研究居民小区应用光伏等清洁能源有序并网、电动汽车有序充电技术，实现各种供用电信息的综合管理和服务，提供灵活便捷的自助用电服务，提升智能小区供电服务能力，提高供电可靠性，是智能小区研究的重要目标。在分析智能小区现状的基础上，综合应用智能电网先进技术，明确了智能小区的内涵与特征：对智能小区业务流、信息流进行了分析梳理，提...
IEEE1588作为一种高精度的分布式网络时间同步技术，对智能变电站的建设非常重要。首先介绍IEEE1588时间同步原理，给出其同步过程和2种链路延时测量机制的同步补偿算法；接着提出智能组件在同步时其时间相关可测试内容，包括智能组件作为主时钟或从时钟时的精密时间协议时间同步精度，采样值报文采样均匀度及其输出时间，面向通用对象的变电站...
1100kV气体绝缘金属封闭开关设备（gas—insulated metal-enclosed switchgear，GIS）是特高压电网中最重要的控制和保护设备，对确保特高压电网的安全稳定运行和可靠供电起着重要作用。特高压交流试验示范工程用1100kV／50kAGIS设备已不能达到开断系统短路电流63kA的要求，为满足未来特高压电网建设需求必须研制出1100kV／63kAGIS设备。分析并...
主回路参数计算是直流输电工程设计的重要组成部分。特高压直流工程每极由2个12脉动换流器串联接线，直流系统运行方式灵活。依据特高压直流输电理论和直流系统特点，对溪洛渡-浙西±800kV7500MW特高压直流，E程的主回路参数进行设计研究。计算结果给出了2端换流站的主要设计参数：平波电抗器电感值取4×75mH，并采用平抗分置方式；换流变压器均采...
根据超／特高压交流同塔多回输电线路的导地线型号及绝缘子串参数建立线-串有限元模型，分析了不均匀覆冰随耐张段档数的变化规律，不同挂点高差模式对不均匀覆冰不平衡张力的影响，给出了不均匀覆冰不平张力的分析计算方法。对超／特高压交流同塔多回输电线路导地线挂点不均匀覆冰不平衡张力随覆冰率的变化规律进行分析，给出了定量的计算结果...
电力系统元件的实际地震损坏概率是分析电气设备的抗震性能和进行网络抗震风险分析的基础。在地震区划的基础上，结合电气设备易损性曲线，引入结构震害指数的概念，建立了电力系统中变电站主要元件及架空线路在地震情况下的损坏概率分析模型。最后，采用该方法对成都电网的变电站元件及架空线路损坏概率进行计算，并与实际结果进行对比，验证了...
针对大规模电网连锁故障风险不断增大的问题，结合我国大区电网实际运行经验，对大电网运行特点及存在的连锁故障风险因素，如电力系统安全自动装置风险、特高压电网联络线功率控制风险、电网网架结构风险、电网运行方式风险、小概率事件风险等都进行了深入探讨。在此基础上，从大电网运行、管理等角度入手，针对各类风险的不同特点，提出了若干...
基于2015年“三华”特高压规划电网的丰大运行方式，利用短路比和多馈入短路比指标分析了华东受端电网的强度，并讨论了受端系统网架调整和直流系统落点位置对短路比／多馈入短路比的影响。采用PSD-BPA暂态稳定程序，分析了华东受端电网在各种故障下的暂态电压稳定性。结果表明：直流系统落点位置对华东受端电网强度的影响较大；交直流系统单一...
针对包含励磁控制的发电机与高压直流输电的交直流互联系统，设计了发电机励磁与高压直流输电的协调控制器。首先建立整个系统的数学模型，然后利用非线性控制理论将系统精确线性化，并结合最优协调控制理论得出协调控制规律。最后应用EMTDC程序进行仿真，结果表明，上述协调控制器能有效地提高整个系统的稳定性。
电力电子装置等非线性设备会产生间谐波，对电网和用户产生危害。为此提出一种基于基波阻抗测量和归算的间谐波源识别方法，同时考虑不同频率间谐波对公共连接点电压引起闪变水平的差异性，引入权重系数量化系统侧和用户侧的责任。算例分析表明该方法可以准确地识别主问谐波源并能量化系统侧和用户侧的责任。
冲击负荷是引起电力系统功率振荡的重要因素之一。基于电网功率振荡研究的需要，建立了一种能体现轧机功率需求主动性的周期性冲击负荷模型。该模型将异步电机动态模型与轧机实际运行时功率需求的变化规律相结合，在异步电机负载转矩上叠加一个反映轧机负载变化的外部转矩来模拟冲击负荷的主动性和冲击性。利用PSASP用户自定义建模功能，实现了...
提出中压配电网的可靠性评估级别树算法。考虑到中压配电网故障隔离、修复和切换等过程，以及开关动作特性，提出开关树、断路树2种可靠性级别树的概念和形成算法，进而将配电网等值为等效的开关树、断路树。采用动态链表模型存储可靠性级别树信息以减少冗余存储，降低存储复杂性。计及设备故障、备用切换等对负荷点可靠性的影响，基于可靠性级...
分析了开关试验站的工作原理和开关试验对电网的影响，建立了2013年华中电网机电暂态仿真模型和开关试验站电磁暂态仿真模型，利用电力系统全数字实时仿真装置（advanced digital power system simulator，ADPSS）进行机电-电磁混合仿真。由仿真结果可知，应禁止进行造成母线瞬时电压下降值大于15％母线额定电压的试验项目；开关网络试验项目不...
广域测量系统（wide-area measurement system，WAMS）为电力系统实时监测和控制奠定了物质基础，采用广域动态信息协调决策会大大提高控制措施的准确性和有效性。根据位能脊的定义，推导了基于单机广义暂态能量的改进位能脊公式，并提出一种判断系统稳定性的方法。该方法计算简单，需要的数据少，可以满足在线应用的要求。通过对中国某省实际电...
提出一种新的离散粒子群算法。结合改进的自学习策略优化粒子群算法适用于求解电力系统中的机组组合（unit commitment，UC）问题。算法将UC问题分解为具有整型变量和连续变量的2个优化子问题，采用离散粒子群优化和原对偶内点法相结合的双层嵌套方法对外层机组启、停状态变量和内层机组功率经济分配子问题进行交替迭代优化求解。在处理约束问题...
基于实时数字仿真系统（real timed igital simulation，RTDS）和数字励磁调节器（automatic voltage regulator，AVRl装置构建了物理数字联合仿真平台，并针对AVR辅助控制及限制环节功能可能存在的缺陷设计了包括低频振荡、过励、进相和定子过流等项目的试验方案。利用RDTS对某AVR装置进行建模仿真，并在时域范围内比较仿真模型与实际装置对各...
为提高高压直流输电系统的抗干扰能力以及模型辨识的准确性，提出了一种基于微分同胚映射和扩张状态观测器的高压直流非线性控制器设计方法。首先利用微分同胚映射将高压直流输电系统模型中的非线性因素作为系统的控制输入，利用线性最优反馈和非线性误差反馈率确定最优预控变量；然后运用扩张状态观测器来辨识所有不确定因素，从而实现非线性控...
将模糊建模方法应用于考虑电压安全裕度的多目标最优潮流模型，并提出为保证系统安全经济运行，有必要确定合理的理想负荷裕度范围。系统所有负荷按线性、恒功率因数持续增长的变化模式进行研究，用预测一校正原对偶内点法求解优化模型。算例结果表明，该模型可有效确定出系统运行需要避免的负荷条件以及系统的最优安全负荷点。仿真分析指出了影...
全封闭式组合电器（gas insulated switchgear，GIS）、SF6断路器等高压开关设备广泛应用于110kV及以上电压等级的电网中，设备故障诊断及状态判断是亟待解决的关键问题。分析SF6开关设备发生放电、过热等故障产生的气体分解产物，提出不同故障类型的分解产物特征气体，比较设备故障诊断现有判据，提出开关设备故障现场预判的参考指标及综合诊断...
为减少傅里叶算法用于电容犁设备介质损耗（介损）计算的误差，基于信号仅含基波分量和信号频率变化的前提下对傅里叶算法用于介损计算的误差进行理论推导和分析。获得了介损角计算误差的表达式，该表达式由电雕与电流信号的相位差、电流信号的初始相位、信号频率和信号长度组成，即介损角的计算误差受这些因素影响。分析结果表明：存仞始相位变...
国内外大量变压器震害资料表明，降低变压器及套管体系的加速度响应是提高变压器及套管抗震能力的关键。针对变压器及套管体系的结构特点，提出变压器隔震设计的最低目标和3种有效的变压器隔震型式与布置方案，成功研制了变压器组合隔震支座并进行力学性能试验，并提出与变压器隔震设计相对应的验算指标。最后，结合四川220kV下孟变电站1#主变，...
330kV输电线路所采用的FR-3型防振锤结构复杂，其锤头形似音又，两端面的曲率半径较小，导致其场强较高，在实际运行中可能会发生电晕放电，从而对周围的电磁环境造成污染。采用有限元方法建立FR．3型防振锤的三维模型进行电场仿真计算，得出了防振锤的电场分布规律，据此优化了其锤头的音叉结构，将锤头端部的最高场强由3000kV／m降至2170kV／m...
实现结构小型化与高绝缘水平之间的优化设计是高压真空断路器设计中的重要组成部分。笔者以40．5kV固封极柱真空断路器为实例，介绍了通过分析真空断路器的固封极柱断口、固封极柱对地之间的电场分布，实现绝缘结构优化设计的方法。解决了40．5kV真空断路器常见的固封极柱断口和固封极柱对地之间的绝缘问题，得到了绝缘结构优化设计的方法。研究...
“十二五”期间，我国将大力发展清洁能源和可再生能源，风电将大规模并网发电。针对国内风电无序发展的问题，提出需要优化容量投资，既要求能满足负荷和运行的要求，又不至于过度投资造成浪费，这就对传统的发电容量优化问题提出了新的挑战。运用投资组合理论，对风电装机容量进行系统化、数理化的分析，在考虑风电并网的条件下建立了新的发电...
风电功率的预测偏差会产生大量的自动发电控制（automatic generation control，AGC）调节费用。如何采用政策激励来提高风电预测准确性对电网安全与经济运行具有重大意义。研究了上网风电预测准确性考核管理与风电场最佳功率申报问题。借鉴当前电网调度公司对常规电源发电功率考核的方法，提出了考核风电功率预测不准确性的方法，并根据风电场...
跨省跨区电力交易可能加重电量承运电网的系统损耗，进而对电量承运主体的经济利益造成影响，为了推进跨省跨区交易工作的开展，实现更大范围的资源优化配置，保障电量承运主体的利益，基于路径法与平均网损分摊法的思想，提出了跨省跨区交易穿越线损补偿方法。本着“谁受益，谁承担”、“谁资产，补偿谁”的原则，明晰了穿越线损的补偿途径，阐...
为避免220kV母线供电区域内负荷转供、停电以及小电源等因素对母线负荷预测的不利影响，提出了一种间接预测母线负荷的方法。首先把母线下网负荷转换成该母线供电区域内的理想用电负荷，再将该理想用电负荷作为历史负荷数据采用系统负荷预测的算法进行预测得到初步预测结果，同时获取待预测日各种影响因素的值，初步预测结果剔除各种影响因素间...
针对配电网加入分布式电源的经济技术优化目标，给出了分布式电源多目标规划的数学模型；结合实数编码量子遗传算法和非支配排序、精英保留、分层聚类等多目标优化策略，提出了多目标混沌量子遗传算法，并对分布式电源的安装位置和容量进行了综合规划研究。算例分析表明，所提算法在计算精度、收敛速度和寻优能力上均优于传统多目标遗传算法，为...
静止同步补偿器（static synchronous compensator，STATCOM）~有效提高风电系统的电压稳定性。利用分岔理论，以风电注入有功功率、STATCOM的交流侧及直流侧电压增益为控制参数，追踪风电系统节点电压多参数鞍结分岔边界，分析多参数共同作用下影响风电系统电压稳定性的规律，提出了以二次多项式作为鞍结分岔边界的近似解析表达式的方法，为解...
双馈式风电机组已成为风电领域应用最为广泛的一种主流机型。推导了双馈电机在发电机惯例下的动态数学模型，用内模控制实现双馈电机转子电流内环和转速外环的控制，提出了基于内模控制的柔性并网运行控制策略，应用PSCAD／EMTDC建立了完备的2MW并网运行双馈式风力发电系统仿真模型，对风速突变时系统柔性并网响应特性进行了细致的仿真研究。研...
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