电力孤岛划分研究综述

电力孤岛运行是智能电网中的一种特殊运行方式。对于输电网而言,在系统危急情况下按最优孤岛方式及时地将互联电网划分成多个能够稳定运行的孤岛系统,既可以避免局部事故扩散引发大面积停电甚至系统崩溃所带来的巨大损失,又使得切机切负荷量最小;对于含分布式发电的配电网而言,优化的孤岛运行方式可以充分发挥分布式能源的潜力,提高配电系统的供电可靠性。文中在总结智能电网最优孤岛划分影响因素的基础上,对该领域国内外相关研究成果进行了全面分析和分类,指出了各类方法的优缺点及关键问题;进而阐述了电力孤岛的最优形成问题的发展趋势及亟待解决的问题。  

基于乘法窗函数的插值FFT的谐波分析方法

针对常规加窗插值算法在使用过程中会出现不满足要求的情况，提出了一种新的乘法窗函数构造方法。以三种常规窗函数为例构造出九种乘法窗函数，并验证了基于这些乘法窗函数的三谱线插值FFT的谐波高精度分析方法。分析了新的窗函数的性能，将新窗函数应用到三插值FFT的谐波分析算法当中。仿真实验表明，构造出的窗函数在10个周期左右数据和5阶拟合条件下，相比于常规窗函数插值算法有更高的准确度。在实际工程中可根据需要选择所构造的窗函数。  

基于电网电压前馈补偿的光伏并网逆变器零电压穿越控制

根据相关国家标准要求，大型光伏并网逆变器需具备零电压穿越(ZVRT)能力以防止其发生低压自动脱网，从而影响电力系统正常稳定运行。在分析光伏并网逆变器ZVRT标准的基础上，详细讨论了逆变器实现ZVRT的各项关键技术，包括电网电压正负序分离及锁相、逆变器有功和无功电流控制、电网电压不平衡时系统控制等。在此基础上，进一步提出向系统电流环引入电网电压前馈分量相位超前补偿环节，以改善逆变器故障穿越瞬间并网电流过冲现象。最后，利用RTDS和一台500 kW样机的实验结果验证了所述光伏并网逆变器ZVRT控制策略的正确性和有效性。  

基于自适应滑模层极值搜索的光伏发电最大功率跟踪方法

保证光伏阵列快速到达最大功率点并且能稳定运行,一直以来是光伏发电研究领域关注的重要问题之一.为此,文中提出了基于参数自适应调整滑模层极值搜索控制的光伏发电系统最大功率跟踪新方法.首先证明了基于滑模极值搜索的光伏发电系统最大功率跟踪控制策略的稳定性;然后提出采用具有更低控制频率及更低控制噪声的滑模层函数代替简单的开关函数.在此基础上,进一步提出了控制参数的自适应调整方法,使得控制系统在具有较好的控制品质的同时,避免了繁琐的人为参数调整.算例证明了所提方法的有效性.  

分布式电源多点接入配电系统的集成保护

针对分布式电源多点接入的配电系统，提出了一种基于暂态极性保护原理的集成保护新方案。暂态极性比较保护是运用小波变换提取故障暂态高频信号的某一频段信息作为故障判断的依据，通过比较暂态高频信号的极性，迅速准确判断出故障位置。将暂态极性比较保护原理应用于配电网集成保护方案中，以母线作为载体构建集成保护单元，利用本地故障信息和相邻保护单元故障信息对母线各出线以及线路两端信号的极性进行比较，从而对母线故障和线路故障进行判断。与此同时，集成网络保护单元提取多点信息，对整体区域暂态信号极性进行综合比较，实现对故障的快速定位与隔离，为本地保护提供后备保护。最后，利用 MATLAB 软件对其进行了仿真分析，仿真结果验证了此保护方案的正确性和可行性。  

采用改进联合正态变换法的随机潮流计算

为了对随机潮流计算时电力系统中的相关性因素进行建模,提出了一种改进的联合正态变换(JNT)法。首先,介绍了传统JNT法的基本步骤,分析了JNT法建模时能够保持相关性结构不变的原因。然后,介于核心部分在于将正交变换引入到传统JNT法中,根据JNT法以正态分布为基础这一特性,提出了一种改进JNT法以提高采样效率,并将该采样法与蒙特卡洛法相结合计算系统随机潮流。最后,利用IEEE 30节点网络设计了算例,分别验证了所提出的改进JNT法和随机潮流算法的可行性。  

基于Hilbert变换的串联电容补偿线路距离保护

利用Hilbert变换得到了实信号幅值函数的特点,分析了串联电容前后故障时故障电流幅值函数的不同:串联电容前故障时,幅值函数不能表征故障电流的包络线;串联电容后故障时,幅值函数可以表征故障电流的包络线。据此提出了基于Hilbert变换的串联补偿线路故障点位置的识别判据,结合传统的距离保护形成了适用于串联补偿线路的距离保护新方案,能有效解决超越问题。PSCAD仿真验证了该方案的有效性。  

基于锥优化的储能系统参与配电网运行调节快速计算方法

储能技术在配用电侧的广泛应用为提高可再生能源消纳能力、优化系统运行状态提供了新的手段。但是,储能系统参与到配电网运行调节后,使得配电网的优化问题更加复杂,对优化算法提出了更高的要求。为此,文中提出了一种基于锥优化的储能系统参与配电网运行调节的快速计算方法。首先,针对储能系统参与配电网运行调节的优化模型,提出了该问题的锥模型转化方法,得到标准形式的锥优化模型,进而利用锥优化工具实现问题的快速、准确求解。最后,通过算例测试验证了锥模型转化的正确性和锥优化方法的快速性。  

基于分布参数模型的串联补偿双回线单线故障定位算法

对于装设串联补偿(串补)装置的输电线路，由于与串联电容并联的保护元件金属氧化物可变电阻(MOV)的非线性特征，使得串补线路无法直接使用常规的输电线路故障测距方法。为此，提出了一种基于分布参数模型的串补双回线故障定位算法。按照故障点相对于串补的位置分为两个子算法，利用从本端、对端推算得到的故障点处电压相等的特点，消去串补装置近故障一侧的电压，结合故障点处过渡电阻的纯电阻性和故障序网边界条件，构造故障定位函数。该方法不依赖串补装置模型，不受MOV非线性的影响，无需预知串补装置相对于故障的位置，同时不存在伪根判别问题。EMTDC/PSCAD和MATLAB仿真结果计算验证了该方法的正确性。  

规则法和混合法相结合的遥信错误辨识方法

针对遥信错误辨识问题，提出了一种基于规则和混合法的遥信错误辨识方法。首先制定规则剔除简单的遥信错误；对于无法通过简单规则辨识的遥信，提出采用转移潮流法和新息图法相结合的拓扑错误混合辨识方法进行辨识，该混合辨识方法具有如下特点:以前一断面的状态估计结果作为基态，避免转移潮流法在实际工程中基态选择的困难；通过新息图法中的修正预估比判断拓扑可疑支路，避免转移潮流法中用转移潮流判定拓扑可疑支路可能导致的误判；引入转移潮流法中注入功率对转移潮流的影响量，避免采用新息图法出现较大负荷预测误差产生负荷突变问题。最后，以算例证明了所述方法的有效性。