摘要:信息与物理系统的深度耦合使得网络攻击成为影响电力系统运行可靠性的重要因素.首先,从攻击方视角进行网路安全威胁风险分析,根据攻击者身份推断其可动用的资源,分析想要达成的攻击目的及可能采取的渗透入侵路径和破坏模式,为研制针对性的防护方法提供指导;其次,分析电力行业正在推进的可信计算、等级保护、安全态势感知等防御机制的缺陷,指出软、硬件系统的供应链安全威胁;然后考虑到攻击不同电力监控系统造成的风险水平和危害后果有所差异,从成功攻击可能性和危害后果2个维度构建电力系统网络攻击风险矩阵,并指出多目标协同攻击相比于单点攻击将使风险出现跃迁现象;最后,从国家支持型网络攻击可动用的资源和想要达成的攻击目的出法,提出2种高危潜在网络攻击破坏模式,并对其攻击实现过程和危害机制进行概要分析.

摘要:随着经济社会的发展，电力的可靠供应引发了人们的广泛关注。2021年2月15日，受极寒天气影响美国得克萨斯州发生大范围停电事故，影响用户超过480万，给社会生产生活带来剧烈冲击。简要介绍得州电力系统概况，以时间为主线梳理得州停电事故发生过程，并从电网充裕度、区域支援能力、市场机制3个方面剖析事故原因。最后结合中国新型电力系统建设背景，提出电力气象预测技术应用、新型电力系统电源结构、灵活资源挖掘及源网荷储一体化运行、电网网架结构建设等方面的启示，为保障中国新型电力系统供电充裕度提供借鉴。

摘要:相变储能系统作为一种新型的具备高弹性、高可靠性与绿色性的分布式储能形式,能够以柔性可调负荷形式为电网提供灵活可靠的辅助服务.为进一步挖掘相变储能系统的应用潜力,提出一种基于共享聚合相变储能系统的区域联合削峰填谷策略.首先,构建分布式相变储能单元的聚合可控模型,在此基础上,设计一种基于共享相变储能的区域联合控制可行架构;然后,在非合作博弈、合作博弈等不同商业模式下,建立区域内及区域间的联合削峰填谷控制策略;最后利用量子粒子群算法对所提控制策略进行有效求解.算例仿真结果验证所提策略在降低负荷方差及区域电力系统运行成本等方面的优越性,可作为电网辅助服务的一种新手段.

摘要:综合能源系统(IES)涵盖电、热、气等多种能源类型,运行状态复杂、设备动态特性多样,为了保证IES安全可靠运行需要进行状态估计(SE).在此背景下,针对IES状态估计时效性和准确性较差的问题,提出一种面向IES 的混合状态估计方法.首先,分析耦合量测模型对IES量测冗余度的影响,以及量测冗余度增加对热网状态估计效果的影响;其次,在IES中引入分布式状态估计,构建2种不同区域划分场景并进行对比分析;最后,选取30节点电力网络与17节点热网耦合IES进行仿真分析,算例结果验证所提方法的有效性与实用性.

摘要:针对目前电—气—热综合能源系统动态耦合过程中存在的规划策略单一、调度灵活性差等问题，提出一种考虑动态能量转换(DEC)储能和负荷协同优化策略的双层优化调度模型。该模型上层考虑能量流动态转换与蓄电池、超级电容器和电转气等电气设备全生命周期的的影响，探讨混合储能系统容量配置优化模型和DEC负荷模型。下层根据上层的储能配置建立以运行成本和网络损耗为目标函数的综合能源系统日前优化调度模型，并将调度结果反馈回上层，使DEC负荷参与系统的二次调度以增强调度的灵活性。随后，采用二阶振荡粒子群算法求解上层模型，下层模型在处理非线性方程后采用ε-约束法求解。最后以修改的IEEE 39节点电力系统、比利时20节点天然气系统和6节点热力系统耦合的综合能源系统为例，对4种运行场景下的经济性、可靠性、灵活性进行分析，证明所建模型以及所提算法的合理性和优越性。

摘要:风电和光伏的大量接入导致电力系统转动惯量减少，从而引发电力系统自动发电控制的调频问题。储能装置能快速、精准的参与电网调频，在实际工程问题中已得到广泛应用。在此背景下，提出一种基于随机模拟和经验模态分解的含风光电力系统自动发电控制储能定容方法。首先，在创建随机生产模拟模型的基础上，采用经验模态分解区域控制偏差从而获得储能调频的高频分量和传统机组调频的低频分量，随后，通过储能负责的高频分量求解储能容量，并考虑储能充放电条件对储能进行模拟。最后，对比无储能和不同储能容量下的调频效果，得到调频效果最优的储能容量。算例仿真及结果表明文中方法有效可行，可以获取含风光电力系统自动发电控制最优储能容量。

摘要:传统配电网规划方法忽略了分布式电源接入配电网前后功率值的变化，导致其规划后建设投资成本较高。为此，提出基于城市能源互联网的配电网规划优化方法。首先，计算分布式电源接入配电网前后的发电功率值，通过功率值对比分析分布式电源接入配电网前后负荷变化，确定城市能源互联网对配电网影响因素。随后，基于该影响因素建立负荷预测模型，预测配电网在城市能源互联网影响下的负荷变化。最后，设置电力供需平衡、潮流容量、电压和电流等约束条件，建立配电网规划优化模型。仿真结果表明：该配电网规划优化方法的预测区域负荷准确度高，功率预测性能与实际值相差极小，并且该方法可降低配电网规划建设投资和经营的总成本，实现配电网规划的合理化。

摘要:单相VSC具有广泛的应用，研究其运行特性对于谐波产生机理、谐波抑制以及稳定性提升具有重要意义。首先,针对单相VSC整流器主电路结构，采用二阶广义积分器构建了同步锁相环环节。其次，根据直流电压外环控制和单位功率因数运行要求，建立采用准比例谐振控制器的内环控制方程。然后，基于时变周期系统运行轨迹线性化原则，构建主电路和控制系统谐波传递函数矩阵，推导5阶导纳矩阵模型，并分析相关因素对导纳特性和系统稳定性的影响。最后，采用电磁暂态仿真模型验证所建立模型和理论分析的正确性。

摘要:传统频率控制的LLC谐振变换器存在频率调节范围宽、转换效率低等问题，不适用于宽电压范围的应用场合。为了解决这些问题，提出一种全桥LLC谐振变换器的PWM控制策略，通过调节开关管的占空比实现增益调节。谐振变换器2个下桥臂的开关采用固定的频率控制，开关频率等于谐振频率，而2个上桥臂的开关采用PWM控制来调节输出电压。在PWM控制策略下，明显缩小了谐振变换器的频率调节范围。此外，原边侧开关管和副边侧整流二极管分别实现零电压导通(ZVS)和零电流关断(ZCS)，有效地降低了变换器的开关损耗。最后，搭建功率为1.5 kW、输入电压为400 V、输出电压为250~500 V的仿真系统和实验原型，验证PWM控制策略的有效性。

摘要:针对现有线损分摊方法没有合理考虑分布式电源(DG)并网对配电网线损实际影响的现状，提出一种兼顾DG影响等级划分及权重特性的线损分摊方法。首先，设计一套涵盖了配电网规划、运行、管理的影响指标体系，较全面地表征了DG并网对配电网的影响，并基于该指标体系制定线损分摊策略弥补配电网经济成本；其次，使用基于CRITIC法原理改进的序关系分析法(CRITIC-G1)计算指标权重，并从主、客观角度综合分析指标的权重特性，以突出不同指标对线损的影响程度。由于各指标与线损没有必然线性关系，故进行影响等级分类并设置影响因子分值；随后，将所得指标权重和影响因子分值纳入线损分摊修正系数的计算中，在潮流追踪法的基础上修正DG的分摊电量；最后，以某含DG配电网的典型日为例，验证所提方法的有效性。

摘要:高压内置型高阻抗变压器空载合闸中会产生幅值较高的零序涌流，其可能会经相邻变压器渗透至经小电阻接地的20 kV配电网络中，引发配网线路零序过流保护误动，进而导致用户失电。针对这一问题，首先结合零序涌流的半解析表达式，对高压内置型高阻抗变压器的零序涌流幅值特征进行量化分析；然后依托PSCAD/EMTDC平台验证了模型的有效性和保护误动的可能性；最后基于Matlab编写配网线路零序过流保护的误动风险评估程序，结合变压器和保护的实际参数，量化高压内置型高阻抗变压器空载合闸工况下相邻配网线路零序过流保护的误动概率。计算结果明确零序过流保护在高压内置型高阻抗变压器空载合闸期间的动作情况，在此基础上，提出一种借助5G通信技术的零序过流保护涌流闭锁策略，并分析该策略的可行性。

摘要:传统配电网对地电容测量方法受中性点接地方式的影响较大，且无法消除消谐电阻和电压互感器内阻抗对测量精度的影响。为此，提出一种不受中性点接地方式影响的配电网对地电容精确测量方法，利用配电网外接特制的带有分接抽头的Y/△接线接地变压器，通过调节接地变压器高压侧绕组接地抽头到较低档位来确保配电网零序电压在规定偏移值内变化，并通过测量得到所需零序电压和零序电流，得到系统对地电容；并在PSCAD/EMTDC仿真环境中对所提的对地电容测量方法进行仿真分析，分析结果表明：该方法测量精度高，且对地电容电流测量过程具有安全、简便、经济的特点。

摘要:为解决配电网小电流接地系统发生单相接地故障时故障区段定位困难的问题，结合故障线路中故障点两侧零序电流方向相反的特点，提出一种基于Hausdorff Distance算法的配电网故障区段定位方法。该方法将零序电流作为故障特征量，首先，对零序电流进行滤波，并通过小波包变换提取故障馈线各检测节点的零序电流小波近似序列；然后，借助Hausdorff Distance算法分析得到各检测节点之间的零序电流小波近似序列偏差矩阵；最后，综合定义一种偏差度表征各区段两侧的差异性，通过比较偏差度大小确定故障区段。仿真结果表明：该方法在不同的故障条件下均能实现正确定位，同时还适用于复杂的配网结构中，便于配电网运行人员迅速对故障线路进行检修和维护，保障电力系统安全可靠运行。

摘要:单芯电力电缆的很多绝缘故障都和金属护层有关，只研究电缆导芯的简化结构模型不能进行护层相关故障的测距。基于分布参数模型，提出一种考虑电缆金属护层的新型故障测距方法。首先，使用分布参数理论分析计及金属护层的故障电缆等效分布参数电路，建立电压、电流方程；然后，通过边界条件求解电压、电流方程中的未知参数，得到故障点前、后的电压、电流值；最后，通过构建测距方程迭代搜索得到故障距离。该方法将复杂的相网络转化为相互独立的序列网络，使得该算法变得简单有效。大量仿真结果表明，该算法能实现护层相关故障(护层对地故障、芯—护层故障和芯—护层对地故障)的精确测距，测距误差基本不超过1.5%，且定位结果不受故障发生位置、故障类型以及过渡电阻的影响。

摘要:目前在继电保护设备动作行为预测中，利用状态转移模型进行状态分类与概率预测时，设备老化、计划检修因素对预测模型影响的描述不够准确，难以对继电保护设备的未来动作情况进行准确反映。本文基于表征设备老化及检修的改进三参数Weibull分布，利用鲸鱼算法求解更为准确的改进三参数Weibull分布函数，构建了具有时变转移速率的连续时间Markov链状态转移模型，并利用计划检修节点表征保护设备的役龄回退，利用状态观测节点简化转移概率计算，进而基于Markov状态转移模型提出了计及时变转移速率与计划检修的动作行为预测方法。基于保护实例数据计算拟合了Weibull曲线，通过仿真对比实验对预测结果进行综合分析，验证了状态转移模型及预测方法的合理性。

摘要:针对传统单向循环神经网络在配电网超短期功率预测领域存在的预测曲线失形、模型过拟合现象以及预测精度不高和收敛速度慢等问题，提出基于小波变换和自注意力机制的双向循环神经网络改进模型。通过双向结构学习功率数据的前向和逆向规律提高模型预测精度；通过小波变换分摊整体功率预测难度以及改善过拟合和加快模型收敛速度；通过自注意力机制把握模型隐藏层维度关系进一步提高预测精度。算例证明改进模型可以有效改善上述问题，改进模型与传统单向模型相比，在有功预测场景中，MAE提升了50.1%，MAPE提升了43.3%，RMSE提升了51.1%；在无功预测场景中，MAE提升了60.5%，MAPE提升了63.8%，RMSE提升了60.1%。

摘要:传统的电力用户价值评价一般不区分高、低压电压等级，高压和低压用户适用指标各异且目前低压电力用户价值评价未见对应指标体系，为此，提出一种基于AHP和BP-Adaboost算法的低压电力用户价值评价方法。首先建立一套低压电力用户价值评价指标体系，并定义评分规则和等级划分规；然后则利用层次分析法(AHP)获取低压电力用户价值评价综合得分和等级；最后提出利用AHP和BP-Adaboost相结合的算法进行低压电力用户价值评价，得到低压电力用户综合得分和等级，并利用决定系数和准确度2个参数进行验证。算例仿真及其结果表明方法正确有效。

摘要:当前，季节性、时段性电力供需矛盾日益凸显，通过避峰、错峰、限电等措施开展的有序用电在一定程度上能够缓解电力供需紧张局势，更好地保障电力系统的平稳运行。在此背景下，提出一种基于熵权—灰色关联变权重的有序用电决策方法。首先，克服单一常权重对异常指标不能灵敏反应的缺陷，将信息熵与灰色关联度相结合引入可变权重，对用户参与有序用电的潜力进行综合评估，以此确定企业参与有序用电优先级。然后，为避免传统人为编排有序用电方案导致收益损失，提出有序用电辅助决策方法，并基于MATLAB仿真模拟用户避峰、错峰等操作。最后，以长沙市黑石线2020年迎峰度夏运行方案为例验证决策方法的准确性与有效性。仿真结果表明，所提出的基于信息熵-灰色关联变权重的有序用电辅助决策方法，能够有效缓解高峰期电网调峰压力，具有一定的经济性与工程实践价值。

摘要:随着智能配电网的发展，配电网的设备类型及数量呈现出海量接入的态势。异构多源的数据信息在爆发式增长的同时，也对智能配电网保护业务的实时性、可靠性提出了更高要求。为了更好的满足配网保护业务的实时性要求，提出了基于容器的配网保护微服务建模与计算资源调度方法。首先，将配网保护业务分解成多个微服务，建立了配网保护业务的微服务时序逻辑模型和基于容器的配网保护业务微服务架构；然后，建立了微服务的计算资源调度模型，并通过改进差分进化算法求得最小业务延时的微服务计算资源调度结果；最后，仿真算例比较了不同微服务计算资源调度策略的结果，并分析了CPU计算资源量对计算资源调度结果的影响，仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要:由于分布式光伏窃电的稽查难度大，致使相关部门收集的窃电样本数量有限，无法满足基于数据驱动的窃电检测需求。通过数据增强的方式，提出一种基于Wasserstein生成对抗网络(WGAN)的分布式光伏窃电样本数据增强方法。首先，WGAN通过生成网络与判别网络的对抗训练，能够学习到光伏窃电数据序列难以显式建模的时间相关性，可以生成与真实窃电样本具有相近分布的新的窃电样本；然后，根据典型的光伏窃电模型，针对窃电样本的数据特征选用卷积神经网络(CNN)进行窃电检测；最后，通过算例分析，对比不同数据增强方法与分类器，表明WGAN生成的窃电样本能够符合真实样本的波动规律和历史数据的概率分布特征，进而有效改善分类器的检测性能。

摘要:研究分层土壤对接地装置冲击散流特性的影响，本文提出一种基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性仿真方法。采用拉普拉斯方法计算双层土壤中的水平接地体、垂直接地体的接地电阻值，以及双层土壤结构下接地装置各部分链式电路模型的电导参数、电容参数、电感参数等，搭建复杂土壤中杆塔接地装置的ATP-Draw仿真模型，该模型能够实现分层土壤中输电线路杆塔接地装置雷电冲击特性的仿真分析及冲击接地电阻的准确计算，可用于杆塔接地系统设计。

摘要:为解决变压器绕组超声检测系统的分辨率会随检测距离的增加而降低的问题，提出超声合成孔径弧形扫描联合算法，使检测系统的分辨率不再随检测深度的提高而降低，仅与换能器本身相关，并且实现了故障快速定位，提高了检测效率与检测精度。最后，设计变压器绕组超声合成孔径检测系统，采用400 kHz超声换能器对实体变压器进行实验，最终实验结果表明，该检测系统能在线、快速定位变压器绕组变形故障，并且检测结果的相对误差仅为4.26%。

摘要:针对智能电表前端接线端子温度难以直接检测的问题，提出一种改进粒子群优化径向基神经网络的智能电能表温度端子检测方法。首先基于RBF神经网络建立电能表端子温度与其影响因素映射关系式，通过K-Means++算法获取合适网络核函数的中心位置；然后利用递推最小二乘法求解网络核函数连接权值；最后通过改进粒子群优化RBF神经网络宽度系数和模型训练，推导优化温度映射表达式，据此实现智能电能表端子温度检测。仿真实验结果表明：提出的多种群互生改进粒子群优化径向基神经网络算法计算准确度高、搜索能力强、收敛速度快，温度检测相对误差小于0.17%，相比于现有检测方法具有更高的准确度。

摘要:二次回路现场检验是关口电能计量装置现场检验中的重要环节，但过往检验时寻找待检二次回路端子的方法较为繁琐。为了优化寻找待检端子流程，提出一种基于EAST的端子编号检测方法。该方法首先建立训练数据集，训练EAST模型；使用已训练模型对端子排图像进行文本检测，输出端子编号区域的大小位置信息；然后，对区域坐标使用DBSCAN聚类，区分可能存在的多列端子，由线性回归计算每列端子倾斜角度；最后，结合倾斜角度与区域平均宽高，得到矫正后端子编号区域检测结果。实例验证表明，本方法能够准确检测图像中端子编号，提高了端子的分辨检测效率，为后续开展二次回路检验工作奠定基础。

摘要:非匹配扰动是工程实际问题中常见的干扰类型，传统的控制方法难以达到理想的控制效果，在此背景下，针对一类非匹配非线性系统，提出一种基于自耦PID(ACPID)控制理论的控制方法。首先，将非匹配通道的外部扰动与内部状态定义为一个未知状态，同时将内部动态、外部扰动定义为一个总和扰动，从而将非匹配非线性系统映射为一个等价的未知线性系统。其次，构建一个受总和扰动反相激励的受控误差系统，结合ACPID控制理论设计ACPD控制器，构造闭环控制系统模型，并分析闭环控制系统的鲁棒稳定性。最后，以二阶非匹配非线性系统为例验证所提方法的有效性。仿真结果表明，ACPID控制系统不仅具有良好的动态品质和稳态性能，而且还具有良好的抗扰动鲁棒性和快的响应速度，在电力、交通、航空航天等广泛领域具有实际应用前景。