摘要:针对实际应用中环境复杂性导致光伏阵列的输出呈现多峰值现象，而传统控制方法在此情况下存在无法持续高效的跟踪到最大功率点的难题，将优化的多峰值支持向量机函数和具备快速收敛特性的猫群算法相融合，提出一种基于自适应权重迭代收敛的改进型猫群算法（IMCGA），并用于解决局部遮阴情况下的多峰值寻优问题, 从而实现太阳能发电系统的最大功率跟踪功能。通过搭建光伏电池的数学模型，分析局部遮阴情况下光伏电池的多峰值输出特性；通过详细分析IMCGA智能算法中自适应权重和变异算子的优化构造，阐述IMCGA算法在局部遮阴的光伏系统最大功率点跟踪的实现过程。最后，通过与一系列传统控制算法进行对比仿真实验，显示所提出控制算法的优越性。

摘要:为了实现对模块化多电平变换器（MMC）的优化控制，该文设计一种基于电压电平的MMC模型预测控制策略。基于桥臂电压和与差的关系推导MMC系统的数学模型，由数学模型设计具有分层结构的模型预测控制器；控制器中的成本函数设计综合考虑交流电流控制、环流抑制控制和桥臂能量平衡控制；成本函数将选择出最优电压电平为脉宽调制器提供电压参考。此外，子模块电容电压平衡控制使用单独的控制回路实现。最后，搭建MMC的半实物仿真测试系统。稳态和动态测试结果验证了新型控制策略的效果。

摘要:由于大规模分布式电源（DG）接入配电网，传统配电网的运行模式、控制策略已不适用于主动配电网。自愈控制能够对配电网的故障进行主动预防、诊断、分析和恢复正常供电，是主动配电网的主要特点。该文设计一种适用于主动配电网的智能控制终端，对其中的故障隔离、故障选相、故障定位测距等故障处理模块进行研究。最后，在Matlab/Simulink建立仿真模型，结果表明该终端系统对主动配电网故障有很好的处理能力。

摘要:交流配电网本身具有三相不平衡特性，并且可与直流配电网通过AC/DC换流器相连形成交直流配电网。该文针对AC/DC换流器提出一种新型的π型等效模型，并建立一组用于描述包含三相交流部分和直流部分的功率平衡方程。交流网络以及直流网络采用导纳矩阵形式描述，π型等效模型使得AC/DC换流器可以包含在节点导纳矩阵中，形成整个网络的节点导纳矩阵。结合换流器模型和网络方程，该文给出包含三相交流线路和直流线路的潮流计算方法，并采用案例进行验证。

摘要:并网型直流微电网对于改善电网末端薄弱环节的供电可靠性和电能质量有着重要作用。传统的优化配置方法多关注企业的经济效益，很少考虑用户的用电体验。在市场环境下，并网型微电网的建立与推广必须重视用电用户的利益。以典型的“风—光—柴—储”并网型直流微电网为研究对象，提出一种兼顾供电企业经济效益和用户用电体验的微电网双层优化配置模型。模型考虑微电网全寿命周期内的初装成本、运行维护成本、燃料成本、置换成本以及与配电网的能量交互费用等，建立以企业综合经济成本最小为目标的上层模型和以用户缺电损失期望最小为目标的下层模型，引入供电可靠性关联上下层模型，使用KKT条件实现双层模型到单层模型的解耦，并用遗传—蚁群混合算法对模型进行求解，算例仿真结果验证了模型和算法的有效性和合理性。

摘要:电动汽车的接入对配电网的安全稳定运行带来了根本性的影响，利用直流软联络(SNOP)代替联络/分段开关，不仅能够提高有源配电网的潮流控制能力和实现双端馈线的电气解耦，而且能够较准确调控两端所连馈线功率和提高有源配电网运行的灵活性。该文首先分析电动汽车及其负荷的不确定性，并基于二者的时序性概率出力模型，综合考虑系统网损和电动汽车的充放电功率特性，构建多目标的SNOP最优配置模型，然后提出相应的求解算法。最后，利用IEEE 33节点系统验证数学模型和求解算法的可行性和有效性。该文的理论分析结果可为计及电动汽车接入的配电网损耗计算分析提供借鉴作用。

摘要:根据配电网和分布式电源相关特性，建立考虑多种约束条件下配电网网损最小、分布式电源成本最低、电网电压稳定性最好的多目标优化数学模型。该文提出一种改进自适应权重多目标粒子群算法对配电网进行分布式电源优化配置，相较于传统的多目标粒子群算法容易陷入局部最优，以及单目标算法只能给出单一配置方案，该方法在保证得到更接近全局最优解的同时提供一系列可供选择的方案（一组Pareto解集）。采用不同算法对IEEE 69节点算例进行求解计算，仿真结果充分证明了算法的优越性，为配电网中分布式电源配置提供了更为灵活的可行性方案。

摘要:配电线路通常采用非换相运行方式，存在三相不平衡负荷，造成线路参数不平衡，给故障定位带来困难。该文针对辐射状配电网提出一种新的故障定位方法，仅利用单端故障信息便可实现配电线路的准确故障定位。该算法利用网路矩阵研究配电网结构，降低故障计算的复杂程度；利用斐波那契（Fibonacci）数列搜索方法进行故障搜索，加快搜索过程。最后，利用PSCAD/EMTDC对配电网进行仿真分析，结果表明该文方法具有较高的故障定位精准度。

摘要:随着农村电网升级改造的深入和农村居民生活水平的不断提升，农村电网的电网结构、运行水平、负荷种类和负荷运行特征都已经发生了明显的变化，传统农村电网综合评价指标体系和评价方法已不能满足当前农村电网的需求。该文提出一种计及分布式电源接入和负荷运行特性的农村电网综合评价体系。首先构建涵盖源-网-荷等反应农村电网结构和运行特点的综合评价指标体系，然后对现有的单一农村电网评价方法进行全面梳理，提出基于博弈论的组合赋权法，并进行层次化指标的权重计算，为体现评价体系的适应性，选择中国不同地区农村电网进行横向对比，以验证算法的有效性。在乡村振兴的国家战略背景下，该文提出的农村电网综合评价体系具有较强的实用性，能够为农村电网的投资提供参考依据。

摘要:针对当前电力系统中弃风现象严重以及二氧化碳排放量高的问题，提出一种含电转气的电—气互联综合能源系统低碳经济调度模型，引入经济折算系数将二氧化碳排放量折算到经济维度和系统的运行成本共同组成综合成本最低的目标函数，并考虑含电转气的电力系统及天然气系统的能流模型与安全约束，用内点法予以求解。采用修改的IEEE 30节点电力系统和比利时20节点天然气网络进行算例分析，通过比较4种不同模型下的综合成本与二氧化碳排放量，验证所提模型能有效兼顾系统运行的低碳性和经济性，同时大大提高消纳风电能力。取不同经济折算系数会得到低碳性与经济性不同侧重的最优调度结果。

摘要:人们对环境保护意识的提高以及风电渗透率的不断攀升，使得电力部门对含风电系统的调度提出更高要求。为了在降低碳排放量及促进风电消纳的同时将发电成本控制在最低，该文建立考虑环境与经济指标的含风电系统环境经济调度模型，模型中的目标函数考虑火力发电成本、旋转备用成本、碳排放权交易成本、风力发电成本及弃风惩罚成本。针对传统萤火虫算法寻优过程中易出现的振荡问题，该文提出一种变步长萤火虫算法对模型进行求解。结合修改后的IEEE 39节点算例进行仿真分析，仿真结果验证了所提模型的可行性以及变步长萤火虫算法求解此类问题的有效性。

摘要:该文以含分布式电源的配电网可靠性评估为主要内容，首先研究居民、商业、工业的日负荷特性，建立反映用户用电特性的时序负荷模型。根据分布式电源的出力和负荷需求，建立储能协调运行模型。在此基础上，研究分布式电源的接入以及不同分布式电源出力对各类用户负荷可靠性的影响。最后，基于时序蒙特卡洛模拟算法，对IEEE RBTS BUS6F1馈线改进系统进行可靠性计算。算例结果表明，分布式电源的接入能有效提高配电网可靠性，且分布式电源对于不同的用户负荷可靠性影响不同。

摘要:小电流接地系统在正常运行时，由于线路参数不平衡的普遍存在，系统中性点将产生不平衡电压。不平衡电压在系统馈线中将产生不平衡电流，对该电流的分布特征进行研究，有助于系统故障分析。该文从理论上分析不平衡电流在系统馈线中的分布特征，从馈线的视角出发，通过戴维南定理对系统电路进行等效，得到各馈线不平衡电流表达式。以此为基础求得单相接地故障时馈线稳态零序全电流表达式，揭示其对单相接地故障下馈线零序电流幅值与相位的影响。提出通过对故障前后馈线零序电流作差消除不平衡电流的影响。最后，在matlab软件平台搭建仿真模型，验证该文的分析结果。

摘要:针对VSCHVDC系统，考虑Parareal并行计算方法的并行性与高效性特点，提出一种电磁暂态计算问题方法，以提高VSCHVDC系统电磁暂态计算速度与数值精度。首先，建立VSCHVDC时域动态模型，并使用Parareal方法进行计算,该方法通过划分整个仿真时间为一系列子区间，将各子区间内的初始值用一组满足网络初始条件的近似解来表示；其次，利用这组初始值在各子区间内单独、同时进行计算求解；最后，通过预估-校正的方法得到精细解。算例测试表明:该算法可获得有效的加速比及较高的并行效率，应用于VSCHVDC系统电磁暂态数值仿真中能显著提高计算速度。

摘要:随着技术发展，双馈式风力发电机成为风电场主流，风电场内部电压波动及网络损耗优化研究也越来越重要。该文基于风机位置的电缆选型，分析双馈机组的无功极限，充分利用风机无功调节能力，将每台风机无功出力、静止无功补偿装置无功出力作为连续控制变量，有载调压变压器分接头位置及风电场固定无功补偿器组数作为离散控制变量，建立综合考虑风电场有功网损和总电压偏差的目标函数，并通过线性递减权重粒子群算法进行分析，得到风电无功优化最优解。通过算例表明：考虑电缆选型的双馈式风力发电机分散协调控制能有效降低网损及电压波动。

摘要:针对光伏发电与储能设备大量接入配电网，考虑多种电压无功资源协调的电压最优控制问题，该文研究“源-网-荷”互动模式下的含光伏发电与储能配电网最优电压控制策略。采用LQR理论，建立含光伏发电与储能配电网最优电压控制模型，并针对含光伏发电与储能配电网稳态运行点多变且模型和参数信息不完整或不精确的情况，引入ADP算法设计最优控制策略的在线计算方法。算例仿真表明，基于ADP的最优电压控制策略可以在配电网和分布式光伏的不同运行情况下取得良好的电压改善效果。因此该方法适用于电力系统在线控制应用。

摘要:为解决配电网单相接地故障时定位效果不佳的问题,根据故障发生后健全线路及故障线路故障点下游暂态三相电流增量波形相似，而故障线路故障点上游故障相与非故障相暂态相电流增量波形差异较大的特点，提出一种基于相电流增量的故障区间定位新方法。该方法利用各个检测点的三相电流增量求出各自的功率系数并发送到主机，通过对比相邻检测点的功率系数判断出故障区间。其优势在于仅利用电流作为故障区间定位特征量的同时减少了通信系统的压力。通过仿真和数据分析表明，该方法在各种初始电压相位下发生高、中、低阻接地时均能正确的判断出故障区间，具有原理简单、适用性好的特点。

摘要:变压器差动保护的核心问题是如何鉴别励磁涌流与区内短路电流，防止保护误动作。该文针对传统二次谐波幅值比识别励磁涌流的方法存在判据单一、精确性不足、在某些情况下可能造成误动的问题进行改进，增加相位差判别的方法，并结合比率制动组建综合制动判据。利用MATLAB软件中Simulink实现模块的构建，对变压器在不同的运行情况下进行仿真校验。仿真结果表明：该判据不仅能够区分不同情况下的短路故障，而且能够有效地识别励磁涌流，并对变压器不同的故障类型作出相应的保护动作。

摘要:传统的电容式电压互感器在高频段不具良好的响应特性，不能满足电压行波测量的相关要求，电压行波故障定位法的发展也因此受到一定限制。该文基于Rogowski线圈原理设计穿芯式行波传感器，其通过测量电容式电压互感器(CVT)的入地电流行波来检测线路电压行波，能有效传变线路电压行波信号，无需高速采集系统，可应用于电压行波故障定位装置。该文实验测试穿芯式行波传感器的传输特性，包括频率响应特性、高频暂态行波信号响应特性、工频特性、耐压特性以及抗干扰特性。实验结果表明：该传感器能有效传递10 kHz~2 MHz频率范围内的行波信号，从而防止接地线泄漏工频电流信号传递到二次侧，避免后续装置误动。

摘要:传统电力预测模型不能很好地将多种影响因素纳入考虑，也无法对关联因素进行筛选。针对该类问题，该文将信息论中的互信息及人工智能随机森林算法引入中短期用电量预测中。互信息可以根据多种变量与用电量间的平均互信息值大小辨识出关联性高的因素，不同产业可能高关联于不同变量。考虑不同关联因素，采用随机森林算法对不同产业进行针对性预测建模。以江苏省的用电量数据作为实际算例，并将上述方法与未采用互信息的方法以及未针对性分产业建模进行对比。仿真结果表明，上述方法具有科学性和有效性，且有较高的预测精度。

摘要:电力系统中的某些关键节点在系统发生大规模连锁故障的时候可能会对故障的扩大起着推动的作用。为了提高关键节点辨识的速度和准确性，该文通过对Google公司提出的PageRank算法进行改进，提出基于PSNodeRank算法的电网关键节点辨识方法。该方法选取电网关键节点的重要评价指标，建立电力系统有向加权网络模型。考虑电力系统网络的网络链接方向和权值的特性，该文提出PSNodeRank值对节点进行评估，并具体描述每个节点的重要性，再利用电力系统分区特点，对大电网节点重要性的复杂计算过程进行改进，大大提高了运算速度，减少了运算所需存储容量。最后，通过对IEEE 39节点系统进行仿真，所得结果表明：该文所提方法计算的指标可以有效、准确地辨识出电网中的关键节点，判断它们在交直流电网自组织临界演化过程中的作用。对预防系统向连锁故障临界状态演化有着重要的意义。

摘要:智能电能表是智能电网中重要的高级计量设备，其故障类型具有复杂的随机模糊特性，对用户的用电安全和计量的公平公正具有重大直接影响。为了分析智能电能表故障数据中的随机、模糊信息及其之间关联性，该文根据聚类算法和云理论，对数据进行挖据，建立智能电能表故障信息的分类诊断云模型，确定智能电能表的薄弱环节或影响电能表可靠运行的关键信息。最后，以某地区2015年度主站采集到的智能电能表异常事件记录为数据源进行挖掘分析，验证该文所提方法的有效性和实用性。

摘要:针对现有携带型短路接地线（简称接地线）在特高压线路上挂接时存在质量重、不便于携带安装的问题，该文提出使用铜包铝复合材料用作特高压接地线导体的轻型化方案。对铜及铜包铝材料在短时间下的熔断电流进行理论计算及试验，并对典型1 000 kV同塔双回线路接地线短路电热耦合暂态过程进行仿真分析。研究结果表明：当导线截面大于4 mm2、熔断时间小于1.5 s时，接地线导体材料熔断电流试验值与理论计算值基本一致。采用CCA10铜包铝接地线相比铜接地线截面积增大71.1%，但质量减轻36.2%。对于1 000 kV同塔双回线路单回停电检修的情况，可选择50 mm2的铜接地线或95 mm2的CCA10铜包铝接地线，且铜包铝接地线安全裕度更大。

摘要:针对人工带电更换防振锤作业劳动强度大、效率低、危险性高的问题，研制具有双作业末端的带电更换防振锤机器人。首先，设计机器人行走轮、夹持机构、作业末端等构型，完成本体测控平台及远程管理主机控制平台的集成设计。其次，制定机器人更换防振锤的作业规划，并提出一种易于扩展、通用性强的多臂多动作机器人关节运动模型及其H∞控制方法，增强机器人关节运动的鲁棒性及其对作业环境的自适应能力。最后，通过对机器人进行工频耐压试验与实际线路作业试验，验证了该机器人结构设计合理，完成跨越防振锤及拆取、安装防振锤等作业任务连贯流畅，关键动作满足定位要求。

摘要:机组APS技术是电厂热工自动化重要发展方向之一，对机组辅助设备启动锅炉的控制方案进行优化可有效提高系统安全稳定运行水平。在此背景下,以某大型发电机组配置的启动锅炉为例，介绍该型锅炉的主要设备，分析其启停工艺，重点论述自启停控制系统框架和功能组设计等关键技术，并提出一种锅炉自启停控制解决方案。该方案在某百万千瓦级超超临界机组配置的启动锅炉中成功应用。试验结果表明：该方案不仅可以规范运行操作，还可以减少人为干预，提高电厂的自动化水平、安全运行水平。该控制方案可直接应用于同类型启动锅炉，也为其他类型工业锅炉的启停控制提供了参考。