基于多电容接地方式的低压直流微电网故障定位

为提高低压直流微电网故障定位的准确性，提高电力系统运行的可靠性，提出一种基于多电容接地方式的低压直流微电网故障定位方法。首先，运用从馈线端子和接地电容器获得瞬时电流和电压，推导了直流微电网一般故障馈线的数学模型。其次，利用基于非线性优化方法的故障测距算法对故障及相关故障电阻进行了精确定位，并通过评估接地电容器在故障期间的响应，计算故障的准确距离。最后，通过搭建直流微电网实验室模型对所提方法的可靠性及有效性进行验证，实验结果表明所提方法具有较高的故障定位准确性。     

计及控制策略的并网型微电网可靠性评估

当上层配电网故障或电能质量不满足要求时,微电网可通过控制策略切换等调度各微电源的出力,实现微电网孤岛运行。孤岛运行时,不同控制策略直接影响微电网的供电可靠性。通过对微电网最常见的两种控制策略（主从型和对等型）的分析,建立了计及控制策略的并网型微电网功率模型;通过对上层配电网进行最小路等值,建立微电网不同控制策略下的故障影响矩阵,提出了基于时序蒙特卡洛的并网型微电网可靠性评估方法。以此方法对改进的IEEE-RBTS系统进行可靠性评估,分析了两种控制策略对配电网可靠性指标的影响。算例表明：微电网加入配电网后可改善系统可靠性性能;对等型微电网比主从型微电网的可靠性要高。     

计及控制功能失效的微电网信息物理系统可靠性评估

对隔离型微电网内各个微源的协调控制很大程度上依赖安全可靠的信息系统,信息元件随机故障将通过控制功能失效进而影响微电网的可靠性。本文提出一种计及频率控制影响的隔离型微电网可靠性建模与评估方法。首先根据隔离型微电网集中式频率控制方法及信息失效对频率控制模式的影响,建立了信息物理间接影响耦合关系;其次基于隔离型微电网调频模型,提出了元件故障后果量化评估方法;定义了新的微电网可靠性指标,以表征控制失效对系统可靠性的影响,并采用基于频率控制仿真的序贯蒙特卡罗模拟法对隔离型微电网信息物理系统可靠性进行了评估。算例仿真分析了信息元件失效通过频率控制对隔离型微电网可靠性的影响,验证了本文所提指标、模型和方法的正确性。研究成果可为隔离型微电网的规划和运行提供有效技术支撑。     

微电网多层级协同反时限保护方案

微电网由大量分布式电源组成,且具有灵活、复杂的运行方式,传统配电网保护难以满足其对可靠性与稳定性的要求.基于微电网的拓扑结构和故障特性,该文设计并提出微电网多层级协同反时限保护方案.该方案将微电网保护区域按故障影响扩散分为中心层、区域层和系统层,提出基于正序电流相量的反时限差动电流保护,通过差动电流确定故障线路分段,并利用差动电流的反时限特性计算保护动作时间,按故障严重程度确定动作时间,以此为基础,研究微电网多层级协同保护算法.为降低非周期分量对保护相量的影响,提出反时限差动电流保护的相量计算改进算法.该文所提保护方案实现了多层级协同配合切除故障,提高了微电网保护的故障区域判别与快速动作能力,且在并网和孤岛两种运行方式具有自适应配置能力.利用PSCAD/EMTDC进行仿真分析,验证了保护方案的有效性和可靠性.     

电力电子器件故障对微电网运行可靠性的影响

提出计及运行条件影响的电力电子器件短时故障率模型,评估了器件故障对微电网运行可靠性的影响。首先阐述了IGBT和功率二极管两类重要电力电子器件的故障率与微电网运行条件紧密相关,然后基于器件的功率损耗模型与热模型,建立了器件短时停运率模型。结合场景分析法,基于所建模型提出了一套完整的微电网运行可靠性评估方法,评价器件故障对微电网运行可靠性指标的影响。将所提评估方法应用在改进的基准测试系统上,算例结果表明,器件故障对微电网的可靠性具有消极影响,所建可靠性模型相比传统评估方法能够提供更加准确全面的可靠性信息。     

基于系统短期时序状态转移抽样法的孤岛运行微电网可靠性评估

孤岛运行微电网完全利用自身的分布式电源(DG)和储能装置满足微电网内负荷的供电需求,因此有必要对其进行充裕度可靠性评估。本文针对孤岛运行微电网未来短期可靠性具有时变性,及可靠性评估解析法难以获得故障持续时间信息的问题,提出一种孤岛运行微电网短期可靠性评估的模拟法。首先,提出系统短期时序状态转移抽样法,以获得微电网时序系统状态;再建立考虑控制策略的DG装置出力模型,并计及故障解列、孤岛系统切负荷及静态安全约束的影响进行孤岛运行微电网短期可靠性评估,得到包括负荷点平均停电时间在内的短期可靠性指标值。算例系统的短期可靠性评估结果及分析验证了所提方法的正确性和有效性,具有一定的工程应用价值。     

含风-光-储的微网接入对配电网供电可靠性的影响

微电网通过有效整合分布式电源、储能和负荷等,提高电能的质量和可靠性,但微电网的灵活性,给微网接入配电网供电可靠性评估带来了新的问题和挑战。针对这一问题,建立了风-光-储微网对配电网可靠性影响的评估模型,采用序贯蒙特卡洛方法定量分析了风-光-储微网接入对配电网供电可靠性的影响,并通过算例分析了不同约束条件下风-光-储微网对配电网供电可靠性的影响。结果表明,风-光-储微网的最优配置可以降低电网的投资成本,并改善配电网。所做研究工作为我国微电网接入配电网的发展提供了参考和借鉴。     

基于MMC的柔性直流配电网故障定位及保护配置研究

结合深圳多端柔性直流配电示范工程,研究了柔性直流配电网的保护配置和直流线路故障定位方法。首先根据实际工程的电路拓扑结构,明确了柔性直流配电网保护区域的划分方法。其次结合MMC换流器及直流配电网的故障特性,提出了各保护区域的保护配置方案。最后针对直流线路"T"接负荷与微电网的特点,重点介绍了直流线路单极故障、双极故障及断线故障的保护配置和故障定位方法。在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC下搭建了基于MMC的直流配电网仿真模型,通过仿真验证了保护配置策略的正确性和直流线路故障定位的可行性。     

基于图论的故障影响遍历的配电网可靠性评估方法

提出了一种采用图论的故障影响遍历的配电网可靠性评估方法。算法根据故障枚举的思想,通过搜索故障影响的开关状态,将配电网的可靠性评估问题转化为一个图论中的连通性问题,并利用遍历技术将结果保存到故障影响矩阵中,由故障影响矩阵计算得到最终的可靠性评估结果。应用该算法对IEEERBTS—BUS2系统进行可靠性评估,验证了该算法的正确性和有效性。该算法能有效地考虑配电系统的各种网络拓扑结构,是一种较为实用的可靠性评估算法。     

一种适用于微电网的分散式自适应过电流保护

针对传统的定流继电保护不能及时响应微电网拓扑结构变化的问题,文中提出一种分散式自适应过电流保护方案。根据微电网的故障特性将微电网中的馈线以分布式电源为中心分为上游区域和下游区域。针对不同区域分别配置基于瞬时继电器的分散式保护法。最后,在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC平台上建立微电网模型,验证所提方法。结果表明,所提方法能正确地切除微电网在不同运行模式、拓扑结构、DG运行状态下的故障,提高了保护的可靠性。     

交直流混合微电网运行优化建模与不确定性分析

交直流混合微电网的运行优化易受多种不确定性因素的影响,考虑不确定性因素影响下的微电网运行优化及分析各因素对运行优化影响程度并确定显著影响因素是目前值得研究的方向。文中分析并模拟了新能源出力随机性、负荷预测误差、电价波动、元件随机故障等不确定性因素,建立了考虑上述复合不确定性的交直流混合微电网运行优化模型,从经济性、环保性和可靠性三个方面构建系统运行优化评价指标体系,运用蒙特卡洛方法对系统评价指标模型进行分析并进行复合不确定性评价,得到各评价指标的概率分布及各不确定性因素对评价指标的影响权重。通过算例分析给出了对技术经济指标有显著影响的因素,为交直流混合微电网的运行优化及不确定性因素敏感性分析提供参考。     

计及电-氢混合储能的孤岛直流微电网可靠性评估

电-氢混合储能为提高孤岛直流微电网可靠性提供了有效途径,然而不同电-氢混合储能策略也会影响系统的可靠性水平,文中针对不同电-氢混合储能运行顺序,对比分析了3种储能策略对孤岛直流微电网可靠性的影响。首先,建立氢气储能模型、蓄电池储能模型和微电网可靠性评估指标体系;然后,计及系统元件故障,基于序贯蒙特卡洛法,提出计及电-氢混合储能的孤岛直流微电网可靠性评估方法;最后,采用改进的RBTS BUS6 F4馈线系统对孤岛直流微电网进行可靠性评估,对比分析储能策略和电-氢混合储能容量对系统可靠性的影响。结果表明：氢储能可以有效提高系统可靠性,不同的电-氢储能策略和容量对系统可靠性具有不同的影响。     

基于生存性评估的含微电网的保底电网网架构建方法

微电网具有较强的灵活性、可靠性和可控性,将微电网应用于保底电网能够增强城市核心区域的安全供电、抵抗灾害和快速复电能力。但是,由于组成元件和运行目标的不同,现有规划方法无法适用于含微电网的保底电网。为此,提出了一种基于生存性评估的含微电网的保底电网网架构建方法。计及了微电网对保底电网运行的影响,提出了配电网支路和节点的重要性评估指标。构建了兼顾抵抗性、安全性和恢复性的含微电网的保底电网生存性指标体系,建立了含微电网的保底电网网架搜索模型。算例分析表明,所提方法能够保证在严重自然灾害下重要负荷的持续供电和保底电网的安全运行以及提高保底电网的快速复电能力。     

基于改进网络等值和故障影响矩阵的复杂配电网可靠性评估

针对含多级分支子馈线且分支线首端设有断路器保护的复杂配电网提出了一种可靠性评估算法。首先对网络进行两级简化处理,通过改进的网络等值法将向上的等效节点直接串接在分支开关下游,将上级网络对下级网络的影响视为向下展开所形成简单节点网络中的区域节点指标,在后续处理时再将该影响叠加到停电指标结果中,避免了传统网络等值可能带来的误差。随后导出了基于故障影响矩阵的指标计算方法,可快速计算出区域和负荷点的可靠性指标以及系统指标。算法考虑了各种开关故障和自动化开关拒动的影响,计算快速准确且易于编程实现。算例验证了算法的正确性和有效性。     

含微电网的配电网可靠性最优化

提出了一种含微电网的配电网可靠性最优化模型和算法。目的是在引入微电网后,在不增加投资的条件下,通过改变网络结构来达到可靠性提高的最大化,为规划运行人员提供决策参考。模型以系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、系统平均供电不可用率指标以及系统平均供电量不足指标的加权组合的最小化为目标函数,以系统安全稳定极限以及微电网运行特点为约束条件。设计了基于可靠性的启发式的开关交换算法对模型进行求解。改进了传统的牛顿法,使之适用于含微电网的配电网的重构特点。算例分析表明所建模型在优化网络结构,改善负荷分布以及提高网络整体可靠性等方面具有积极作用。     

兼顾可靠性与经济性的孤岛型光储微电网容量配置方法

可靠性和经济性是孤岛型光储微电网容量配置的2个重要参照,但不能同时最优.为协调二者矛盾,提出了一种兼顾可靠性与经济性的孤岛型光储微电网容量配置方法.该方法针对概率类、频率及持续时间类指标,从容量及功率角度进行了可靠性评估与经济性分析,对比研究了不同负荷点接入光储微电网的配置方案.结果表明:一定储能配置方案下,光伏容量的增加可优化概率类指标,但频率及持续时间类指标变化并非单调;合理的储能配置能进一步优化概率类指标,降低或平抑系统平均停电次数指标对微电网的冲击;在负荷水平较低处安装微电网可实现可靠性与总成本的最优折中.     

聚合相同分布式电源对直流微电网高频振荡稳定性的影响

构建直流微网有助于新能源的就近消纳,但是微网中电力电子设备的增加可能会导致高频振荡等现象,这要求规划时要对小干扰稳定性进行评估。评估过程中,微电源（distributed generators,DGs）接入的数量与系统状态矩阵的维数呈现近似正比关系,大量微电源接入给模态计算带来了挑战。需要提出一种降阶计算方法以满足直流微电网小干扰稳定性分析的要求。面向高频振荡的微电源聚合降阶模型可降低微电网模态分析过程中的数值计算工作量,有助于更好地在规划阶段对微电网进行评估。针对不同微电源接入数量、不同微电网拓扑结构问题进行仿真验证。仿真结果表明,该方法可以有效评估直流微网的高频振荡风险,降低计算工作的难度。     

蜂巢状有源配电网拓扑及其可靠性评估

为探寻适应分布式电源并网运行的高供电可靠性配电网结构,文章提出了一种基于分布式有源微网的蜂巢状有源配电网拓扑。首先,对该拓扑结构及其中的有源微网与智能功率/信息交换基站进行了介绍,并分析了该拓扑的优点与不足。其次,应用马尔可夫链分析蜂巢状微网的状态转移过程,并给出了数学模型,包括状态转移概率矩阵和不同状态下的概率计算方法等。然后,推导了基于最小割集法的蜂巢状微网可靠性指标计算的修正公式。最后,以IEEE-RBTS BUS6 F4测试系统为例,对其“改造”成蜂巢状微网前后的供电可靠性进行了仿真比较,结果表明“改造”后的蜂巢状微网具有更高的供电可靠性,进而得出了蜂巢状有源配电网的供电可靠性明显优于普通配电网的结论。     

数据融合在变压器油击穿电压测试仪中的应用

为提高变压器油击穿电压测试仪的测量准确性和测试结果的可靠性,采用了基于单传感器重复采样的不要求测量数据任何先验知识的数据处理方法,仅依据有限次测量数据的测量精度确定不同数据的相应权数以计算出误差最小的击穿电压测定结果。介绍了单片机控制的击穿电压测试仪的硬件组成和工作原理;论述了具有最小均方误差的自适应加权数据融合方法;给出了计算击穿电压融合值的流程。试验表明,这种融合算法能有效提高击穿电压测试仪的抗干扰能力,提高测量的准确性和重复性。