发展高压直流电网对大规模电能的远距离输送、促进新能源的并网及消纳、提高区域交流互联电网的安全稳定性具有重要意义。该文首先综述了直流输电技术的最新研究进展，总结直流电网的特点，探讨了直流电网的研究现状。在此基础之上，提出一种考虑我国能源资源及负荷分布特征的大规模新能源接入高压直流电网的典型拓扑结构，并指出发展高压直流电...
针对海上风电场采用柔性直流输电（voltage source converter based high voltage DC，VSC-HVDC）接入陆上电网的技术方案，提出利用直流电容和风电机组转子动能去模拟同步发电机惯量的协同控制策略。通过网侧换流器直流电压滑差控制，在电网扰动下，直流电容能相应地吸收或释放能量。两端 VSC 交流系统频率通过风场侧换流器（wind farm VSC，WF...
快速求解系统负荷能力极限是在线评估电力系统电压稳定性的基本要求。提出一种用于离线拟合并在线预测负荷能力极限的 SIPSS-Lasso-BP 网络。该网络由基于电网状态相似度指标（similarity index of power system state，SIPSS）的样本筛选方法、最小绝对值收缩选择（least absolute shrinkage and select operator，Lasso）方法和BP（back propa...
柔性直流输电系统（high voltage direct current transmission system based on voltage source converter， VSC-HVDC）具有功率独立可控、可向无源负荷供电、能够抑制可再生能源并网发电功率波动等技术优势。该文研制了一套背靠背的VSC-HVDC实验样机，基于输电系统的工作机理设计了电压源换流器（voltage source converter，VSC）的电气参数...
随着电网规模的扩大，数量庞大的安全约束给在线经济调度问题带来了极大的挑战，如何判别并剔除其中的非有效约束成为大电网安全约束经济调度问题研究的新方向。考虑大规模新能源并网给系统带来的不确定性，提出一种可快速有效地识别非有效安全约束的新方法。首先给出不确定情况下非有效安全约束的定义和识别非有效约束的充分必要条件；考虑到判...
针对高风速条件下风力发电机组频繁启停问题，提出一种基于机组实时风速信息分类的有功功率控制策略，该方法根据风力发电机组的运行状态和实时风速等信息对机组进行动态分类，并按风电机组最大发电能力和运行约束条件建立有功分配模型。理论和仿真分析结果表明，对每类机组使用不同的分配方法，可有效提高风电场有功功率输出的准确性；同时可减...
风电的随机波动和反调峰特性影响电网的运行，经常造成弃风。由于各方利益难以平衡，大规模全局优化调度难以实现。但是，可以利用水电机组的调节能力直接补偿风电的功率变化，充分利用风电能量和水电机组的容量；用相量测量单元（phasor measurement unit，PMU）建立风电和水电之间的直接联系，使风电水电协同运行（coordinated hydro and wind...
双馈风电机组的规模化应用使电力系统的故障暂态特性发生变化。为了保障电力系统规划设计和保护控制的顺利实施，必须充分掌握双馈感应发电机（doubly fed induction generator，DFIG）输出短路电流的特征。目前双馈感应发电机的暂态分析尚未计及变流器励磁控制的影响，使双馈风电机组短路电流还难以准确分析和计算。针对DFIG转子侧变流器励磁控...
风速概率分布特性研究是风电场风能资源评估的基础，其结果将对风功率密度分布的估算产生影响。该文以最大熵原理的风速概率分布模型为基础，通过引入修正因子重新构造最大熵分布模型，并运用改进最大熵分布模型和两参数威布尔分布模型对风电场风速及风功率密度分布进行拟合，以判定系数和均方根误差两个指标来衡量该改进模型的适用性。研究结果...
为了降低冰灾期间系统的运行风险，提出一种输电网线路除冰优化调度模型。由气象预测与线路覆冰预测得到冰灾期间线路的冰风荷载，以应力？强度干涉模型为工具计算线路的时变强迫停运率，作为冰灾期间系统风险评估的元件停运模型。考虑系统的运行水平与线路覆冰厚度等约束，以线路除冰停运计划为变量，以除冰期间系统的电量不足期望值最小为目标...
风电随机性对电力系统安全、经济运行产生深远影响。该文在日前框架下，利用随机优化理论建立考虑辅助服务市场的电力系统动态经济调度模型。该模型除计及常规机组约束、风速预测误差与网络安全约束外，还将系统备用容量需求分解为自动发电控制（automatic generation control，AGC）容量与事故备用容量，考虑2类备用容量运行约束，并将两者购买...
随着碳排放配额和交易机制的推进，CO2排放不再只是以固定形式作为环境惩罚成本来考虑，其排放权也可用于买卖交易，其交易价格由市场主导。为了综合考虑碳排放对冷热电联供系统的影响，引入碳排放权交易成本函数，建立考虑碳交易成本、燃料成本、环境成本的冷热电联供系统低碳调度多目标优化模型。提出一种模糊自修正粒子群算法求解此优化问题...
进行暂态稳定紧急控制时，首先需要确定合理的切机量。从发电机转子运动方程出发，定义并分析系统加速能量在系统稳定运行状态、故障切除时刻以及采取控制措施时刻的特性，指出等面积准则是系统加速能量在特定条件下的表达形式。在此基础上，推导在临界切机量时系统加速能量所满足的特性方程，提出一种基于系统加速能量的临界切机量求取方法。与...
受特高压直流送电容量大、多直流密集落点以及负荷高密度分布等因素影响，受端电压稳定问题已成为威胁电网安全稳定运行和制约负荷接纳能力的重要因素之一。通过逆变器准稳态模型，解析其无功消耗与送电有功间的强关联特征；通过时域仿真，明晰逆变器无功消耗与容性补偿器无功出力动态差异，明确该差异可使逆变站成为动态无功源，即直流有功回降...
网络重构是配电自动化的重要功能之一，随着智能电网建设的发展，其重要性越发显现。针对随机类优化算法用于配网重构计算速度慢的缺点，提出基于Mayeda生成树的新编码及解码策略，将该策略与粒子群算法相结合，得到配网重构新方法。基于Mayeda生成树的新编码及解码策略使随机进化优化解空间被限定在拓扑可行解空间中，从而无须进行拓扑放射性检...
预防控制和紧急控制的协调可以降低总协调控制成本、降低失稳风险，但同时增加了问题求解的困难性。提出一种求解暂态稳定预防–紧急协调控制问题的新方法。首先通过引入系统暂态安全指标，整个协调控制问题转化为对一个二层优化模型的求解，其中上层通过调节协调参数最小化协调控制总成本，下层分别求解指定协调参数下的预防控制子问题和后续各...
现有电力系统稳定器（power system stabilizer，PSS）和直流调制多使用本地信号作为控制器反馈输入信号，控制器间的交互作用可能降低甚至破坏系统稳定性。提出了一种基于广域测量信号的 PSS 与直流调制协调策略，首先通过留数法选择对于振荡模态可观性较强的广域信号作为阻尼控制器备选反馈信号；其次通过相对增益方法选择使 PSS 和直流调制交...
大量种类繁多的分布式电源接入可能运行在三相不平衡状态的配电网。分布式电源种类繁多,控制方式多样,并网阻抗等值参数取值范围较宽。前退回代是用于配网潮流计算的重要方法之一。通过数值仿真计算发现，分布式电源三序稳态模型的负序和零序阻抗在一定的取值范围内，会引起前推回代潮流计算发散。进一步分析潮流发散的原理，发现造成发散的原因...
对弱阻尼低频振荡模态，通过求解特征值对运行方式的灵敏度，在线计算提高模式阻尼的运行方式控制调整策略，实现对低频振荡的有效预防、抑制或平息。计算之初，通过模糊聚类对多机系统进行分群；利用参与因子筛选实际参调发电机，明确控制范围。采用特征值对运行方式灵敏度并行化计算，快速获取小干扰稳定量化指标（阻尼比）对控制变量（发电机...
随着跨区送电量的需求增加，大量功率需要进行远距离传输，因而抑制区域间的功率振荡仅靠局部反馈信号设计的控制器已难以保证整个系统的稳定运行。因此，含有时滞影响的广域控制器的分析和设计是近年来互联电网研究的热点之一。基于Hamilton系统理论，建立对应的广域测量电力系统的非线性时滞广义Hamilton模型，并以此模型为基础，给出相应的 L...
强迫功率振荡源的在线定位对电网安全稳定运行具有至关重要的作用。基于相量测量装置（phasor measurement unit，PMU）的实测数据和同步发电机转子运动方程，给出振荡过程中发电机机械输入功率波动的计算方法。通过对振荡过程中发电机机械输入功率波动、电气输出功率波动、转速（频率）波动的相位关系的理论分析，给出强迫功率振荡的在线监测分...
为解决现有单相电流行波选线方法有效时间窗短、存在死区，且受到现场电流互感器（current transformer，CT）配置方式的制约等问题，提出一种利用故障暂态单相电流和母线三相电压构造方向行波并进行故障方向识别的配电线路接地选线新方法。该方法选取一定数据窗内各线路单相电流和母线三相电压，利用单相电流与模量电压的线性组合，构造模量上...
针对零序暂态分量的特点以及现有的信息融合技术在小电流接地故障选线中具有样本数据不均衡、维数灾难和经验风险高的缺陷，分析选线样本的特性，提出基于样本数据处理和ADABOOST法的小电流接地故障选线的新方法。首先，通过经验模态分解和快速傅里叶变换对零序信号进行故障特征提取，然后利用故障特征建立线路故障测度和利用信息增益度建立方法...
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...
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