输电技术经历了从直流到交流，再到交直流共存的技术演变。高压直流输电是指利用换流器将交流电转换成直流电进行传输的技术，包括基于电流源换流器和基于电压源换流器的高压直流输电技术（也称“柔性直流输电”）。在我国的电力发展战略中，特高压直流输电是构成坚强电网骨干网架的主要技术手段之一：而在智能电网建设中，柔性直流输电也是实现...
直流输电系统的可靠性对电网的运行可靠性起着越来越重要的影响。文中综合考虑直流输电系统可靠性数据的来源、可靠性指标的选取、直流输电系统的选取3方面因素，提出了直流输电系统可靠性指标的对比分析原则。基于该原则，对2009-2010年国内外直流输电系统主要可靠性指标进行了对比分析；指出了导致可靠性指标差异的原因；提出了进一步改善可靠...
为解决目前直流线路主保护不能反映高阻接地故障的问题，提出了一种检测电流首峰值时间（the first peak time of fault current，FPTFC）的直流线路保护新原理。首先，对两极直流母线上的FPTFC变化特性进行解析与仿真研究，得到其在区内、区外故障情况下的一般变化规律。根据所得规律，安装于一极上的新型保护，以本端换流站另外一极直流母线上...
在模块化多电平换流器（modular multilevel converter，MMC）中，针对阀控层的直流电压控制，在载波移相调制方式的基础上，提出了改进型子模块电容电压均衡控制方法，以降低开关器件的开关频率。针对极控层的直流电压控制，推导了稳态时MMC电流离散数学模型，设计了电流内环离散控制器，实现了系统直流电压控制和功率解耦控制。为抑制由交流系...
为解决光伏接入电网引起的并网点电压越限问题，增大光伏在电网中的渗透率，可充分利用并网光伏逆变器的无功调压能力向电网提供无功支撑。为此，从电网电压降落角度研究光伏发电接入电网前后并网点电压的变化，并深入分析了德国电气工程师协会（Verband Deutscher Elektrotechniker）提出的无功功率控制策略，在此基础上，提出一种基于并网点电...
准比例谐振（quasi．proportion resonant，Quasi-PR）控制器可克服传统比例谐振（proportion resonant，PR）控制器带宽窄、抗频率偏移能力差的缺点，基于此提出了基于三单相Quasi．PR控制的中点箝位式（neutral point clamped，NPC）三电平光伏并网逆变器控制策略。Quasi．PR控制器继承了传统PR控制器的优点，避免了矢量控制策略中复杂的坐标...
提出了一种逆变器辨识建模方法，将单相光伏并网逆变器视为黑箱，无需逆变器内部电路、开关拓扑结构和参数及其控制系统的类型和逻辑关系，仅需采集逆变器输入一输出两侧的外部数据，利用NARX模型辨识非线性系统，即可得到逆变器较准确的数学模型。采用该方法在7．68kW光伏并网发电系统中进行了实验，验证了其正确性和有效性。
针对微源逆变器串联连接的微网系统，分析了光伏微源特性对串联型微网（seriesmicro．grids，SMGs）系统电压稳定性的影响。首先分析了系统结构；其次建立了复杂环境条件下光伏阵列模型，讨论了各微源直流链电压与系统输出电压之间的关系；最后分析了微源特性对SMGs输出电压的影响机理，并研究了基于混合储能的稳定性控制策略。算例结果验证了该...
电力系统电压失稳事故时有发生，从而引起电力界的广泛关注，然而电压稳定分析、判别与防控是困扰世界电力工作者多年的难题。文中阐述了基于多信息源的电压安全全过程预警及防控系统功能框架结构，分别介绍了静态、暂态、中长期和基于响应信息在内的多时间尺度全过程电压稳定防控技术，通过静态电压稳定指标、基于戴维南等值跟踪的失稳模式判别...
最大负载能力（maximum loadability，ML）是一个与系统设备的随机故障、网络拓扑、运行约束和运行策略等因素紧密相关的随机变量，实现最大负载能力和负荷需求的概率分布计算并开展二者互动分析可为大电网可靠性评估提供新的方法思路。文中在最大负载能力计算模型基础上提出了其修正模型，并将最大负载能力看成依赖于网络拓扑和设备偶发故障的...
基于实测离散数据，对风电场的出力特性进行了研究，对比分析了传统风电场出力建模方法的准确性。针对现有基于拉丁超立方采样的蒙特卡罗仿真法要求已知输入随机变量的累积分布函数这一情况，提出了一种基于输入随机变量离散数据的概率潮流计算方法。以基于简单随机采样的蒙特卡罗仿真法计算结果为基准，在加入风电后的IEEE57节点系统上对所提方...
结合基于置信区间的风电功率不确定性分析方法和模糊决策方法，提出了计及风电功率预测不确定性风险的含风电场的电力系统模糊机组组合模型。该模型采用模糊决策方法实现了机组发电成本和系统失负荷风险最小的目标，解决了已有模型中未给出置信区间选取依据的不足。此外，该模型采用贴合实际的风电预测不确定模型，保证了该模型的实用性。采用混...
Lagrange函数在确定系统的能量函数及Hamilton实现中起着重要的作用。在分析力学中满足Lagrange方程的自伴随条件要求系统阶数是偶数的，但常用的发电机模型往往采用单轴3阶模型，为此首先将奇数阶电力系统模型延拓为偶数阶系统，通过坐标变换与广义力方法推导出可实现Lagrange化的自伴随条件以及系统相应的Hamilton函数，然后给出多机电力系统H...
直流侧电压平衡是单相链式STATCOM能够安全、可靠运行的前提，而各H桥之间有功功率损耗的差异是造成直流侧电压不平衡的根本原因。建立了单相链式STATCOM在d-q旋转坐标系下的数学模型，基于瞬时功率理论分析了引起直流电压不平衡的原因，并设计了由前馈解耦电流内环、电压均值外环和电压平衡外环组成的三环控制策略。与在a．b．c静止坐标系下的...
为动态调整配电网电压，并在故障时降低短路电流水平，分析了基于铁心控制的串联补偿限流装置。该装置由固定电容、旁路断路器、氧化锌限压电阻、直流励磁铁心磁控电抗器构成。正常运行时，装置工作于串联补偿状态；故障时，迅速切换到限流模式运行，有效限制短路电流。该装置由传统晶闸管控制的串补设备改进而来，具有输出谐波小、控制简单的特...
提出一种基于实时仿真系统的地区电网自动电压控制（automatic voltage control，AVC）系统闭环检测方法。基于该方法建立了地区电网AVC系统检测平台，该平台由实时仿真系统、中间数据转换接口装置、地区电网AVC系统3部分组成。在实时仿真系统中构建的系统模型包含系统平台模型和中央控制系统模型，通过中间数据转换接口装置将实时仿真系统的模...
从电导特性的角度研究了变压器油在高场强下的预击穿过程及机制，将变压器油在不同电场下的电导机制分为3个阶段：①在电场低于0．44kV．.mm^-1时，电导电流，与外施场强E成正的线性关系，符合欧姆定律；②电场强度在0．44～1-33kV．mm-0范围内时，In（I／E^2）-1／E成正比，满足Fowler-Nordheim场致发射方程，属于隧道效应电流阶段；③当油中电...
建立准确合理的绕击模型以评估混压同塔多回输电线路防雷性能，进而优化杆塔结构、配置绝缘和线路设计，对提高共塔多回输电通道安全性具有重要的意义。基于电气几何原理计算绕击率，考虑多层导线与地线的相互屏蔽效应和工作电压对击距的影响，并计及雷电入射角、地面倾角、弧垂变化多项因素；基于EMTP计算绕击耐雷水平，对杆塔采用多波阻抗模型...
集电网络是海上风电场电气系统的重要组成部分，其拓扑结构的设计选取与海底电缆的路径和截面密切相关。针对集电网络常见的放射形、环形2种结构，以电缆成本最优为目标，建立经济性优化模型，采用单亲遗传算法（single parent genetic algorithm，SPGA）对模型进行求解，以实际案例对2类结构的经济性进行优化，从中选取2种最优结构作可靠性评估...
建立多时间尺度的风速模型，其目标是模拟风电机组的出力特性，建立有效的风电场稳态和暂态模型，利用仿真分析风电场接入后电力系统的运行状态，对研究含风电的电力系统动态过程和中长期经济调度问题具有非常重要的意义。采用分段线性化方法和基于夹角距离的相似度匹配进行风速的同类趋势聚合，利用聚合数据构建径向基函数神经网络拟合风速趋势...
风速的随机变化使得风电变流器中器件的结温产生波动，影响变流器的可靠运行。现有文献依据每小时的风速记录来评估风电变流器的可靠性，忽略了每小时内风速的频繁变化对变流器可靠性的影响，这会高估风电变流器的可靠性。根据实际的风速及气温数据，分析了不同风速记录时间刻度对风电变流器中器件结温及其波动计算结果的影响；利用Coffin-Manso...
分布式电源（distributed generation，DG）的大规模接入使配电网成为有源网络，风力、光伏具有出力随机的特点，传统的配电网重构方法不能完全适用含DG的配电网。考虑自然资源和负荷的随机性，依据概率密度函数分别对不可控DG和负荷建立了多状态模型，进而获得了配电系统的多状态模型。以开关状态为优化变量，高于置信水平的网络损耗最小为目标...
针对含双馈机组风电场通过串联补偿外送功率时产生的次同步振荡（sub—synchronous oscillations，sS0）问题，建立了包含两质量块轴系、d-q解耦控制回路等的详细模型。采用测试信号法绘制分析阻尼曲线。该曲线显示，串联补偿的加入改变了电气阻尼特性。如果控制器参数不合理，较低串补度下也有发生振荡的风险；随着串补度的加大，电气谐振点的...
信息流是体现智能变电站过程层网络运行方式及其性能的重要载体，文中提出了过程层网络信息流的潮流计算模型。首先构建了涵盖过程层网络拓扑信息的物理网络模型，并结合报文广播域的划分建立了能够反映节点问逻辑连接关系的逻辑网络模型，然后从各信息源发包行为的不同出发，建立了节点模型。进一步地，给出了信息流潮流模型，并将信息流潮流计...
为提高配电网故障处理性能，对继电保护配合、自动重合闸控制、备自投控制、重合器与电压时间型分段器配合方式、合闸速断方式、邻域交互快速自愈方式以及集中智能配电自动化系统的故障处理性能进行了比较，提出了集中智能和分布智能协调控制策略：当故障发生后首先发挥分布智能方式故障处理速度快且可靠性高的优点，迅速切除故障并自动将故障粗...
为研究微网支持下的可自愈智能配网故障及自愈过程中操作过电压特征，基于智能配网发生短路故障后自动网络重构方案，在PSCAD／EMTDC平台搭建了含典型微电源的微网单元模型与含微网单元的配电网系统模型，对在系统不同位置发生5种常见短路故障后故障瞬间及自愈过程中系统各处的过电压特征进行仿真计算。仿真结果表明，最大过电压值高达3．40pu，...
为有效保障智能电网全网时间基准的精度，并逐渐摆脱电网运行对全球定位系统（global positioning system，GPS）的依赖性，提出了可用于智能电网建设的基于北斗一代系统、北斗二代系统、GPS系统的三模双通道高精度授时方案，提出了该授时系统的SOC芯片实现方案，不但可以消除安全隐患，而且可以有效解决产品成本和体积的问题。从硬件实现的角度...
输电线路覆冰是极为严重的自然灾害之一。严重的导线覆冰会引起线路过荷载、导线舞动、大面积的覆冰倒塔等灾难性的事故。目前国内外多采用大电流融冰方法除去导线上的覆冰，由于导线的电感对直流不起作用，直流融冰技术得到了大规模的应用。受人工气候尺寸的限制，在实验室很难模拟覆冰导线真实的融冰和脱冰环境，目前大多数研究都是采用数值仿...
直流侧各模块电容电压的稳定控制是保证级联H桥静止无功发生器（static var generator，SVG）常运行的重要条件。推导了级联H桥SVG与电网交换的有功功率数学模型，得出了相间与相内各模块吸收有功功率的关系，总结了相内各模块直流侧电容电压不均衡的原因。为解决由脉冲延时造成的级联H桥SVG直流侧电容电压不平衡，提出了在全局调制信号的基础上...
在线数据模型及电网参数是电网调度一体化运行计算分析的基础。考虑多源数据的特征，提出了基于多源数据的在线数据评估方法。采用动态智能映射策略方法进行在线数据模型评估，进而利用模型评估的结论结合SCADA／EMS的数据给出电网参数评估方法；最后利用电力系统高级计算的相关知识对在线数据进行调整。实际算例证明该方法能够对在线数据进行全...
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