Abstract:

全功率变速抽水蓄能机组（FSC-VSPSU）通过背靠背变流器接入电网，具有功率快速可调、有功无功独立解耦的优点，在近年来得到了广泛关注。由于新能源场站具有波动性，通常配置静止无功发生器（SVG）来维持系统电压稳定。针对SVG易出现容量不足的状况，研究FSC-VSPSU与SVG功率协调控制。分析了FSC-VSPSU与SVG无功调节特性，提出了基于模型预测控制的功率协调控制策略。采用模型预测控制协调响应时间不同的FSC-VSPSU与SVG，通过电压灵敏度计算无功和电压的关系，建立以并网点电压、FSC-VSPSU电压偏差最小以及SVG无功储备最大为目标的模型预测控制（MPC）问题数学模型，求解得到FSC-VSPSU与SVG功率参考值。通过仿真验证了所提模型预测控制的可行性以及其相较于下垂控制的优越性。

Abstract:

对于主从控制结构的微电网系统，如何抑制切换过程中电压、频率的振荡，实现并网/孤岛运行模式间的平滑切换是一项亟待解决的技术难点。针对微电网并网/孤岛运行模式电压与频率的动态特性，提出一种基于并行运行与数值缓启动器的平滑切换控制策略。并行运行通过同步运行PQ控制与V/F控制策略，抑制了模式切换过程中的电流波动。数值缓启动器则平滑了电流内环的输入给定值，减小了切换过程中瞬时冲击电流对电流内环的影响，抑制了微电网模式切换过程中母线电压与频率的振荡。最后，基于Matlab/Simulink建立光储微电网系统，在并网/孤岛模式切换与负荷加载等工况下进行仿真实验，验证了所提平滑切换控制策略的有效性。

Abstract:

微电网系统包括多种分布式能源，为降低微电网综合发电成本，提高供电的可靠性和安全性，合理安排微电网日前调度计划，以运行成本和环境保护成本最低为目标函数，首先，建立由水、光、微型燃气轮机、储能装置组成的微电网日前优化调度模型；然后，将反向学习策略和柯西变异算子融入到沙猫群算法中，提出一种改进沙猫群算法求解上述模型；最后，通过与其他算法进行调度的结果对比，结果表明改进沙猫群算法能更合理地安排各机组的出力计划，明显降低微电网运行综合成本，同时减少二氧化碳排放量，实现了微电网的经济环保优化调度。

Abstract:

调控云是电网调度业务的云服务平台，可以实时反映电网运行状态，支持电网在线分析和应用业务。为了减少调控云业务采集层合法节点数据边缘缓存的延迟，防止恶意的、未经授权的用户接入边缘端对系统造成的破坏，提出了一种区块链驱动的调控云缓存系统框架，基于边缘层的许可区块链对用户进行身份验证，对合法授权用户的监控数据进行缓存，基于深度Q网络最小化了合法用户在边缘平面数据缓存的延迟。仿真结果证明了所提算法的有效性。

Abstract:

以SF6/N2混合气体作为绝缘介质的气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）可有效降低环境污染，目前已逐渐在220 kV 及以下GIS母线中推广应用。由于母线接头接触不良引起发热是GIS较为常见的缺陷，因此针对SF6/N2混合气体GIS母线接头接触不良时的温度分布开展研究。首先，建立了220 kV SF6/N2混合气体三相共箱母线多物理场耦合的三维等比例仿真模型，通过在母线接头处设置电阻膜实现接触不良状态的模拟，从而对不同相别的母线接头接触不良时的温度分布规律开展计算分析；然后，研究了利用壳体表面温差诊断内部严重发热缺陷的方法。研究结果显示：任意一相母线接头接触不良时，壳体表面对应位置都会出现温度最高点；当顶部两相母线接头发热且壳体表面温差达到2.5 K，或底部母线接头发热且壳体表面温差达到2.0 K时，可诊断为严重缺陷。

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中国提出的“碳达峰、碳中和”目标旨在应对全球气候变化，减少温室气体排放，最终实现碳排放量与碳吸收量之间的平衡，从而为全球环境保护和可持续发展做出贡献。作为中国最大的碳排放源，火电行业承担的减排任务极为艰巨，其减排活动具有重要意义。火电厂碳核算是针对火电厂所排放的温室气体进行测量、计算和报告的活动。火电厂主要的温室气体是二氧化碳，其排放量与燃料类型、工艺流程、燃烧效率等因素有关。针对火电厂碳核算综述了主要标准、政策、方法和技术，分析了各种方法的优缺点和适用范围，展望了火电厂碳核算的发展趋势和挑战。

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随着新能源渗透率的不断提高，灵活性调节资源需求逐年加大，抽水蓄能可以有效缓解新能源并网所导致的"峰谷矛盾"问题，亟需研究抽水蓄能参与电力市场机制以及不同运行模式下的成本收益模型。首先，梳理了5种抽水蓄能电站的运营机制；然后，构建了基于存量煤电的抽水蓄能容量配置优化模型，算例结果表明在存量煤电的背景下应对煤电机组进行灵活性改造，使煤电机组全部为开机状态且在全天均保持最小技术出力运行，并基于最小等效负荷配置对应容量的抽水蓄能；最后，建立了抽水蓄能电站不同运行模式下成本收益模型，算例结果表明在完全市场化模式下，抽水蓄能电站收益中电能量收益占67%、调频辅助服务收益占16%、备用辅助服务收益占2%、无功和黑启动等辅助服务收益占15%。

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配电网弧光接地故障对电力系统安全和人身安全带来很大的威胁，快速准确的弧光检测是实现故障隔离与处置、预防电气安全风险的重要技术手段之一。为实现在不同电压等级和系统配置下均具有高水平检测速度和准确度的弧光检测，提出了一种基于时频域特征的弧光接地故障检测方法。首先，通过奇异值分解与变分模态分解将零序电流分解为不同频带的单分量子信号，得到的子信号有不同的频带与中心频率，且避免了模态混叠带来的误差，有利于对不同谐波分量进行细化分析；然后，利用希尔伯特变化获得子信号的瞬时幅值、相位与频率，并将瞬时特征作为检测的主要依据，为保证在线计算时对时序信号分类的准确性，设计了基于长短期记忆（LSTM）网络的故障分类器以区分弧光接地与其他情况；最后，通过不同系统配置的实际配电网弧光接地的故障数据验证了该方法的性能。

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针对现有架空输电线路极端灾害风险评估模型仅计算了风险指标的主观权重值导致评估效果不佳的问题，提出了一种基于改进层次分析法和数据挖掘的评估模型。首先，从输电线路的故障隐患、运行状况和自然条件3个方面出发，建立风险评估体系层次结构；然后，利用层次分析法将相同层次的不同风险指标进行两两比较，得到各风险指标的主观权重值，再利用最小相对熵原理对主观权重值进行改进计算得到风险指标的客观权重值;最后，利用数据挖掘技术从历史极端灾害数据中提取出各风险指标的风险特征及风险等级，生成风险评估模型。通过实验对比测试，所提出的基于改进层次分析法和数据挖掘的架空输电线路极端灾害风险评估模型评估准确率为96.7%，评估效果较好。

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随着电网交直流混联程度的不断加深，复杂的电网结构导致故障的精确定位愈加困难。针对目前定位方法所存在问题，提出一种基于同步挤压小波变换结合混合神经网络的交直流混联电网交流线路故障定位方法。首先，对交流线路单端电压数据通过同步挤压小波变换处理后，提取其时频矩阵中部分低频区域的能量，构建特征向量；然后，将特征向量构建数据集，并输入至混合神经网络中进行训练与测试，实现故障定位。实验结果表明，所提方法有较高的定位精度与一定的抗噪性能，受不同故障类型与过渡电阻的影响较小。

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电缆终端搪铅质量直接影响高压电缆的安全稳定运行，有必要对其进行脉冲涡流无损检测，以排查是否存在缺陷。在实际检测时，涡流检测信号容易受到白噪声干扰，小波去噪是一种有效的白噪声滤除手段。然而，以往的研究通常根据经验选取小波参数，忽略了参数变化对涡流检测信号实际去噪效果的影响。因此，提出了基于粒子群优化算法的电缆终端搪铅涡流检测信号小波去噪参数选择方法，以归一化相关系数作为适应度函数，通过量化去噪涡流检测信号在峰值附近的失真程度，获得了最优小波去噪参数为Sym25小波基、10层分解层数和中位数阈值函数，保证了降噪涡流检测信号峰值大小与峰值时间的相对误差小于3%。研究成果可为确定不同噪声干扰下的涡流检测信号小波去噪参数自动选择提供方法参考。

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为避免由送端换流母线电压上升引起逆变器关断角减小导致换相失败，分别从电气量变化特性和无功交换特性研究了其发生机理。基于推导建立的关断角表达式，分析发现送端换流母线电压上升会引起直流电流增大从而导致关断角减小；同时直流电流的增大会引起逆变器无功消耗增加，导致受端换流母线电压跌落，进一步导致关断角减小，诱发换相失败。因此，提出了一种通过改进送端控制器以抑制换相失败的措施。该措施在送端换流母线电压上升时增大整流器触发角以抑制直流电流的上升，同时增大整流器无功消耗从而减缓送端换流母线电压的上升。基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台，利用CIGRE HVDC标准测试模型仿真验证了理论分析的正确性和抑制措施的有效性。

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少油设备的检修以周期性停电检修为主，该方式很难及早发现设备异常，易错过发现设备故障的最佳时机，酿成爆炸事故。现有的泄漏电流、介质损耗、局部放电等在线监测方法，也难于实时监测设备故障信息。为此建立了油浸式套管和电流互感器的油压分析模型，提出油压实时监测、异常预警、带电取油、色谱验证以及缺陷处置的少油设备状态检修技术路线，研制出油压在线监测、带电校验、带电取补油等成套设备，并进行现场应用。通过典型案例分析，进一步验证技术方案的可行性。

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断路器控制回路断线是严重危及电网安全运行的危急缺陷，其隐性化发展使得断路器拒动概率增加。断路器保护的沟通三跳接点作为断路器保护重合功能的一部分，在特殊情况下会使得断路器出现控制回路断线无法告警的隐性故障。通过实际案例分析研究断路器保护沟通三跳接点的二次回路设计、原理及其作用，提出了该隐性故障产生的机理和发展过程；最后，对该隐性故障产生的充分条件针对性地提出了改进措施。

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随着以化石燃料为基础的传统能源技术，逐渐被如风能、光伏发电、绿色氢电解和潮汐能等清洁能源技术所取代，且电力系统互联规模不断增大，调度运行方式与控制日趋复杂。在此背景下，开展担任调峰调频任务的水电机组的试验研究对提高电力系统稳定性、抗扰动能力等具有重要意义；然而，由于成本和风险巨大，试验类型受到极大限制。为此，构建包括真实部件和虚拟部件的虚实结合型水轮机调节系统仿真平台，并通过自动开机、空载扰动、连续增负荷、甩负荷和故障模拟等试验验证了基于虚实结合型仿真平台的水电机组试验研究的合理性。研究结果表明，构建的虚实结合型仿真平台可有效模拟水电机组过渡过程，以低成本、低风险实现了水电机组调节系统的常规试验与故障模拟试验。

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针对变电站一键顺控存在验收难度大、改造停电难等问题，提出基于数字孪生技术的一键顺控功能仿真验证方法，在仿真环境构建变电站一键顺控功能仿真验证平台。基于仿真验证平台，模拟站内一、二次设备状态变化，在设备不停电情况下，开展一键顺控功能验证测试，对变电站一键顺控系统配置文件进行全面校验。通过工程实际应用，所提方法与传统人工验收方式相比，验证逻辑更细、更全，基于仿真验证方法，可模拟顺控各种校验条件，提升顺控配置文件逻辑校验的全面性; 验收效率更高，验证测试工作可在新建、改造工程开始前开展，提前发现顺控配置文件中存在的问题，确保现场工作顺利实施，从而缩短工程建设周期，提升变电站一键顺控验收质效。

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为适应智能电网快速响应的要求，电力负荷预测成为智能电网关键任务之一。精准的电力负荷预测响应对电力系统运行的安全性、稳定性、经济性起着至关重要的作用。首先，介绍电力负荷预测的特性及分类；随后,分析电力负荷预测的影响因素，并介绍电力负荷预测的基本步骤和性能评价指标；再将电力系统负荷预测的研究分传统预测方法、机器学习预测方法及深度学习预测方法等3类展开阐述；最后,总结所做的工作并展望电力负荷预测的未来发展方向。

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电力系统负荷预测研究对于用电形势分析、用电规划、合理部署人力、物力资源以及经济有效地管理电力系 统都具有重要的意义。分析了电力负荷研究现状，较系统地总结了电力负荷预测的特点、步骤及其常用预测方法，并 从多个角度对不同预测方法的特点进行比较分析，进而对四川省用电负荷预测及中国用电形势进行预测分析，为电 力负荷预测研究提出富有针对性的建议。

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随着电力系统智能化水平的提高，使得电力系统关键设备运行健康状态的检测要求不断提高。声学检测技术因具有无损检测、准确性高、应用前景广泛及定位方便等特性而成为电力系统故障检测技术领域的研究热点。首先，阐述了声学检测技术的机理，并且总结了声学检测技术在电力系统中的应用架构；其次，分别从声源信号采集、故障诊断、故障定位及典型应用场景等方面综述了电力设备故障声学检测技术的关键问题与研究现状；最后，分析了电力设备故障声学检测技术的局限性，并提炼出声学检测技术可能的四大研究方向。

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精确的光伏发电功率预测是实现光伏电站顺利并网的关键。然而，太阳辐射、气候和地理条件等因素会导致光伏发电功率频繁波动，给功率预测带来了巨大挑战。针对当前光伏新能源大规模并网的需求，从多个角度探讨了光伏发电功率预测的意义及其分类，综述了人工智能技术在光伏发电功率预测领域的最新应用，包括传统机器学习、深度学习和组合方法，并进行了对比和总结。目前研究的主要类型是单一光伏电站的超短期和短期光伏发电功率预测，深度学习方法和组合方法是主流预测方法，数据预处理、特征提取和误差补偿是提升预测精度的关键因素。最后，展望了人工智能技术在光伏发电功率预测领域的未来趋势和研究创新点。

Abstract:

光伏发电的随机性和间歇性导致资源利用率低，储能具备控制灵活、响应快速的特性，是当前解决光伏并网和提高消纳的有效手段之一。目前，高昂投资成本是制约储能推广应用的关键，文中从成本角度出发研究了分布式光伏系统中储能的优化配置方法。首先，以分布式储能系统的投资和运行成本为目标，同时考虑储能接入位置、配置容量、荷电状态和电网运行状态等为约束条件建立双层优化模型；然后，介绍优化模型求解方法，外层采用遗传算法优化储能配置位置、功率和容量，内层采用粒子群算法结合MATPOWER潮流计算工具优化储能日内运行策略；最后，在Matlab软件中采用IEEE9节点系统验证了优化配置方法的可行性和有效性。

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变压器作为电力系统中的关键设备，其运行状态能否正确、稳定会影响到电网供电的可靠性。而变压器的励 磁涌流不仅容易影响到变压器差动保护的正确率，严重时还会对电力系统的其他设备造成严重的电气污染。这里指 出了励磁涌流产生的原因以及影响，并对当前抑制励磁涌流的措施，如一次侧串电阻法、电压侧并联电容法、选相合 闸法等方法的原理进行了综述，从经济和技术上对各方法的优缺点进行了分析，并对这些方法在国内外的实际应用 进行了介绍，展望了今后励磁涌流的抑制方法研究的发展趋势及研究方向。

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Abstract:

在分析了低频振荡产生原因的基础上,概括出低频振荡的分析方法具有基于系统实测信号和基于系统数学模型两大类,并对具体分析方法细化;总结交直流互联系统中低频振荡的抑制策略;重点对低频振荡的抑制及其关键技术问题研究现状进行介绍;最后对于低频振荡的后续热门研究问题做了展望。

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文中提出了一个电池储能系统技术经济分析框架。在此框架中嵌入了一个详细的电池退化模型，该模型可对电池衰减过程中的放电深度、温度、充电/放电速率以及荷电状态等影响因素进行建模分析。在不同的运行条件下，评估了电池储能系统在整个寿命期内的能量吞吐量和平准化储能成本，分析了不同电价机制下电池储能系统的技术经济性。

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实现电力巡线的规范化、智能化和自动化是电力巡线业务发展的终极目标。简述了电力巡线的发展历程，同 时分析了人工智能赋能电力巡线行业的可行性，提出了“无人机巡检 + AI 智能分析”处理方案，并对人工智能与电网 深度融合进行了展望。

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从当前台区三相不平衡监测和治理问题出发，开展了三相不平衡产生的根源及其对台区线损的影响分析。随后，针对三相不平衡监测，分析了仅关注配电变压器低压出口三相不平衡度和电量不平衡度两个常见做法存在的不足，并通过构建典型场景，测算了两个监测误区在反映台区线损率上的影响。针对各地常采用的三相不平衡集中补偿措施，分析了其在补偿三相不平衡度、降低损耗方面的局限性，并通过典型配电变压器和配电线路阻抗分析进行了验证。最后，针对上述分析的问题，本文提出了针对性的建议措施，为电网企业、配电网运营商开展低压电网三相平衡监测和治理，提供了思路和参考。

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针对用电采集系统中正确接线的三相三线电能表负电流现象展开分析，利用计量原理和相量图从功率因数 的角度做出了规律总结，并结合负荷性质和现场工作情况验证了该一般性结论。

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风是中国中东及东南沿海地区较为常见的灾害性天气，伴随台风的大风、降水及次生灾害会严重威胁电网设备安全运行，且传统气象部门台风预报精度有限，对电网制定防台应对措施指导意义不强。文中对近年来台风对沿海地区电网设备的主要影响进行了分析，介绍了基于国网台风监测预警中心的台风监测预警机制，主要包括台风监测预警中心总体架构、主站和子站功能以及中期、短期预警发布机制；提出了调度应急处置、设备性能提升、隐患排查治理、加强沟通联动等电网设备抗台风相关技术和管理措施。通过对电网遭受台风侵袭的危害特征、监测预测技术以及应对措施进行讨论，为电网防台抗风工作提供有益经验。

Abstract:

在建立以新能源为主体的新型电力系统背景下，为适应新型电力系统的发展需求，文中提出一种主配一体调度控制系统建设方案。通过建立适应广域范围内分布式电源、可控负荷参与的调度控制系统架构，采用云端控制和本地控制相结合的方法，把主网和配电网监视和控制功能有机结合，有效提升了源网荷储间的协调能力和清洁能源的消纳水平。

Abstract:

基于近年来国内外电缆隧道火灾事故统计数据，文中总结了电缆隧道火灾事故发生的原因和特点，详细介绍、分析了目前应对电缆隧道火灾的各种消防灭火系统，如水喷雾灭火系统、高压细水雾灭火系统、气体灭火系统、气溶胶灭火系统、超细干粉灭火系统等。针对不同电缆隧道消防灭火系统的选择提出了推荐建议，认为对于保护长距离、大容积的电缆隧道，应优先考虑高压细水雾灭火系统，其次为超细干粉灭火系统；对于电缆接头或其他局部灭火重点防护区域可考虑超细干粉灭火系统等;不建议在长距离、大容积的电缆隧道内使用气体灭火系统、水喷雾灭火系统和气溶胶灭火系统。

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为输电线路的监测器件提供稳定、便利的电源，本文基于电磁感应的原理，设计了无线电容取电装置，可以最大化利用空间能量，对支撑输电线路的运行状态监测具有重要意义。首先，分析了电容取电的结构，以此得到了取能装置输出功率与高压杂散电容、低压杂散电容、负载电阻等参数的计算关系，发现合理增加感应电极面积，减小感应电极电容值和增加负载电阻值可以有效提升取能装置输出功率。其次，利用多物理场仿真软件模拟了电容取电的影响因素，最后，通过MATLAB软件设计了高压实验装置，对实际情况进行模拟与实验，最后实验结果表明：当电源电压为10kV,耦合电容为14pF,1MΩ的负载可以得到0.12mW功率。

Abstract:

三电平二极管钳位型桥式变流器是适应高电压、大功率应用环境比较好的方案。然而，三电平逆变器开关管在开通关断过程中普遍存在电压应力超标问题。为了解决上述问题，对三电平逆变器开关管应力进行分析后提出了开关管驱动保护电路，设计并优化了三电平的驱动波形。最后，在三电平逆变器实验平台上进行试验验证了该方法的有效性。

Abstract:

文中对电流互感器（CT）在不同安装位置发生位于断路器与CT之间的故障进行了保护的动作行为分析。同时分析了死区故障时，断路器失灵保护和死区保护的动作逻辑，梳理了四川电网220 kV以上断路器CT安装位置的现状，并提出为了保障系统稳定应严格按照反事故措施要求将CT在断路器两侧布置的建议。

Abstract:

目前的电力现场安全监控主要通过人员对监控视频进行全程监测，但采用人工检测的方法不仅浪费时间，而且容易出现漏报的情况，使工作人员的人身安全无法得到保障。为实现对作业现场人员行为的智能识别，提出了一种基于OpenPose的电力作业人员的危险行为识别技术。该方法提取视频流图像中电力作业人员骨骼关键点信息，利用深度神经网络实现多人场景下电力作业人员的人体行为姿态感知，实时对施工人员的违规行为进行检测识别，并发出警告。所提方法实现了对电力现场作业人员行为的准确、实时安全监控，保障了现场作业人员的人身安全和电力作业的顺利进行，具有一定的鲁棒性与泛化能力。

Abstract:

综合能源系统对于提高能源利用效率、节能减排、加强能源安全、优化能源结构方面起到积极作用。结合新型智慧能源运营公司配用售一体化管理以及综合能源管控的实际业务需求,分析区域智慧能源管控平台的物理架构、功能需求,并指出平台开发中所应用的关键技术。在考虑智慧园区多能平衡、多样化用户需求和多变场景的基础上,介绍面向智慧园区的综合能源能量管理系统架构及功能,并且建立了智慧园区日前经济优化调度模型,给出了最优调度运行结果。