摘要:源荷的不确定性一直是综合能源系统优化调度中的难点问题。针对源荷不确定波动问题，提出一种基于数据深度强化学习的近端策略优化调度方法，实现在阶梯式碳交易下，满足用户需求的综合能源系统最优成本和降低碳排放总量的优化调度。首先，以阶梯式碳交易下计及碳交易费用的系统总成本为目标，建立多类型柔性负荷综合需求响应模型，提高需求响应的响应能力和调度灵活性；然后，在深度强化学习的框架下，设定了该模型的马尔可夫决策过程(Markov decision process, MDP)；最后，对不确定性带来的数据变化，使用近端策略优化(proximal policy optimization, PPO)算法求解，引入小批量更新和重要性采样，将每次策略更新的幅度限制在一定范围内，从而保证策略更新的准确性。仿真结果表明，本方法可有效解决源荷不确定性带来的影响，有效降低碳排放总量和系统日平均运行成本。

摘要:随着风电等清洁能源接入电网比例不断升高，系统调峰压力逐渐提升。为促进风电消纳，提出一种考虑含储热的热电联产（CHP）机组与火电深调相结合的源荷侧联合优化调峰方法。在源侧，CHP机组加装储热装置，结合火电机组深度调峰技术，为风电消纳提供空间；在荷侧，考虑用户侧响应，通过动态分时电价引导用户主动优化用电曲线，改善风电反调峰现象。联合优化模型以系统总运行调度成本最小为目标，综合考虑源侧储热约束、火电机组寿命损失成本及荷侧用户响应满意度约束等。算例结果表明该模型能够在保证用户用电满意度的同时，以最低的调度运行成本最大化优化系统调峰效果，有效减少新能源弃电。

摘要:为解决光伏出力波动引起的配电网节点电压安全越限问题，提高配电网运行的经济性和最大供电能力，提出了含分布式光伏的配电网储能和无功补偿装置协调多目标优化配置模型，以最小化储能与无功补偿装置的投资运行成本和最大化配电网最大供电能力为目标，优化决策配电网中储能装置和无功补偿装置的安装位置与容量；采用二阶锥松弛技术将原混合整数非线性规划模型转化成混合整数二阶锥规划模型，以降低模型求解的难度和提高计算效率。提出了一种基于抛物线逼近法的搜索算法，可直接在Pareto前沿上搜索得到多目标优化模型的折中最优解。以某一实际含分布式光伏的180节点配电网为例，通过进行储能和无功补偿装置的协调优化配置计算，验证了所提方法能够快速求解出一个经济性与供电能力综合优化程度较高的决策方案。

摘要:新能源出力的波动性会导致新型电力系统运行的风险增加。针对使用A型Gram?Charlier级数展开拟合概率密度函数出现负值的问题，在含风电、光伏接入的电力系统概率潮流计算中, 引入LHS技术与C型Gram?Charlier级数展开方法，提出一种基于LHS?CGC方法的电力系统概率潮流计算方法。以蒙特卡洛法的计算结果为参照，在改进IEEE 30测试系统验算夏大、冬小、新能源大发3种运行方式中系统各状态变量与输出变量的概率密度分布情况，验证方法的准确性和有效性，且具有较高的运算速度。通过比较分析不同运行方式下系统的概率潮流计算结果，发现系统在新能源大发方式下的支路潮流与电压越限风险增加，因此在电网规划与调度中需要重点关注风电、光伏出力季节性变化对系统运行风险的影响。

摘要:大规模电动汽车无序充电可能引发路网道路堵塞、配电网节点电压偏低等问题，为此分析“车—路—网”的交互特性，构建“车—路—网”协同优化架构。首先，分析电动汽车的行为特性，得到出行需求与充电需求模型；其次，基于Floyd算法提出满足出行需求的最短路径、最优时间与最少能耗线路；然后，基于BP神经网络模型滚动预测节点充电负荷并制定实时电价；最后，基于3种线路与实时电价提出满足充电需求的有序充电引导策略。仿真结果表明，所提引导策略能够降低电动汽车充电成本，同时有效减轻路网道路拥堵及配电网电压偏低的问题。

摘要:无线电能传输系统的传输效率受到包括接收端品质因数在内诸多因素的影响。为此提出一种确定并保持二次侧品质因数的最佳值以保持最大效率的控制模型。研究基于LCC?S（电感/电容/电容-串联）拓扑，首先分析了不同品质因数Q情况下系统传输效率与工作频率、耦合系数的关系，提出了一种确定接收线圈品质因数Q最佳值的有效方法；然后提出了一种降压电路控制策略，该控制策略采用移相调节的方式来调节接收端电压的相角，以确保系统始终在最大效率点上运行；最后仿真并搭建了无线充电实验平台，验证了所提出的确定接收端品质因数Q最佳值的方法的可行性，证明了接收端降压转换器控制策略的有效性。

摘要:受故障期间直流侧系统等效正负序阻抗不相等特性的影响，应用于受端交流线路的传统电流突变量选相元件存在适应性问题。对传统电流突变量选相元件在交直流混联系统中误选相的问题进行深入分析，提出一种改进型电流突变量选相元件。通过电流补偿的方法对传统相电流突变量进行改进，利用改进后的相电流突变量构建选相系数，根据选相系数的幅值关系进行故障选相，从原理上弥补直流侧等效正负序阻抗不相等的影响。仿真结果表明，该选相方法能够在受端交流线路故障期间快速准确地选出故障相，并具有较好的抗过渡电阻性能。

摘要:由N个相同H桥功率模块（H?bridge power module，HBPM）组成的传统级联H桥功率放大器(cascaded H?bridge power amplifier，CHB?PA)最多可输出2N+1的电平数，输出电平数直接影响功率放大器的正弦特性和保真性能。在级联HBPM数量相同的情况下，首先提出了一种非对称级联多电平功率放大器(asymmetrical cascaded multilevel power amplifier,ACM?PA)；其次，为了与传统CHB?PA有相同HBPM数目的ACM?PA，提出一种虚拟载波移相脉宽调制(virtual carrier phase shift pulse width modulation，VCPS?PWM)策略，将输出电平数提高到6N-3；最后，通过仿真对比验证了所提出的ACM?PA和VCPS?PWM可以显著提高输出电平数，降低负载电流的总谐波失真，提高功率放大器的保真性能。

摘要:真双极多端柔性直流输电（voltage source converter based multi?terminal direct current，VSC?MTDC）新能源侧换流站正、负极换流器可独立控制。针对定交流电压幅值频率控制（U/f控制）换流器发生故障，将定有功无功控制（P/Q控制）换流器的控制策略转换为定U/f控制时交直流母线电压波动较大，严重时可能会造成新能源场站脱网这一问题，建立统一切换控制模型，在统一切换控制模型基础上引入基于电流跟随的软切换控制策略，实现切换瞬间内环电流参考值同步。基于PSCAD/EMTDC搭建大规模新能源接入的四端真双极VSC?MTDC系统，经稳态、风电场功率波动、换流器单极闭锁运行工况下的仿真，验证了换流站对新能源接入的电压支撑和系统切换过程中电力系统平滑过渡的能力，为进一步提高真双极VSC?MTDC系统控制灵活性提供了参考。

摘要:线路阻抗的不匹配会降低孤岛直流微电网中的分布式储能单元（distributed energy storage units，DESUs）的功率分配精度，且影响蓄电池荷电状态（state of charge，SOC）的均衡效果，同时传统下垂控制会造成直流母线电压的跌落。针对此问题，首先引入SOC均衡变量，分析各系数变化对均衡变量的影响效果；其次，将功率分配变量与DESUs的输出电压结合为信息交换变量，且通过简单积分器得到下垂控制参考电压的修正项。系统稳态时，所提策略实现了各DESUs的SOC快速均衡，输出功率按容量分配，以及平均母线电压被稳定在给定值处；最后，基于MATLAB/Simulink搭建模型的仿真结果验证了所提策略的有效性。

摘要:提出一种考虑分布式光伏无功和储能有功参与的配电网电压分层控制方法。首先，分析了由分布式光伏与负荷时空不匹配引起的高/低电压问题，依据配电网拓扑以及线路参数计算得到配电网节点电压与注入功率的无功-电压、有功-电压近似灵敏度矩阵。其次，在第一层控制中，提出了分布式光伏参与配电网调压的无功-电压下垂系数优化控制方法，通过求解电压优化模型得到分布式光伏逆变器的最优下垂系数，从而计算出其无功输出。当光伏逆变器的无功容量不足时，提出了第二层控制，即储能参与调压的有功-电压自适应下垂控制策略，储能逆变器的下垂控制系数根据储能荷电状态（state of charge，SOC）与所在节点电压自适应调整，既考虑了储能的容量，又实现了储能功率和SOC的相对均衡控制。最后，以一实际10节点配电网系统作为算例验证了所提方法的有效性。

摘要:故障清除后模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的快速恢复技术是柔性直流配电技术的重要研究内容。本文针对子模块混合型MMC故障后由于子模块电容电压不均导致的故障恢复过电流问题，提出了一种桥臂过电流抑制策略，避免解锁过程中桥臂子模块过电流的发生，使得解锁过程能够稳定可靠进行；在此基础上，还研究了基于桥臂电流前馈的子模块电容电压快速均衡方法，可促进换流器解锁时桥臂子模块电容电压快速重新稳定至额定值，有利于提高换流器直流侧电压恢复速度；最后，在MATLAB/Simulink环境中搭建了单端混合型MMC仿真模型，验证了所提控制方法的有效性和可行性。

摘要:现有模态分析法仅根据模态阻抗的幅值大小判断谐波谐振程度，可能导致错误的分析结论。针对此局限性，提出一种改进模态分析法，引入半功率带宽法对模态分析结果进行进一步求解和改进。首先，介绍模态分析法概念；然后，基于半功率带宽法对谐振进行分析，并提出改进模态分析法，引入性能指标对谐波谐振程度进行判定；接着，对多并网逆变器进行建模，构建系统节点导纳矩阵；最后，通过理论分析和仿真验证，在MATLAB/Simulink中搭建仿真系统，验证现有模态分析法的局限性和本文方法的有效性。结果表明，谐波谐振程度同时受到模态阻抗幅值和阻尼比的影响，通过提出的改进模态分析法可实现系统谐波谐振程度的评估。

摘要:针对逆变型分布式电源（IIDG）接入的配电网，首先在新的并网规程下，分析了IIDG的故障特性，提出了故障等值模型；然后根据IIDG接入配电网故障时，线路两端故障电流的比值分布情况，指出现有电流纵联保护方案不能准确区分区内外故障与高投资的缺陷，提出一种主保护结合辅助保护的电流纵联保护新方案，辅助保护只需要在主保护不能正确区分区内外故障的情况下进行配置，减少了投资。最后，通过标准的IEEE 33节点线路进行仿真，验证了该方案的可行性，为大量IIDG接入配电网后的保护提供可靠的保障。

摘要:为实现柱上断路器运行状态的智能高效诊断，提出一种基于随机森林（random forest, RF）的特征优选算法，并利用遗传模拟退火算法（annealing evolution algorithm,AEA）优化残差神经网络（residual neural network,ResNet），实现设备状态的智能预测。首先构建包含22维特征的断路器运行状态数据库，通过RF算法计算各特征的重要度指标，并通过序列反向搜索的方式保留11维特征作为后续模型的输入。然后，利用AEA算法对ResNet的网络结构进行迭代优化，识别最优参数用于模型预测。最后，仿真结果表明，RF算法可有效避免特征冗余，提高模型的预测性能。与传统预测模型相比，AEA?ResNet模型可以显著提升预测准确率，尤其在少数类样本的召回率和精度方面优势明显。

摘要:针对S变换的时频分辨能力不足导致串联故障电弧特征难以准确提取的弊端，以中心频率测度为标准筛选低频和高频段的主要频率点，分别引入低频和高频段对应的高斯窗口系数，形成一种改进的不完全S变换（improvement incomplete S?transform，IIST）时频分析方法。首先，依据标准搭建串联电弧故障试验采集平台，采集不同负载情况下的电流信号；其次，采用IIST对信号进行时频分析并提取低频和高频段的对应特征量，形成特征向量样本集；最后，在此基础上构建故障电弧诊断模型，对样本集进行分类识别。结果表明，该特征提取方法在支持向量机（support vector machine，SVM）中识别准确率达到98.29%，能有效地提取电流故障特征，通过增设对照实验，探究不同特征提取方法、不同核函数的SVM对诊断结果的影响，进一步验证了IIST与SVM故障诊断方法是有效的。

摘要:针对传统目标检测算法检测精度低、速度慢的问题，提出一种改进YOLOv4的目标检测模型，对架空线路中的电杆、变压器、电杆倾斜以及绝缘子跌落4类常见的电力设备及故障进行检测。模型采用针对嵌入式平台设计的MobileNet代替原YOLOv4中的骨干网络，使模型轻量化，为进一步降低模型的运算复杂度，在其颈部网络引入深度可分离卷积，同时为了加强卷积神经网络的学习能力，在颈部网络中使用了跨阶段局部网络（cross stage partial networks，CSPNet）结构。利用改进后的模型对架空线路图像数据集进行实验，实验结果表明，该模型能够在检测精度相当的情况下将检测速度提升为原模型的1.68倍，能够更好地应用到嵌入式设备上，利用无人机实现对架空线路中常见的电力设备及故障进行实时的检测。

摘要:台区低电压预测是实现配电网低电压问题及时治理的关键。现有低电压预测方法大多依赖于对电网拓扑参数和用户信息的采集，存在所需数据繁杂、实时性较差、预测误差大的缺点。为此，提出一种基于LSTM?BP组合模型的台区低电压预测方法。首先，通过分析台区低电压的形成机理，得出影响节点电压的主导因素为用户功率值。基于此，利用长短期记忆网络（LSTM）实现配电台区各节点用户负荷曲线的短期预测。接着，利用BP神经网络的自学习能力，建立节点用户功率和节点电压间的非线性映射关系。通过有效组合上述2个神经网络模型，实现以历史负荷数据精准快速预测台区所有节点用户的未来电压情况。最后，以某台区为研究对象，对比实际电压和本文预测所得电压数据，结果表明，在1 V误差范围内，预测准确率为99.98%，与传统电压预测方法相比，本文所提方法在线实施过程无需台区拓扑结构、线路参数、用户电压等信息，即可实时实现台区低电压的简单、快速、精确预测。

摘要:为考虑分布式电源接入及源荷不确定性对配电网供电单元划分的影响，提出一种考虑模糊机会约束的有源配电网供电单元划分方法。首先，建立考虑分布式电源接入及其不确定性影响的供电单元划分框架；其次，以供电单元数量最少和负荷均衡度最优为目标，建立考虑模糊机会约束的供电单元划分模型；再次，基于模糊变量的清晰等价处理，提出站间站内供电单元迭代求解方法；最后，通过算例仿真对所提出的模型和方法进行说明，并验证其有效性与实用性。

摘要:现有高压场景中存在大量CP95值相近而特征差异较大的谐波数据曲线，但现行谐波国家标准的单一指标无法对此进行区分。针对该问题，提出一种考虑实测数据多维概率特性与时序特征的高压谐波综合评价方法。首先，基于概率统计理论，提出表征数据趋势和局部波动状况的波动特征指标；其次，基于小波变换理论分析实测数据的时序特征，构建涵盖波动特征及时序能量特征的评价指标体系；然后，为协调数据客观性和人为经验主观性，结合变异系数法和改进层次分析法，建立基于加权广义马氏距离改进理想解法的高压谐波综合评价模型；最后，分析算例验证本文方法的合理性。分析表明，构建的评价模型能有效表征高压谐波质量水平的差异并进行评估。

摘要:针对电能计量装置运行误差现场检定难度大、定期轮换成本高等问题，提出一种联合麻雀搜索算法(SSA)、支持向量回归机(SVR)和渐消记忆递推最小二乘算法(FMRLS)的电能表误差评估模型。该方法首先利用改进的K?Means算法对台区进行分类，将分类后的样本导入利用SSA优化后的SVR模型进行训练，建立台区线损率预测模型；而后将得到的线损率代入改进的线损模型，构建电能表误差求解方程，利用FMRLS算法对误差方程进行求解，对电能表误差进行估计。通过河北省某低压台区样本的数据验证，该方法可以实现对低压台区线损率的有效预测，并估计出在运电能表的误差，为加快推进智能电能表检修策略由定期更换转向状态轮换提供技术保障。

摘要:随着直流馈入数量和容量的阶越式增长，中国部分受端电网“强直弱交”特征凸显，运行形态及稳定特性日趋复杂。考虑多直流馈入受端电网在正常和故障状态下的适应性问题，提出一种全面评估受端主网架承载能力的多维评估指标体系。该指标体系可用于揭示多直流馈入受端电网在正常状态、故障发生和故障恢复3种运行场景下的电网强度、抗扰能力和弹性水平，从而综合评估受端主网架承载大规模特高压直流馈入的能力。基于河南省电网规划数据开展了应用实证研究，评估得到制约河南主网架直流承载能力的薄弱环节，并进一步给出了提升河南省主网架承载能力的应对策略。

摘要:电网弹性表示系统抵御极端灾害并恢复正常运行的能力。为提高电网恢复能力评估水平，提出一个综合考虑电网运行过程的弹性评估方法。该方法通过将弹性曲线分解为停电和恢复过程，揭示了从标准电力系统数据中提取弹性指标过程。首先，从电网历史数据生成弹性曲线，将该曲线分解为停电过程和恢复过程，并且这些过程通常在时间上重叠。接着，根据采用弹性事件统计数据来表征该事件的过程，并根据这些统计数据推导出弹性评估指标，如恢复持续时间、客户停电小时数以及停电和恢复率。然后，将这些指标的平均值表示为停电次数的函数。随后建立恢复持续时间的可变性模型，其能以95%的置信度预测最大恢复持续时间。最后,对所提方法的性能进行数值仿真，结果验证了其有效性。

摘要:电网工程地理位置复杂、跨越距离大、周期长，受外界环境、市场及人为等因素影响，数据变化频繁，电网工程造价管控困难。基于区块链技术构建电网工程数据链结构，可实现数据完整性、过程监督、事后追溯等管理。建立电网工程数据的概率分析模型，研究了不同随机因素对工程数据变化影响的灵敏度计算模型。基于改进差分进化算法可计算电网工程最优风险水平，提出基于区块链的电网工程造价数据的差异化风险管理流程。工程实例表明，本文方法可提高电网工程造价数据可信度，主动应对造价变化风险，实现对不同电网工程数据的差异化管理。

摘要:复合绝缘子具有质量轻、机械性能好等特点，其在超特高压输电线路中的应用越来越广泛，但随着使用年限的增加，复合绝缘子容易由于隐蔽性缺陷而发热，最终造成严重的影响。本文建立真型500 kV输电线路复合绝缘子多物理场有限元模型，研究其在高压端、低压端和中间位置存在导通性故障时的电场和温度场分布。结果表明，当存在导通性故障时，绝缘子串电场和热场均产生了较大的变化。高压端、低压端和中间位置分别设置导通性故障时，绝缘子伞裙尖端最大电场分别可达17.45 、15.95、5.62 kV/cm，温升分别可达9.3、4.4、1.8 ℃，最大温升比正常工况下的温升增加了10.6倍。此外，当存在导通性故障时，沿绝缘交界面的温度分布各有特点，例如，中端故障时，其中端存在2个明显的温度峰值。最后，进行现场的红外热像测试试验，验证试验结果与仿真结果具有很好的一致性。

摘要:为增强变压器运行的安全性以及稳定性，提出一种基于改进的鲸鱼优化（improved whale optimization algorithm,IWOA)—反向传播（back propagation,BP)算法的变压器绝缘老化状态评估模型。建立变压器油纸绝缘模型进行极化—去极化电流(polarization and depolarization current,PDC)实验，为避免含水率对评估结果造成影响，提取综合电导率作为老化特征量；以BP神经网络为主，PDC电流数据为输入，综合电导率为输出，建立算法模型对油纸绝缘老化状态进行评估；为提升算法模型的评估效果，以加入非线性收敛因子以及自适应权重为方法对鲸鱼优化算法（whale optimization algorithm，WOA）进行改进，并以IWOA对BP神经网络进行优化，获取更优的BP权重与阈值初值，提高BP神经网络的收敛速度以及精度。最终结果证明，IWOA?BP评估模型具有一定准确性以及实用性，且在油纸绝缘寿命评估方向上有一定发展空间。

摘要:超级电容虽具有充放电速度快、功率密度高等特点，但其充放电系统存在易受变流器固有非线性特性以及充放电电压扰动影响等问题。为了解决此类问题，构建了含双向DC?DC变流器的超级电容充放电系统主电路，通过满足电流连续性以及控制直流母线电压波动在允许范围内等条件，设计了主电路中的续流电感值和稳压电容值；为增强充放电系统的鲁棒性，采用了定电流控制策略，并完成了恒流方式下PI控制器参数整定。仿真结果表明，在充放电电压扰动作用下，超级电容充放电系统能够使电感电流稳定输出，且纹波较小，具有较强的鲁棒性。

摘要:针对一键顺控实际测试工作中工作时间长、效率低、人力投入大等问题，自主可控新一代变电站一键顺控规范提出了不停电校核方法，通过主辅一体化监控主机模拟测试完成顺控操作票测试，可以较好地解决上述问题。提出一种自主可控新一代变电站一键顺控测试方法,通过构建基于标准一键顺控操作票中信号定义的中间数据库形成一键顺控测试库所需的配置信息点，基于标准一键顺控操作票和典型接线方式下的间隔定义，使用中间数据库中的信息点构建一键顺控测试库，基于优化TF?IDF加权的文本语义相似度算法实现测试库的实例化，解决一键顺控仿真测试问题。通过实际仿真测试实例验证了所提方法的有效性。