摘要:电力系统中因窃电行为对电网公司造成的非技术损失一直是电网公司迫切解决的难题。伴随电网大量部署智能电表，利用电力计量自动化系统采集的用户侧数据开展窃电行为准确检测受到研究者和电网公司的普遍关注。首先，介绍用户窃电行为基本分类情况、评价指标与现有窃电检测数据集；然后，从基于电网状态分析、机器学习、博弈论以及硬件4个方面对现有窃电行为检测方法进行全方面整理、剖析与对比，总结出各方法基本思路和优缺点；最后，对当前窃电行为检测领域研究中存在的挑战深入分析，并对未来研究工作重点进行展望。

摘要:虚拟同步机为系统提供了惯量与阻尼支撑，但同时会带来类似传统同步发电机的频率和功率振荡问题。频率的振荡伴随着有功功率的振荡，现有虚拟同步机（VSG）控制方法大多着眼于提高系统频率稳定性，而忽略了功率振荡的问题。为此，提出一种虚拟同步机惯量阻尼参数优化控制策略，以频率偏差和有功功率偏差平方和最小为目标函数，采用遗传算法对新构建的目标函数进行最小值寻优；结合具体算例验证优化方法，建立孤网运行的双机并联的虚拟同步机系统模型。基于此模型，采用PSCAD时域仿真对分析和提出的优化方法进行验证，达到频率和输出有功功率振荡平衡、系统具有更好的频率和功率振荡的目的。

摘要:目前含新能源电网短路电流超标问题日益严重，因其状态变化更快、幅度更大，离线的短路电流超标分析可能无法穷尽超标场景，在线实时分析具有相当的必要性。考虑到主流物理模型计算方法难以满足在线计算速度需求，更快速的计算具有重大意义，因此，提出一种数据—物理融合驱动的短路电流超标评估策略。首先，在分析影响短路电流主要因素的基础上，为了提高计算速度，将原先特征降维为仅考虑负荷的影响，再结合最优潮流及随机模拟生成大量样本集合，通过机器学习算法训练得出数据驱动模型，在此基础上，使用漏检率和误检率对数据模型进行阈值整定；然后，利用数据驱动模型初步筛选短路电流超标场景；最后，通过最新研究中所提理论物理模型对初筛后的短路电流场景进行高精度校验，并在含光伏电源的IEEE 39节点模型上进行验证。仿真结果表明：该策略可在确保不遗漏超标短路电流场景的前提下有效提升校验速度。

摘要:目前，针对柔性直流输电系统在交流电网电压波动时的稳定运行问题，一般采用通过调节有载分接开关保证变压器阀侧空载电压的恒定，但这种方法没有充分发挥有载分接开关的作用，导致正常运行时换流器损耗偏高。为此，提出一种有效降低换流器损耗的新型有载分接开关调节策略。首先，考虑柔性直流输电系统的运行特性，分析所提有载分接开关调节策略的原理，即以最大调制比限制和阀侧最高持续运行电压限制两方面综合确定变压器阀侧空载电压的上限值，再根据网侧电压的实际情况计算分接开关档位。其次，针对具体算例，分析不同交流电压下系统无功功率的要求，根据所提策略计算得到各种实际工况的分接开关档位需求，并且计算对比新型调节策略与传统策略在多种系统传输功率下的换流器损耗，数据显示新型调节策略可有效降低换流器损耗。最后，搭建典型海上风电柔性直流输电系统的PSCAD仿真模型，针对交流电压波动和变压器运行台数变化2种关键工况验证所提新型分接开关调节策略的稳定性和有效性。

摘要:针对部分配网不能采集所有节点电压相角信息的情况，提出通过分析配电网现有量测设备可获取的功率电压数据，采用数字化的方式映射物理系统实现配电网拓扑结构和线路参数可视化。为实现这一目标，首先，基于多组时间断面下的量测数据，根据潮流方程建立线性回归的拓扑与线路参数辨识模型，采用最小二乘法求解模型中导纳参数。其中，考虑实际数据获取过程中存在不可控因素导致部分数据缺失，利用最小方差填补缺失数据，保证信息完整性；其次建立修正模型，采用改进的牛拉法迭代修正拓扑和线路参数初值，对拓扑结构和线路参数精度进行调整；最后利用IEEE 33节点算例验证该方法可行性。

摘要:储能单元作为直流微网系统重要的组成部分，关系到充放电过程中功率的合理分配和母线电压的持续稳定。然而对于含有多个分布式储能的直流微电网系统，SOC的不均衡必然会降低储能系统的可利用率，在不同工况下，为了保证系统正常稳定运行的同时能够实现储能单元SOC的快速均衡控制，首先，提出一种引入线路阻抗补偿前馈环节和动态调速因子的改进型下垂控制策略，消除分布式储能单元初始状态不一致和线路阻抗不同所带来的影响；然后，通过Matlab/Simulink搭建仿真平台实验，验证所提控制策略在不同充放电工况下运行的可行性和有效性；最后，得出结论：多种工况下相比于原有的控制策略，本文所提出的动态调速因子控制策略能够有效加快储能的均衡速度，并维持微电网系统的正常稳定运行。

摘要:为解决行波传感器传变过程中的衰变及噪声干扰等因素影响而导致的电网一、二次侧行波波形不一致问题,提出一种结合截断奇异值分解(TSVD)正则化和离散反卷积的电网故障电压行波精确检测方法。该方法选择集中参数传递函数模型构建电压行波传感器的正演模型;然后利用反卷积原理建立行波反演模型;针对行波波形反演过程中产生的病态问题,提出结合TSVD正则化理论的波形反演方法,实现电网故障电压行波的精确检测。仿真分析表明,该检测方法能够实现二次行波信号的精确反演,反演一次行波信号波形特征可以反映真实的故障波形特征。

摘要:虚拟同步发电机（VSG）技术是一种被广泛应用的构网型储能控制策略。然而，由于模拟同步发电机外特性导致的非线性功角关系，VSG与同步发电机类似，在严重扰动下容易与电网失去同步。为此，分析并网VSG的大信号功角稳定性，提出一种提高功角稳定性的附加阻尼方法，该方法是一种将线性化模型与非线性化模型相结合的理论分析方法。采用线性化模型对阻尼比和频率变化率（RoCoF）进行定性分析，说明附加阻尼方法可以在不降低频率稳定性的前提下提高功角稳定性；在此基础上，采用非线性化模型进行定量分析以准确评估电网故障后VSG的功角稳定性。理论分析和仿真验证表明，在有功功率控制回路中，引入附加阻尼可以提高VSG的功角稳定性。

摘要:为解决模块化多电平储能系统（MMC?BESS）在背景谐波和死区效应等扰动下电能质量恶化的问题，提出一种基于桥臂电流控制的MMC?BESS谐波抑制策略。针对中压大容量应用场景的MMC?BESS谐波扰动问题，首先，分析交流背景谐波和死区效应对MMC?BESS的影响，建立交流背景谐波和死区时间对模块化多电平储能系统交、直流侧影响的数学模型；其次，建立MMC?BESS交流电流、直流环流和交流环流的解耦模型；在此基础上，提出基于桥臂电流控制的MMC?BESS谐波抑制策略，并给出详细的控制器参数设计过程和性能分析；最后，通过仿真和实验验证所提储能系统谐波抑制策略的有效性和可行性。

摘要:为深入研究变压器绕组变形类别、变形程度与绕组电气量的对应关系，从绕组电气量中挖掘出更多绕组信息，采用随机响应面法（SRSM）建立三绕组变压器绕组电气参数与结构参数的显式函数模型，为变压器电气参数对绕组变形的敏感性分析提供目标函数，并提出基于Morris?Sobol法的全局敏感性双层分析模型研究目标函数，确定各电气参数可以最灵敏反映的变形类型。第1层Morris法排除无关结构变量，提高敏感性分析的效率与精度；第2层Sobol法分析各电气参数对不同变形种类的敏感性。分析结果发现，电容参数对绕组径向形变的敏感性远高于电感参数。由此，将绕组电容变化视为检测绕组变形的重要判据，从而建立绕组测试电容变化率与等效变形量之间的联系，为基于电气参数检测绕组变形提供有效方案。

摘要:为了提高变压器故障识别的诊断精度，提出一种基于多尺度卷积神经网络模型的变压器故障诊断方法。首先，在1DCNN结构基础上设计2个多尺度卷积模块，构造变压器故障识别模型的总体结构。其次，针对样本特征较少问题，采用基于比值法的特征扩充方法，将样本特征由5维增强至25维；针对故障样本量少以及故障间样本数分布不平衡问题，采用基于对抗生成网络的样本数增强方法，生成大量模拟样本。最后，利用改造后的数据集对所设计的模型进行训练与测试。结果表明，模型平均准确率为93.24%，与相关主流方法在不同数据集下实验对比，本模型表现效果良好。

摘要:高性能永磁电机系统已成为硬质合金生产成型装备的关键与核心部件，电机系统参数失配将严重影响合金产品成型装备综合效率。为了优化模型参数失配和一拍延迟对永磁同步电机（PMSM）电流控制性能的影响，提出一种具有参数在线矫正的鲁棒无差拍预测电流控制（POC?DPCC）方法。首先，对常规无差拍预测电流控制的参数敏感性进行分析；然后，设计基于Adaline神经网络的多参数误差在线辨识器，并提出一种以参数失配误差为神经网络权值的新型辨识结构来提升参数变化跟踪性能；最后，提出POC?DPCC方法，通过更新控制电压系数矩阵来提高系统对电机参数的鲁棒性，以下一时刻电流预测值代替当前时刻采样电流来补偿一拍延迟的影响。对比仿真和实验结果，可以验证所提方法在复杂工况下的有效性和鲁棒性。

摘要:为了解决现有高压XLPE电缆热评估计算模型在连续波动负荷下计算精度不足的问题，分析传统方法（包括IEC 60853?2和热电等效方法）中采用恒定绝缘层热容分配系数时的计算误差累积，提出电缆绝缘集总热模型的优化方法，以减少可能出现的误差累积。通过电缆动态温升实验，验证所提出的改进热电等效（TEE）方法的可靠性。分析结果表明：改进TEE方法能够较好地反映电缆在连续波动负荷下真实的热性能，其导体温度计算误差维持在2.5 ℃以下。利用改进后的方法对电缆进行热评估，能够较大限度地提高电缆的资产利用率，并确保电缆安全可靠运行。

摘要:风电出力受风速等不确定环境影响，出力具有较强的波动性，导致风电供应链中风电商与售电公司均面临不确定性收益风险。鉴于此，首先在分散决策下引入收益共享合约，优化风电商与售电公司决策；然后引入条件风险价值（CVaR）度量售电公司收益水平，构建基于CVaR的收益共享合约下的风电供应链模型；最后在CVaR准则下，分析风电商与售电公司最优合约电量对风电商的不确定性以及对售电公司风险规避系数的敏感性。算例分析结果表明，收益共享合约与风险规避机制的引入能够提高风电商与售电公司的最优合约电量，使得出力不确定环境下的风电供应链绩效达到最优。

摘要:作为异构能源的重要组成之一,分布式光伏电源并网运行时由于其出力的随机性、波动性等特性,对传统配电网络的安全稳定运行构成了较大程度的冲击和威胁；同时,随着发电容量的进一步提升,配网接纳分布式光伏电源的能力将成为主要制约因素。为此,在兼顾多运行目标的前提下,构建多模型学习方法,设计并整合光伏出力变化预测模型、负荷分布预测模型以及配网接纳分布式光伏极限容量评估模型,全过程分析光伏接入对配网运行产生的影响。构建Elman神经网络模型,确保光伏发电出力变化的预测精度;建立BP神经网络模型,在保障配网负荷时间、空间分布预测精度的同时,兼顾预测效率;在多约束条件下,基于PSO模型提出针对分布式光伏发电最大准入容量的优化模型,实现配网接纳分布式光伏发电极限的准确评估。实例结果表明,所提出方法可为配网安全稳定运行提供保障,并能够为配网接纳分布式光伏发电极限容量提供规划参考。

摘要:同塔多回并架线路可有效解决输电走廊日益紧缺的情况下线路改造和建设所面临的难题，但长距离线路的导线空间布置和相序排列为架空输电线路设计和开关检修工作带来极大挑战。为此，利用ATP?EMTP仿真软件搭建500 kV同塔四回输电线路计算模型，考虑不同线路长度、杆塔间距、线路回间垂直间距和水平间距、相序排列方式以及杆塔呼称高度，对线路的感应电压和电流值进行仿真计算，并使用基于遗传算法优化的BP神经网络对未知导线布置和相序排列方式下的感应电压和电流进行预测。最终依据相应的电磁环境控制指标，使用多目标粒子群算法对架空输电线路的空间布置和相序排列进行优化，获得满足电磁环境要求的四回路导线布置方案，为送出站接地开关选型提供参照依据。

摘要:为确保实现非化石能源占比目标，中国可再生能源电力消纳保障机制正式落地。其中，消纳责任权重指标的合理制定对引导可再生能源健康有序发展具有重要意义。为合理评估系统当前可再生能源消纳能力，为消纳责任权重指标的制定提供支撑，提出一种可再生能源发电消纳能力评估方法。该方法通过构建包含风电及光伏的系统日前调度模型，综合考虑电力系统安全运行约束以及季节因素影响，分别测算系统在过渡季节、夏季以及冬季下的可再生能源消纳能力。算例验证结果表明，所提方法能测算电力系统在不同季节下可再生能源最大消纳比例，并以此估算系统全年可再生能源最大消纳水平。

摘要:随着新能源规模化并网，并通过虚拟同步机(VSG)参与系统调频，虚拟惯量成为系统惯量的重要组成部分。为此，提出一种计及新能源虚拟惯量的电力系统等效惯量评估方法。首先，建立新能源VSG等效虚拟惯量和同步发电机转动惯量统一惯量解析模型；其次，采用受控自回归模型进行动态建模，将惯量求解问题转化为模型中参数辨识问题，进而利用有功—频率时间序列数据，采用自适应递推最小二乘算法求解模型中的待辨识参数，引入自适应遗忘因子并对其进行动态调整，实现不同工况下系统等效惯量的连续追踪；最后，在IEEE 39节点系统上进行仿真分析，实验结果验证理论分析的正确性与辨识方法的有效性。

摘要:近年来，宽频谐波谐振成为危害电力系统安全稳定运行的重要问题之一。为构建宽频域谐波谐振监测系统，提出一种基于电网拓扑结构的监测装置优化配置方法。首先，从谐波谐振可观性的角度定义综合节点关键度；然后，在保证电力系统关键线路发生N?1故障仍全网可观的前提下，以监测装置配置数目最低以及关键度最高为目标，构建0?1整数规划数学模型，并利用改进二进制粒子群算法求解模型得出最优配置方案；最后，通过IEEE 14、IEEE 30节点系统的仿真试验，验证所提算法的可靠性和经济性。

摘要:日益频发的极端自然灾害可能会造成海岛配电网长时间停电，通过卡车等交通工具将电池灵活配置在需要的站点有助于保障海岛配电网供电，减少停电损失。在恢复过程中极端天气可能会影响电池在各站点间的转移速度，导致站点之间的调度时间非整数小时。为了解决此问题，提出一种新的海岛配电网负荷恢复优化策略。首先，分析环境因素对可再生能源发电和电池传输时间的影响，在此基础上，提出一种协调调度步骤和非整数小时电池传输时间的双重状态决策方法；然后，基于小时调度步长提出一种集成电池调度决策和网络重构决策的最优海岛配电网负荷恢复模型；最后，通过仿真算例验证所提策略的有效性。

摘要:准确预测避雷器内部热点温度，可有效提升避雷器受潮故障的检查效果。为此，提出基于表面温度和SVM的500 kV氧化锌避雷器内部热点温度反演检测方法，以避雷器表面温度和风速作为输入量，实现避雷器内部热点温度的反演。为提高模型预测的准确性，比较网格搜索 (GS)和粒子群 (PSO) 参数寻优算法对反演精度的影响。结果表明：GS?SVM模型的反演性能较好，反演得到的内部热点温度与实际值的最大和最小误差分别为4.00、0.01 ℃，可以证明反演模型的有效性。

摘要:分布式能源个体一般无法直接参与电力市场交易或提供电网辅助服务，这可以通过分布式能源聚合来解决。在多能源类型、多交易市场及多服务基础上，提出一种新的分布式能源聚合体优化方法，该方法分为一级、二级、三级3个阶段的优化。首先，一级优化中使用了线性化技术来克服聚合体跨时空调度问题的非凸性，并将问题转换成混合整数线性规划问题，得出日前机组组合方案；其次，二级优化中基于一级优化给出的机组组合方案并使用最优潮流方程的二阶锥凸松弛求解经济调度问题以获得节点电压和功率流；然后，在三级优化中对偏离二级优化设定点进行惩罚，使三级优化接近系统最佳运行点，同时具有较短的规划范围；最后，在案例研究中将优化方法应用于一个包含电解制氢、风力发电及光伏发电等多能源聚合体模型。测试结果表明：所提出方法在电网辅助服务支持和聚合体灵活性增强方面的优势，并以最大限度增加运营收益，证明所提方法的有效性。

摘要:较高精度的空调负荷模型是开发实施有效空调控制策略的重要依据，其有利于促进减小电力能源消耗以节约用电成本。首先，通过对建筑构造、室内外环境和气象因素等影响分析，搭建可用于预测空调负荷的灰箱模型，即三阶的等效热参数模型以及二阶的等效湿阻模型；接着,通过最小化模型输出室内温湿度数据与室内实测温湿度采样数据之间的误差建立优化目标函数；然后，提出并使用基于粒子群优化算法的参数辨识方法获取灰箱模型关键参数。实验研究表明，辨识得到的等效热阻和湿阻模型能准确地反映室内温湿度分布和变化特性，具有预测空调负荷的实际应用价值。

摘要:针对低压配电台区电力线信道受线路衰减、负载特性等诸多因数影响导致电力线载波通信不稳定的问题，提出一种低压电力线载波通信零线耦合方法。首先，对低压配电台区线路拓扑结构进行分析，阐述低压电力线载波通信零线耦合方法原理，建立电力线载波通信零线耦合的信道模型；然后，采用Matlab软件对电力线载波通信零线耦合的性能进行仿真；最后，结合施工案例对零线耦合模型的准确性及应用效果进行评估。结果表明，在典型5分支重负载线路条件下，零线耦合方法对电力线载波通信信道衰减降低24.9 dB以上；现场施工后对数据抄收成功率提升效果显著，具有安全性高、易施工等诸多优点，可作为低压配电台区电力线载波通信有效的运维手段。

摘要:针对当前非侵入式负荷辨识中不同设备特征选择上主观性、盲目性的问题，提出基于Fisher?SVM特征选择的非侵入式负荷辨识算法。首先，基于高频采样终端提取入户侧电流、电压原始数据,使用傅里叶变换对原始信号分解得有功、无功及谐波时间序列；其次，将负荷波形分为4个阶段并计算得到负荷波形暂稳态特征；然后，通过Fisher?SVM算法在不同分类器中对特征进行选择，得到最优分类特征子集，并利用Sigmoid函数对结果进行概率校准；最后，根据贝叶斯理论对各分类器进行融合从而实现对不同负荷的辨识。以3类台区831户实际用户进行算法测试。结果表明，该算法能够有效利用不同电器负荷印记的独特性，克服特征选择上的盲目性，提高负荷辨识能力。

摘要:以分布式光伏为代表的可再生能源快速发展，为减少其波动性和不确定性给电力系统安全稳定运行带来的不利影响，亟需大量的灵活调节资源。锂电池由于能量密度高、配置灵活等优势在分布式光伏消纳方面得到了广泛的应用。然而，锂电池目前成本仍然较高，且存在一定的安全问题，短期内难以实现大规模的应用。因此，利用具有灵活功率调节能力、负荷占比较高的变频空调，提出面向分布式光伏消纳的虚拟储能建模方法和控制策略。首先，基于建立的房间等效热参数模型和变频空调运行模型，提出虚拟储能充放电模型的构建方法。随后，为实现虚拟储能的状态感知和可调容量评估，提出虚拟储能的状态描述指标体系。在此基础上，以分布式光伏消纳为目标，提出考虑充放电倍率约束的虚拟储能控制策略。最后，利用实际的光伏出力数据，对虚拟储能参与光伏波动平抑的过程进行仿真，并对比不同容量虚拟储能在分布式光伏消纳方面的效果差异。结果表明，利用变频空调构建的虚拟储能可以有效平抑光伏波动，促进可再生能源的友好并网。

摘要:改革开放以来中外合作办学已成为中国教育体系的重要组成部分。国际化课程是合作办学的载体和具体表现形式，课程教学的质量直接影响到人才培养的质量，是中外合作办学中的重中之重。线上课程教学是中外合作办学的重要教学方式之一，因中外教学模式的差异，课程教学中在视频教学、语言交流、师资团队、课程思政以及考核方式等方面存在一些需要解决的问题。为此，以《电气系统基础》课程为例，提出教学团队建设、教学资源优化、课程结构优化、教学模式创新、课程思政融合以及现代科技应用的具体对策，实施这些对策有利于课程教学质量的提升，以取得良好的教学效果。通过教学教改，2019级电气工程国际班学生在综合评价机制中的成绩优良率为74%。由此表明：学生对《电气系统基础》这门课程有了较好的掌握，课程教学改革取得了良好成效。

摘要:电力系统中需频繁使用高压断路器投切电容器组来进行无功补偿，从而提高功率因数、减少功率损耗以及稳定电压和提高供电质量，因此，容性电流投切实验对考核高压断路器性能至关重要。实验室多采用合成回路考核高压断路器的容性电流投切性能，为此，介绍一种新型容性电流投切合成回路和相应的操作时序控制系统，该合成回路利用三相交流电源的相角特性可直接做到电压源和电流源的相位同步，无需复杂的相位同步装置，操作更加简便可靠。回路时序控制系统主要由基于LabVIEW的上位机软件操作平台和基于Arduino的下位机控制单元构成，实现了智能化和可视化控制。系统设计考虑抗电磁干扰性能，采用光电技术传输信号，以避免高电压大电流信号对控制信号的干扰，经测试，整个控制系统在高压环境中表现出色。通过本实验教学，学生不仅能了解容性投切合成回路的控制方案，还能掌握时序控制原理，并培养动手操作和工程软件应用的基本能力，为未来相关岗位工作奠定基础。