摘要:宽频阻抗测量装置在获取单相VSC系统的阻抗特性中发挥着重要作用，由于阻抗测量装置需要接入系统进行能量交换，其自身应当具备合理的故障保护措施来保障装置和系统的运行安全。针对单相VSC系统阻抗测量装置的故障保护策略尚不完善，提出了一种单相VSC系统阻抗测量装置的故障保护方案。首先，选择了基于背靠背变流器结构的阻抗测量装置来研究保护策略；其次，分析了背靠背阻抗测量装置的特点及其对保护配置产生的影响，设计了适用于装置的保护方案；最后，基于Matlab/Simulink平台，通过几种典型的短路故障情形验证了所提出装置保护方案的可行性与有效性。

摘要:双馈感应发电机(DFIG)中锁相环(PLL)的使用会引入频率耦合及低频负阻特性，导致DFIG与交流弱电网互联的振荡失稳问题。首先，建立了DFIG的多输入多输出阻抗模型，根据不同简化条件下DFIG并网系统的广义奈奎斯特曲线，揭示了不同PLL关联阻抗的影响；然后，提出了一种基于转子电流补偿的DFIG低频振荡抑制策略及其简化实施方案，所提策略可将转子电流中包含的PLL动态进行补偿，极大地减小PLL引入的频率耦合及负阻特性，从而提高DFIG在弱电网下的并网稳定性；最后，在Matlab/Simulink中建立了DFIG并网系统的电磁暂态仿真模型，仿真结果验证了理论分析的正确性及所提策略的有效性。

摘要:大规模新能源发电基地存在振荡风险，有可能发生宽频失稳事件，给电力系统稳定运行带来极大挑战。阻抗分析是一种研究并网逆变器宽频特性的有效方法，可以揭示宽频失稳机理。首先，以L型的两电平三相定电流控制并网逆变器为研究对象，通过对L型并网逆变器的拓扑结构和数学模型的推导，结合复矢量建模方法，建立了逆变器的输出阻抗复矢量模型，刻画了单台逆变器宽频输出特性；进而，结合网络拓扑结构，提出了多台逆变器并联运行场景下的宽频聚合建模方法，分析了多台逆变器经不等长输电线路并联运行的宽频特性；最后，采用考虑频率耦合的导纳扫频测试方法，验证了所建模型的准确性。

摘要:基于级联H桥电路的静止无功发生器（SVG）具有快速的动态无功支撑能力，是大型光伏场站常用的无功补偿设备。同时，由于SVG的控制带宽相对较大，控制作用所影响频段范围相对较宽，SVG在千赫兹以上的高频段仍可能具有负阻特性，使得含SVG的光伏场站面临更高频段范围的高频振荡风险。然而，现有研究重点关注新能源在2.5 Hz～1 kHz频段范围内的阻抗特性，无法评估1 kHz以上的高频振荡风险。同时，多种高频段附加控制策略和多种运行方式使得光伏场站的高频振荡分析进一步复杂化。首先，围绕含SVG的光伏场站高频振荡问题，建立了计及多类型附加控制策略影响下光伏机组和SVG的高频通用阻抗模型；进而，深入分析了光伏场站的高频段阻抗特性及其高频段负阻尼的影响因素，提出了含SVG的光伏场站面临的典型高频振荡风险；最后，针对四川某光伏场站开展电磁暂态仿真，对所做研究内容进行了验证。

摘要:电化学阻抗谱能够反映电池内部关键状态信息，利用电化学阻抗谱可实现对电池的监测及故障诊断，避免发生安全事故。针对电动汽车在充电时发生安全事故的概率最高且大部分是由电池短路所引起的问题，设计了一种能够在电池充放电时提取电池模组与电池单体阻抗信息的充电桩装置，对锂电池模组短路故障诊断方法进行了研究。首先，详述了所设计充电桩的拓扑与控制方法以及电池模组阻抗测量的原理；然后，通过仿真验证了充电桩可以在对电池模组进行充放电的同时提取其阻抗信息，并分析对比了两种扰动信号的优劣、不同程度短路故障下电池单体与电池模组的阻抗变化以及不同支路的电池发生短路时对模组阻抗的影响；最后，得到了短路故障下电池单体与电池模组的阻抗谱都会缩小并向左移动，并且短路电池越集中在同一支路，模组的阻抗变化越明显的结论。

摘要:基于磁流体力学理论，对C4F7N/CO2混合气体和SF6气体的断路器在40 kA短路电流情况下的熄弧特性进行仿真计算，分析两种不同气体的温度特性、灭弧室气体压强。结果表明：相同气压下，9%C4F7N/91%CO2混合气体在燃弧过程中产生的气体压强要比SF6气体产生的压强小，混合气体断路器的燃弧过程中9% C4F7N/91%CO2混合气体熄灭电弧能力相对于SF6气体更弱些；对比电弧等离子体的径向温度，在SF6气体的断路器中，其电弧等离子体的径向温度相较于9%C4F7N/91%CO2混合气体的断路器更高。而在燃弧过程中，相较于SF6气体下的电弧半径，混合气体下的电弧半径更大。当混合气体充气压强提升至0.8 MPa时，温度梯度得到提升，缩减了电弧半径，可有效地扩大径向冷却的作用，使电弧熄灭加速，断路器的熄弧性能能够进一步被提升。

摘要:C4F7N/CO2混合气体作为目前极具潜力的SF6替代气体之一，在开断大容量短路电流中存在固体碳析出的问题。研究表明，向混合气体中加入O2能够抑制固体碳的生成，也能有效增大灭弧室压力并提高气体的熄弧性能。为深入探究O2对混合气体电弧能量耗散影响，在假设局部热力学平衡条件下，基于吉布斯自由能计算了不同O2含量的C4F7N/CO2混合气体电弧等离子体粒子组分，并用标准的统计热物理的计算方法得到了不同混合比例气体的热力学性质，对比分析了不同O2含量及压强对混合气体电弧等离子体热力学性质的影响。结果表明：O2在低温区抑制了CO的生成，导致不同O2含量的混合气体在热力学性质上有一定的差异；C4F7N混合气体的轴向热对流能力大于SF6，且在低温(大于8 kK)区与O2浓度成正相关;温度小于5 kK时，C4F7N混合气体的径向热对流能力弱于SF6，且在低温(大于8 kK)区与O2浓度成正相关。

摘要:大规模光伏和储能接入电网使电网的暂态特性复杂化、暂态稳定问题多样化。为了明确大规模光伏和储能对电网暂态稳定性的影响，在仿真软件中搭建了含大规模光储系统的某地区电网仿真模型，分析了不同系统结构参数和变流器控制参数对含大规模光储系统的电网暂态稳定特性的影响：对于系统结构参数，研究光伏渗透率和储能光伏容量比对系统暂态稳定性的影响；对于变流器控制参数，分析光伏低电压穿越控制参数对系统暂态稳定性影响。并基于此研究了提升系统暂态稳定性的控制参数调整措施，可为光伏储能并网规划和运行提供实证参考。

摘要:随着交直流配电网规模的不断扩大，低压配电技术得到广泛重视和发展，但谐波含量更高以及谐波幅值与频率呈现时变性等电能质量问题也越发凸显，使得快速傅里叶变换加窗插值方法取较长的序列导致谐波测量响应慢，无法适用于继电保护等快速响应类应用。针对此问题，提出了基于二分插值的谐波参数估计方法。首先，采用泰勒级数建立动态信号模型；其次，利用FFT对1个周波的数据进行扫频获得粗估频率，采用二分法迭代插值的方法，经系数修正得到估计频率；然后，基于估计频率和动态信号模型，利用最小二乘拟合方法求解信号参数；最后，在不同工况下验证算法的性能。仿真结果表明，所提方法仅用1个周波数据实现了动态信号参数的精准测量，总矢量误差均低于0.1%，为快速响应类应用数据分析提供有效方法。

摘要:随着新能源的日益兴起，越来越多的分布式电源和储能器件集成到配电网中，推动了新兴直流系统的发展，也给传统交流配电系统的保护方案带来挑战。柔性直流配电系统安全稳定运行的关键在于如何对故障进行正确识别与快速隔离。针对几种柔性直流配电系统的典型拓扑结构，对常见的故障识别与保护方法进行了总结分析，并对柔性直流配电系统故障保护的未来发展提出了展望。

摘要:随着可再生能源在新型电力系统中的比例不断上升，可再生能源的随机性与波动性以及因电力电子器件的大规模接入所造成的电力系统阻尼与惯性缺失，都严重影响着电力系统的安全稳定。传统的调频机组因其启动时间长、频率响应慢等缺点，已无法满足新型电力系统对频率调节的需求。因此，具有频率支撑能力且响应速率快的电池储能系统受到了广泛关注。为了对电池储能系统参与调频辅助服务进行深入研究，首先，分析了现有电池储能系统的并网控制策略和所受限制；然后，浅析了电池储能系统辅助电力系统实现一次频率调节与二次频率调节的研究现状及改进方向。

摘要:西部地区输变电工程面临频繁的地震活动、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的威胁，开展输变电工程地质灾害易发性评价，对西部山区输变电通道及站址的选择、地质灾害的监测与防控具有重要的理论与工程实际意义。以二郎山—折多山输电走廊沿线为研究区，基于遥感解译和地质灾害调查方法，在地质灾害发育特征研究基础上，从气象水文、地形地貌、岩土类型及构造等方面选取评价因子，采用皮尔逊相关系数法、CRITIC权重法、独立性权系数法构建了加权信息量模型。基于ArcGIS技术结合加权信息量法对二郎山—折多山输电工程地质灾害易发性进行评价，并采用ROC曲线和AUC值对所构建模型效果进行了验证，其AUC值为0.816 5，表明所建模型评价精度较高。

摘要:有载分接开关（OLTC）是实现变压器带载电压调节的关键设备，其可靠运行对于电网安全稳定具有重要意义。首先，以双过渡电阻组合式OLTC为例介绍了有载分接开关的典型结构和工作原理；然后，分析了3起典型故障案例，其中机械缺陷是导致OLTC故障的重要原因；最后，搭建了OLTC机械缺陷模拟平台，采用振动法开展了机械缺陷检测研究。结果表明不同状态下振动信号特征值变化，为后续OLTC状态评估提供了重要支撑。

摘要:为解决柔性直流输电换流站换流阀子模块旁路开关拒动导致直流闭锁，首先，开展了旁路开关动作原理和动作过程力学分析；接着，从现场检查、故障录波和旁路开关合闸故障复现试验3个方面，深入分析某换流阀子模块旁路拒动事件的故障原因。然后，针对无转折晶闸管子模块设计的在运工程，提出基于辅助电压判据的旁路开关拒动改进设计策略；最后，根据4种不同运行工况分别开展改进设计策略试验验证。结果表明，所提改进设计策略具有可靠性和有效性，该策略实施后避免了旁路开关拒动导致换流阀子模块炸裂和换流阀闭锁，进一步提高了在运柔性直流输电工程换流阀子模块运行可靠性。

摘要:为了提高含分布式电源（DG）配电网运行的经济性和稳定性，提出了一种基于改进海鸥算法（ISOA）的配电网DG优化配置方法。将配电网网损、系统电压偏差指标和DG投资成本组成多目标函数，采用层次分析法确定各子目标权重，将多目标函数转化为单目标函数，建立了以单目标函数最小的分布式电源优化配置模型。利用精英反向学习策略和莱维飞行策略对海鸥优化算法进行改进，以提高ISOA的全局搜索性能。采用ISOA对单目标函数进行优化，优化后所得配电网网损、DG投资成本和系统电压偏差指标均优于其他优化算法，验证了所提配电网DG配置方法的实用性和优越性。

摘要:中国输电线路设计规范与美国存在一定的差异，为较好地适应国外电网工程设计，选取美国ASCE 74—2009《输电线路结构荷载导则》与中国GB 50545—2010《110 kV~750 kV架空输电线路设计规范》，针对两者风荷载计算公式中的风压高度变化系数、体型系数、风荷载调整系数及地形影响因子等参数进行了对比分析。结果表明：ASCE 74—2009中的风压高度变化系数小于GB 50545—2010设计值；GB 50545—2010的导、地线体型系数比ASCE导则值大10%～20%；ASCE 74—2009的阵风响应因子与GB 50545—2010中的塔身风荷载调整系数大致相同；当设计风速超过27 m/s时，两者的线条风荷调整系数差距较小；对特殊地形，ASCE 74—2009考虑了地形影响因子，但在实际工程中的应用范围较小；GB 50545—2010与ASCE 74—2009中对杆塔构件和导、地线覆冰时的风荷载计算存在较大差异，ASCE 74—2009通常不考虑覆冰引起的结构挡风面积增加的影响。