，进而给出了随机激励下系统小干扰稳定性的判别方法，并提出矩稳定性的定义用以刻画随机小扰动稳定性。双机无穷大系统算例验证了所提方法的有效性。相对于常规的概率型稳定性分析方法，该方法直接对随机状态方程进行求解，与传统概率稳定分析方法相比，能够更准确地揭示随机稳定性的本质，且在随机空间下给出的运动轨迹更利于稳定控制。磁暴影响电力系统安全风险评估思路与理论框架
摘要：鉴于近年来磁暴侵袭中国电网的几次事件和强磁暴引起的损失达上千万美元的魁北克大停电事故，分析与评估电力系统磁暴灾害扰动下的电力系统运行风险十分必要。在讨论磁暴引发电力系统相继故障机理的基础上，分析评估电网磁暴运行风险的技术需求，并指出其中的关键问题和解决途径；设计计及磁暴灾害的电力系统风险评估框架，建立简化的地电场-GIC一电力系统混合集成模型；并借助Matlab和PowerWorld Simulator平台，以GIC标准系统为例，验证了模型可以反映给定电网参数条件下的磁暴事件对电力系统的影响与故障传播过程。研究结果可为进一步量化与防范磁暴电网风险提供参考。虚拟母线技术及其应用（三）：静态安全校核方法
摘要：母线负荷预测将为静态安全校核提供重要的节点负荷数据。然而，在工程实际中，随着电网规模的不断扩大，其N-1／N-2校核场景出现了几何级数式的组合增长，也增加了每个校核场景计算的复杂度。虚拟母线是电网中存在一种紧密联系的连通局部网络，利用虚拟母线技术可以预先辨识起作用场景，在解决静态安全校核计算复杂度上具有显著的效果。为此，面向关键断面这一重要的电网安全特征，从电网中辨识出若干个虚拟母线，基于划分好的虚拟母线，筛选出相应的影响线路与波及线路，并构建紧急线路集；对此集合的线路实施静态安全校核。河北南网的算例结果表明，基于虚拟母线的静态安全校核算法可以在很大程度上提高静态安全校核的计算速度，适应工程实际需要。节点重要度的分类综合评估
摘要：基于复杂网络中心性理论，提出节点重要度的分类综合评估方法。根据节点在输电网络中的功能对节点进行分类，不同类型节点以不同指标各自评估重要性。对各类型节点综合考虑节点对输电网络有功传输的全局影响和对输电网络电压水平的局部影响，并兼顾节点自身因素影响，分别定义有功网络流介数指标、无功支撑度和无功贡献度指标，从有功全局和无功局部、网络整体和节点个体来综合评估节点的重要性。IEEE 39系统和某实际省网的算例结果验证了所提方法的有效性和实用性，表明所提方法能够克服已有模型未考虑节点无功局部影响及自身因素影响的不足。根据轨迹计算故障切除时间灵敏度的方法
摘要：提出一种仅由角速度来计算功角对故障切除时间灵敏度（sensitivity of powerangle to fault clearing time，SPAFCT）的方法。通过对不同详略程度发电机模型的分析，导出SPAFCT与角速度轨迹之间的关系，由此可实现根据轨迹计算SPAFCT。研究表明，SPAFCT与角速度轨迹之间的关系不随模型详略程度（模型阶数）而改变，说明在由角速度轨迹计算SPAFCT时不会受到系统模型参数误差的影响。单机系统和10机39节点系统的算例表明，所提方法具有较高的计算精度且计算简便。算例还表明SPAFCT中蕴含了丰富的电力系统暂态稳定裕度的信息。一种电力系统谐波信号的加窗频移算法
摘要：为实现非同步采样条件下谐波参数的高精度分析，避免插值过程的非线性导致对谐波相位计算存在较大误差的问题，提出了一种电力系统谐波参数估计新算法，即加窗频移算法。推导了加窗信号频移关系式，将加窗信号在频域上移动该频移量的频率单位，使谐波分量采样序列的离散频点与真实频点一致。通过频移信号的离散傅里叶变换，获取谐波信号真实的频谱，进而求得谐波参数。该算法的优势在于实现了频移思想在谐波分析上的应用，通过对加窗信号进行频域移动，消除非同步采样误差，将非同步问题同步化处理，同时避免了加窗插值算法等校正算法的修正过程，对幅值、相位、频率的估计有较简单的计算公式。算例分析验证了该方法的正确性，表明在噪声干扰下仍可获得很高的分析精度，尤其能改善相位估计的精度。MMC-HVDC子模块故障诊断与就地保护策略
摘要：子模块故障是模块化多电平换流器高压直流输电（modular multi-level converter based HVDC，MMC-HVDC）常见故障之一，其迅速及时的诊断及可靠的就地保护是保证系统稳定运行的重要条件。针对MMC．HVDC的子模块故障诊断与保护问题，分析了子模块故障特性，基于故障特性分析，根据每个控制周期内电容电压增量的理论值和实际值，提出一种子模块故障诊断判据来实现电容短路失效、IGBT开路以及桥臂直通短路等故障的诊断；提出一种排除法实现对续流二极管、电容开路失效或子模块内连接线开路等故障的诊断和定位。设计了冗余子模块“热备用”运行时的子模块就地保护策略。基于PSCAD／EMTDC搭建了双端21电平MMC-HVDC系统，仿真结果表明，所提出的策略能快速实现子模块故障的诊断并进行可靠的就地保护，保证系统的稳定运行。基于节点搜索的微电网自适应保护方法
摘要：由于微电网拓扑结构灵活多变，且并网及孤岛运行时故障特性不同，使得传统的继电保护难以满足要求。针对微电网继电保护的需求特点，提出基于故障电流方向判别的微电网自适应保护方法，将微网实时拓扑结构转化为树形节点路径图，采用树形节点搜索方法及节点路径算法对微网内保护装置的动作值及动作时限进行自适应整定。在此基础上提出基于IEC 61850的微电网自适应保护系统。仿真算例结果证明了所提方法的有效性。该方法能够有效跟踪网络拓扑结构变化而实时更改保护整定值，具有较好的自适应性。基于励磁电感参数识别的快速变压器保护
摘要：为进一步提高电力变压器保护的性能，提出一种基于励磁电感参数识别的变压器快速主保护方案。通过分析T型等效电路中励磁电感在变压器正常运行、铁芯饱和以及内部故障时的特点，构建了基于励磁电感数值大小和波动性的变压器保护判据。研究表明：时域参数识别方法计算得到的励磁电感，在正常运行和外部故障时其数值较大；在内部故障时，由于故障电流为差动电流的一部分，励磁电感的计算数值较小；在铁芯饱和时数值在较大值和较小值之间波动。由于保护判据中考虑了铁芯饱和对励磁电感数值的影响，因此该保护方案能够快速灵敏地识别变压器故障，且不受励磁涌流的影响，具有良好的性能。动模试验验证了该保护方案的有效性，试验结果表明，该方案能够可靠地识别变变压器内部故障。智能配电网中异构无线网络负载均衡算法
摘要：为提高智能配电通信业务的服务质量，在智能配电通信网接入层建立了异构网络模型，并对智能配电通信业务进行优先级划分，进而提出一种基于物元分析的异构无线网络负载均衡算法。构造了待评价物元模型，并结合熵权法得到的各指标权重，获取各备选网络关于各个等级的关联度，选择关联度最大的等级描述当前网络质量。针对不同优先级业务，按照优先级从高至低依次将其接入到当前网络等级最优的网络，为不同优先级业务提供有差别的服务。仿真结果表明，该算法在有效均衡异构网络间负载的同时，能够降低配电通信业务的阻塞率，为智能配电通信业务提供可靠、经济、高效的服务。
