风力发电是新能源发电技术中最成熟和最具规模开发条件的发电方式之一。大容量远距离的海上风电是未来风电发展的趋势。介绍海上风电系统的3种并网技术以及输电方式：高压交流、高压直流输电（high voltage direct current，HVDC）以及分频输电技术。工频交流海上风电系统一般适用于小规模近海风电场，HVDC和分频输电适用于大规模远距离海上风电...
双馈异步发电机（doubly-fed induction generator，DFIG）中含有各种时间尺度的机械量、电气量与控制量，暂态过程复杂，目前对其暂态电压崩溃研究尚未深入。该文针对DFIG的暂态稳定性问题提出规范化的微分-代数方程（differential-algebraic equations，DAE）模型，并依据DAE的奇异面理论研究风机发生暂态电压崩溃的内部机理。仿真分析表明DFI...
为提高中远距离风电传输的经济性，提出一种新型分频多机控制策略。该系统通过一台交交变频控制多台同步风力发电机运行，并实现风电变频、并网。由于系统内各机组具有相同的定子电压，而其转子磁链方向不同，所以采用基于定子电压定向的控制方法。此外，提出一种改进的多机频率寻优方法和一种基于瞬时无功原理的数字锁相技术。前者可提高分频系...
随着电能质量监测点数量不断增多，监测网络持续扩大，电压暂降分析数据海量化、异构化、多态化，并呈现大数据趋势。传统的暂降事件逐个串行计算的方法已无法满足大数据的分析效率需求。Hadoop云计算是一种针对大数据分析计算的开源解决方案。介绍电压暂降数据分析传统算法的利弊，提出一种基于云计算平台下MapReduce编程框架的电压暂降计算方...
大规模的可再生间歇式能源并网，给配电网的管理带来巨大挑战。主动配电网通过对其进行主动管理和协调控制，实现间歇式能源的有效消纳。该文提出主动配电网的分层能量管理与协调控制体系，基于主动配电网的控制区域划分和信息模型融合，研究全局优化技术和局部控制模式，分析各控制模式的适用场景，给出全局优化启动的条件，实现局部控制模式的...
风力、光伏发电受天气变化影响，功率输出具有随机性和不确定性。大量风力、光伏发电系统以分布式电源形式接入配网，导致了配电网潮流的不确定性。采用仿射数表达分布式电源出力的不确定性，提出了基于仿射数学的三相前推回代仿射潮流算法解决配电网不确定潮流问题。仿射数能够记录不确定变量之间的相关性，利用此性质提出了不确定变量相对影响...
针对配电网中光伏发电渗透率逐渐提高、而当前配电网光伏发电规划未充分考虑其无功调节能力的现状，研究将配电网中提供有功和无功的光伏发电、提供无功的电容器进行综合协调优化配置。考虑时序性和随机性，对光伏发电出力和负荷建立分时段多状态模型。以高于置信水平的年费用最小为上层规划目标函数，光伏电源和电容器安装位置和容量为上层优化...
能量管理系统对微网的控制管理和优化运行具有十分重要的作用。通过合同网方法，对微网能量不同层次的协调控制机制进行研究，建立一种新型的基于多系统（multi-agent system，MAS）的集中与分布混合式微网能量管理系统；同时提出MAS下微网内Agent协作的多因子评价决策机制，从而构建了基于微网本地层发电单元自主控制与中央层多单元间主动能量...
在未来可再生电能传输和管理微网（future renewable electric energy delivery and management，FREEDM）中固态变压器间会因输出电压偏差及输出阻抗的不匹配而产生环流，孤岛模式下尤为严重，为此，在下垂控制器中引入固态变压器（solid state transformer，SST）间输出电压偏差反馈调节，减小输出电压相角差和幅值差；采用基于模糊控制理论的...
空调负荷作为温控负荷的一种，具有能量转化及储存特性，该特性使空调成为最具需求响应潜力的负荷。通过对空调负荷的合理控制，可在不影响或少影响用户舒适度的前提下，使用较低成本达到降低峰荷，缓解供需矛盾。为此，针对参数相同或相近的空调集群，利用等效热参数模型分析传统温度调节方法造成聚合负荷波动的机理，提出一种改进的温度调节方...
自动需求响应信息交换接口是连接参加自动需求响应的用户自动化系统、电网公司的需求响应服务系统及第三方的聚合服务系统的实体。接口能实现需求响应各系统间的信息交换功能，是自动需求响应的关键技术之一。从需求响应业务分析出发，设计了接口的体系架构、层次模型和接口功能，通过接口的功能层、信息层和通信层实体间的密切配合，合理映射到...
介绍一种利用广域测量系统（wide area measurement system，WAMS）量测信号，基于慢同调理论的自适应主动解列控制实用化技术方案，包括基于量测类噪声信号进行系统慢同调区域划分的流程；基于“角半径”和量测暂态轨迹信号的分层分区暂态稳定判别和失稳模式识别方法；解列控制策略以及孤岛功率辅助控制策略的生成方法。此方案不依赖于系统数学...
暂态功角失稳和暂态电压失稳是故障后系统失稳的两种表现形式，暂态功角失稳和暂态电压失稳现象有可能同时发生，正确区分这2种失稳模式是进行紧急控制的前提。分析大规模复杂电力系统输电断面的有功功率特性，基于功率全微分方程，提取了能反映系统失稳模式的主导系统变量。在此基础上，研究不同失稳模式与主导系统变量之间的关系，进而提出一...
合理的无功电压分区是确保电网安全运行和电压稳定的前提条件，为此，提出一种新的无功电压递归切割分区方法。基于网络阻抗矩阵方程，对节点间的耦合关系进行解析，给出了电源节点间的耦合关系表达式和电源节点对负荷节点的电压控制灵敏度指标。依据对节点耦合关系的识别，通过递归切割的方式将电网划分成若干分区。在每一递归切割分区过程，首...
研究多变量系统等效开环过程（effective open-loop process，EOP）理论在电力系统多柔性交流输电装置（flexible AC transmission system，FACTS）协调控制量化分析中的应用，并提出基于EOP的多FCATS阻尼控制器交互作用分析方法及量化指标。推导电力系统阻尼控制框架下的EOP，在此基础上建立用于多FACTS阻尼控制器分析的阻尼控制等效开环过程（...
能源互联网是能源技术与互联网信息技术相结合的产物，涉及众多行业和技术的变革，是跨越多学科领域的综合系统工程。作为其核心的学科领域，能源互联网对电工学科的发展带来巨大的机遇和挑战，是电工学科未来发展的一个新方向。能源互联网将推动分布式发电、可再生能源、储能、新型电力电子器件、直流输电、电工新材料、电动汽车等关键技术领域...
备用容量规划对电力系统的异常状态和极端损失情形敏感，而传统的基于整体均值的可靠性成本和收益不能反映决策者对高损失-低概率事件的特别关注。将条件可靠性成本和收益的概念引入长期备用规划问题，在决策者关心的损失范围内进行条件成本收益分析，得到的条件最优备用容量能够反映决策者的风险偏好和经验。进行接受裕度校验，从条件总成本的...
对于考虑不确定性风电等新能源接入的电力系统调度，合理的潮流分布对降低线路过载风险、提高经济调度的鲁棒性具有重要意义。为此，提出传输安全裕度和备用可用性的概念，并建立考虑传输安全裕度的经济调度模型，通过引入合理的成本约束，保证运行成本与传统调度时相比不会显著增加。从传输安全裕度、备用可用性、安全裕度与运行成本的关系3个...
无向图G的生成树问题，在电气工程和计算机科学领域应用广泛；针对Mayeda生成树不易编码实现问题，提出易于编码实现的Mayeda生成树实用算法及基于矩阵环和操作的实现方法。提出Mayeda生成树实用算法，并证明该实用算法生成树的不重复性和完备性；进而提出基于矩阵环和操作的实用算法的实现方法，以命题的形式证明了该实现方法的有效性；相对于...
为提高母线保护的动作速度，根据行波传输理论，提出一种行波波形积分式快速母线保护方法。当母线故障时，在所有出线上检测到的初始行波均来自于线路的背后，是正向行波；而某条出线发生故障时，在所有非故障线路上检测到的初始行波是正向行波，而故障线路上检测到的初始行波是反向行波。在故障后特定时间内对各条出线上的方向行波进行积分运算...
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