基于原屏方案的继电保护装置改造研究与改进

当前，继电保护装置改造方案存在受停电方式制约、停电时间需求长、改造成本高等普遍缺点。在电网建设不断加快、优质服务需求强化的背景下，基于原屏方案提出配线转接盒新思路进行继电保护装置改造。阐述了该方案的创新点、实施流程、风险评估管控及成效分析等内容。该方案在试点中取得了改造周期短、效率高、成本低等良好效果，可结合更多类型试点方案验证后加以复制、推广。     

中压型再生逆变装置应用及改进

通过分析国内外列车再生制动能量的处治方案，提出了采用中压型再生逆变吸收装置的方案，并以深圳地铁6号线为例，从仿真计算、设置方案、实际应用效果及经济性方面进行了分析。从技术发展和投资控制角度出发，提出了组合式变流装置的改进方案，并阐述了该方案的工作原理及保护机理。     

关于内桥接线进线开关互投接线的改进

本文就青光110kV变电站进线开关互投装置接线存在的问题，提出了对传统设计的互投装置接线进行改进的四种方案，并分析了这四种改进方案的工作原理，具体接线，优缺点及其适应范围，并已在青光100kV变电站中采用。本文提出的四种方案，不仅适用于不同情况的110kV内桥接线变电站（高压侧无电压互感器）的进线互投装置，而且在高压侧为同样类型接线的35kV或220kV变电站中也同样适用。因此在工程设计中具有一定的实用价值。     

云浮发电厂胶球清洗装置存在的问题与对策

针对云浮发电厂两台125MW机组胶球清洗装置在投运过程中出现的问题展开了分析和探讨，并实施一系列改造方案，实践表明，施行的方案是可行而有效的，成功地将4套胶球清洗装置投入运行，取得明显效果。     

汽轮机组胶球清洗装置存在的问题与对策

针对我公司2台100MW机组胶球清洗装置在投运过程中出现的问题展开了分析和探讨，并实施一系列改造方案。实践表明，施行的方案是可行有效的，成功地将2套胶球清洗装置投入运行，取得明显效果。     

采用集群测控的智能变电站新型监控方案技术经济性分析

以间隔层集群测控装置为核心的智能变电站新型监控方案，可减少间隔层装置数量、实现测控装置的冗余热备用，为了将新型监控方案推广应用，亟须深入分析新型监控方案的技术经济性能。在分析间隔层集群测控技术和新型监控体系架构构成原理的基础上，从设备投资、调试工时和运维效率等3个维度对比分析新型监控方案与现有监控方案的经济性。根据典型变电站成本算例，发现新型监控方案可以大幅减少工程成本；利用成功流（Goal Oriented,GO）法对新型监控方案进行可靠性分析，发现新型监控系统采用间隔层集群测控装置的冗余配置，其遥测、遥信和遥控的成功概率也高于传统监控系统。采用集群测控装置的新型监控系统不仅完全满足智能变电站监控技术需求，而且具有明显的经济效益和更高的可靠性，并与现有监控系统在管理和运维模式上完全兼容，具有较高的推广应用价值。     

10KV备用电源自动投入装置的改进

提出了备用电源自动投入装置的改进方案并有多台在武钢冶炼区域供电系统中使用，运用成功率极高，可靠性传统装置大为提高，保障了供电系统的安全供电。     

100MW机组胶球清洗装置存在的问题与对策

针对我公司两台100MW机组胶球清洗装置在投运过程中出现的问题展开了分析和探讨，并实施一系列改造方案．实践表明，施行的方案是可行有效的，成功地将2套胶球清洗装置投入运行，取得了明显的效果．     

电网SCADA系统在线仿真测试装置的设计与实现

针对电网监控和数据采集（SCADA）系统在实际运行、维护和升级中存在的问题，提出建立电网SCADA在线仿真测试装置，并根据苏州地区电网调度自动化系统设计和开发了一套电网SCADA在线仿真测试装置，介绍了该装置的功能、实现方案以及现场测试结果。     

MS双电源快速切换成套装置在配电网自愈线路的应用

<正>提出两种MS双电源快速切换成套装置在配电网自愈线路内部的安装方案。首先详细介绍了该装置的结构及原理，然后介绍并分析了两种安装方案的优劣势，最后通过实际算例验证，装置可在5 ms内切换，说明了方案的有效性，为企业提供了参考与解决思路。由于电网发展逐步多元化，电源侧风电、光伏等新能源的广泛接入，用户侧变频器、逆变器等非线性电气设备的大量运用，催生了非常复杂的电能质量扰动问题。为减少用电设备出现故障，保证生产的正常进行，电网企业在配电网中积极运用自动化技术，建成了配电网自愈系统，进一步提高了供电可靠性。     

基于扩张状态观测器的水轮发电机组非线性控制

提出了一种基于扩张状态观测器的水轮发电机组非线性控制。将被控对象看成是内环为非线性系统、外环为伪线性系统的多输入多输出对象，利用低阶扩张状态观测器对内环非线性系统进行动态反馈线性化，利用线性控制方法对已线性化的外环伪线性系统进行预期动态性能设计，最终可实现观测器和线性化的有机结合。计算机仿真表明：这种控制方法不仅能较好地解决开度控制和励磁控制的协调性，而且对模型的内外扰表现出了很好的适应性和鲁棒性；同时，这种控制方法严谨简单，原理直观清晰。     

MPU多任务系统模型下的有限状态机应用

在基于嵌入式系统和单片机开发出来的控制系统中,随着外设数量和程序规模的不断扩大,系统对代码的实时性和有限的MPU运算效率提出了更高的要求。为解决系统实时性问题,提高MPU运算效率,防止浪费MPU时间、空间资源,在考虑MPU多任务系统程序执行的前提下,结合单片机UART通信模块提出了一种基于有限状态机的外设控制机制,并建立状态图,说明并验证了有限状态机应用于单片机编程的绝对优越性。     

超(超)临界机组湿态自动转干态控制研究

对超(超)临界机组湿态转干态过程进行了分析。由于操作设备多、系统复杂、运行人员操作机会少等特点,在切换过程中由于水煤比、主汽压力控制不当或转换时机选择不当等原因,造成干湿态频繁切换、机组参数剧烈波动而导致设备故障、受热面超温、分离器满水甚至过热器进水等事故,严重威胁机组安全运行。通过采用顺序控制和模拟量控制技术相结合的方法,实现超(超)临界机组湿态转干态全程自动,使机组在启动阶段由湿态平稳过渡到干态运行。经过在某2×600 MW超临界机组应用,表明该控制方案可靠有效。     

采用通用生成函数法的自治微网旋转备用充裕性评估

自治微网中可再生能源的随机波动特性对旋转备用容量的运行规划提出了新的要求。基于通用生成函数法(UGF),结合马尔可夫技术建立了自治微网内各元件的多状态概率预测模型,提出了自治微网旋转备用概率预测充裕性评估方法与流程。模型综合考虑了风速、光照强度的预测不确定性,以及风机、光伏系统的随机故障特性和拓扑结构。针对UGF处理多状态会产生组合爆炸问题,采用合并同类项、均摊法以及改进K-means聚类进行状态削减,以减小计算负担、提高计算速度。通过MATLAB编程对自治微网算例系统进行仿真分析,结果表明增大传统机组爬坡速率、合理设置光风容量以及初始储能状态有助于提升旋转备用裕度程度。     

加热器抽汽压损对机组煤耗影响的通用计算模型

以小扰动理论为基础,根据火电机组热力系统汽水分布通用矩阵方程、比内功方程、循环吸热量方程及发电标准煤耗率的计算公式,导出了加热器抽汽压损对机组煤耗影响的通用计算模型。该模型全面考虑了热力系统的结构特点、辅助汽水、外热量等因素,较之以往模型更为完善、直观,通用性强,适于程序化。计算实例表明:该模型能准确而快速地评价各级加热器抽汽压损变化对煤耗的影响,对热力系统的设计、运行和检修具有十分重要的意义。     

考虑储能电池参与二次调频的综合控制策略

随着储能辅助常规机组参与调频在电力系统中得到规模化的应用,如何制定合理的储能出力控制策略来实现储能和常规机组互补协调运行是储能调频应用中的关键问题。文中基于实时状态感知与综合研判,利用Logistic回归函数,构建储能自适应调频和自恢复储能荷电状态(SOC)两种工况的控制规律;将区域控制偏差信号划分成不同的状态区间以定量描述电网二次调频备用容量状态,得到电网调频需求和运行状态限制,兼顾储能调频能力及SOC自恢复需求,确定储能在不同区间上的出力目标和动作深度,实现储能和常规机组参与二次调频互补协调运行。在MATLAB/Simulink中构建储能参与二次调频两种典型场景,对所提控制策略进行仿真验证。结果表明,所提控制策略在改善调频效果和储能SOC维持效果以及提高常规机组利用率等方面具有优势。     

Optimal Placement of Phasor Measurement Units with Linear and Non-linear Models

Abstract—This article presents a non-linear programming-based model for the optimal placement of phasor measurement units. The optimal phasor measurement units placement is formulated to minimize the number of phasor measurement units required for full system observability and to maximize the measurement redundancy at all buses in a power system. A sequential quadratic programming algorithm is used for the solution of the proposed model. The existence of power flow and injection measurements, the limited phasor measurement units channel capacity, the lack of communication facilities in substations, and the single phasor measurement units loss are also incorporated into the initial proposed formulation. The non-linear programming model is applied to IEEE 14- and 118-bus test systems in MATLAB. The accuracy and the effectiveness of the proposed method is verified by comparing the simulation results to those obtained by a binary integer programming model also implemented in MATLAB. The comparative study shows that the proposed non-linear programming model yields the same number of phasor measurement units as the binary integer programming model. A remarkable advantage of the non-linear programming against binary integer linear programming is its capability to give more than one optimal solution, each one having the same minimum number of phasor measurement units (same minimum objective value), but at different locations.     

考虑源荷双侧预测误差的实时发电计划闭环控制模型

针对源荷双侧不确定性对电网实时调度运行的影响,提出了模糊信息粒与机会约束目标规划相结合的建模求解方法,建立了实时发电计划与自动发电控制(AGC)闭环控制模型,动态优化系统的可调备用容量。针对服从不同概率分布函数的随机预测误差,引入模糊信息粒理论对可中断负荷切负荷率、负荷预测和风电出力的预测误差进行模糊粒子化,应用机会约束目标规划构建系统备用偏差量约束。在闭环控制过程中,通过动态调整机组的控制模式实现可调备用在不同类型机组间的合理分配,在目标函数中引入风险成本和机组模式转换成本,实现了满足安全备用需求条件下的经济最优性。最后,利用算例验证了模型的有效性和实用性。     

基于遗传规划的协调控制系统控制器设计

根据大型火电机组的协调控制系统被控对象的特性,提出了一种基于遗传规划的控制器设计方法。该方法不同于传统的多变量控制器设计方法,将多变量控制问题转化为多个单变量控制问题来考虑,而是通过遗传规划算法直接搜索适合于协调控制被控对象的最优控制律,从而使得闭环对象具有良好的控制品质,满足现场高质量的要求。并且采用遗传规划算法还可以得到适用于同样对象的PID控制器,也具有很好的控制品质,通过对两种控制器的控制效果进行比较,进一步说明遗传规划算法在控制器设计上的可行性。     

Group search optimization for economic fuel scheduling

The economical use of fuel available for the generation of power has become a major concern of electric utilities. This paper presents an approach for economic fuel scheduling problem by using group search optimization. This is a minimization technique that includes the standard load constraints as well as the fuel constraints. The generation schedule is compared to that which would result if fuel constraints were ignored. The comparison shows that fuel consumed can be adequately controlled by adjusting the power output of various generating units so that the power system operates within its fuel limitations and within contractual constraints. It has been found that small additional amount of fuel may be required to serve the same power demand but the additional cost of this fuel may well compensate for the penalty that might otherwise be imposed for not maintaining the fuel contract. Numerical results for two test systems have been presented and the test results obtained from group search optimization are compared with those obtained from particle swarm optimization and evolutionary programming.