摘要：参考电压波形是金属氧化物避雷器(MOA)在线监测中的关键参数。针对从电压互感器或利用现有电场探头获取参考电压存在的绝缘和误差等问题,根据MOA在线监测的实际需求研制出一种新型电场探头。新型电场探头采用差分输入结构,去除了接地端。同时,利用面积相同的差分电极对共模干扰的抑制能力,可实现对一字排列安装的三相MOA母线电压波形的获取。对新型电场探头的响应能力和抗干扰能力进行了实验,实验结果表明,本研究设计的电场探头对MOA母线电压基波和各次谐波分量具有良好的响应,电压相位和谐波含量误差较小。且其具有良好的抗干扰能力,可准确地获取三相母线电压波形,符合MOA在线监测的需求,具有较强的实际应用价值。

摘要：以电力电子变流器为主导的100%新能源孤岛微网系统,由于其自身的低惯量、弱阻尼特性且缺少大电网稳定的频率和电压支撑,面临着更严峻的失稳风险。首先,文中针对无电网支撑且由逆变器主导的孤岛微网系统,基于谐波线性化建立了序阻抗模型,分析了无功环路及控制延时对阻抗特性的影响。然后,基于系统阻抗网络模型构建了Nyquist稳定判据,充分考虑系统参数对稳态工作点的影响,详细分析了系统稳态工作点和控制参数对微网系统稳定性的影响。基于系统稳定性分析结果,提出了一种适应系统工况变化的虚拟阻抗设计方法,显著提高了系统稳定性。最后,基于RT-LAB实验平台验证了理论分析的准确性。

摘要：新型电力系统的建设促使电力信息安全的服务呈现海量多元化,单一物理机或云计算虚拟机均无法满足各类服务任务执行的安全性和时效性需求。因此,面向电力物联网信息安全服务体系中特有的物理密码机与虚拟密码机共存的新型混合底层硬件模式,通过对异构计算资源的协同调控,实现在确保任务安全性的约束条件下的系统执行效率优化。首先,设计了一种三级双映射的电力物联网信息安全服务多任务调度架构,描述多轮交互保密任务和异构计算资源的映射规则;然后,基于加权深度嵌入聚类算法确定安全服务任务的执行标签;最后,采用朴素贝叶斯和量子粒子群优化算法完成运算节点的创建与任务映射。仿真结果表明,所提聚类映射调度算法能利用任务映射规则匹配新型异构安全服务计算资源,与双阶段调度算法和非支配排序遗传算法相比,其任务安全保障系数最大可提升58.4%,总完成时间最高可缩短22.24%。

摘要：首先从内部威胁的定义和分类出发,梳理和分析了在一般信息系统基础上发展起来的内部威胁安全防护方法;然后结合电力信息物理系统(cyber-physical power system,CPPS)的具体业务分析指出了面临的内部威胁挑战,并从安全规程指导、防误技术研究、领域知识应用、权限分配研究和数据泄漏防护等方面总结了CPPS内部威胁防护研究现状;最后比对CPPS和一般信息系统的差异,提出可利用CPPS承载具体业务的特点,设计内部威胁的针对性防护措施,最后展望了区块链技术和零信任在相关领域的应用前景。

摘要：弱电网短路故障下新能源并网变换器易于暂态失稳,但由于并网系统表现高阶、非线性和强耦合等特征,其暂态稳定性分析十分困难。已有研究大多局限于单锁相环系统,即忽略电流控制动态的影响,无法充分反映并网变换器的暂态失稳机理。针对该挑战,该文同时考虑锁相环和电流环的控制动态,研究弱电网故障下并网变换器的暂态稳定性。首先,建立并网变换器接入弱电网的奇异摄动模型,将原高阶模型降阶简化为二个低阶的快、慢子系统。然后,分别采用李雅普诺夫第一法和第二法分析了快、慢子系统的稳定性,由此揭示了工作点、线路阻抗和控制参数等多重因素对暂态稳定性的影响规律,并给出一些参数优化设计的指导原则。最后,通过实验验证了分析结果的正确性。

摘要：传统黑启动主要由火电机组及水电机组承担,考虑在光伏资源丰富地区以光伏电站和储能系统联合承担黑启动任务,需要对光伏电站能否完成黑启动任务进行评估,并确定合适的储能配置。设计了光伏黑启动可行性评估方法,提出了基于光伏黑启动可行性评估的储能配置方案。首先,将待启动的黑启动负荷进行需求分析,提出光伏可行性评估指标,结合评估指标以及光伏出力分析,去除不良数据的同时进行光伏黑启动可行性评估;然后,将光伏场景进行划分,根据场景特点设计不同光储控制策略,并引入储能出力可行度概念,设计储能的配置方案;最后通过MATLAB仿真软件,验证了可行性评估的方法及所配储能提升光伏黑启动执行度的有效性,表明该方法可以有效提升光伏黑启动的可行性。

摘要：当前电网的发展正面临着保障安全、追求低碳和降低成本的三角矛盾。传统电网规划、发展、运行注重安全第一,而安全又依赖较高的容量冗余,使电网效率不能最大释放;新能源消纳主要依赖调节火电出力,负荷侧资源未能充分挖掘;适应负荷增长和提升可靠性的投入大,而提升电网运行效率和社会能效水平的辅助服务投资少,致使用能成本偏高。如何破解电网安全、低碳和经济协同的难题,高弹性电网探索了解决方案。能源互联网实现了多能融合、供需融合、物理信息融合,将赋能电网以弹性保安全、以弹性提效率、以弹性促低碳。电网将迎来多元驱动、要素融合的高弹性时代。该文系统全面地阐释能源互联网形态下多元融合高弹性电网的概念、特征与物理形态,分析高弹性电网的价值意义,提示支撑高弹性电网的新理论、新方法和新技术,构想高弹性电网的发展路线图和评估体系,设计高弹性电网落地建设的案例。

摘要：针对单回T型输电线路,根据其在故障情况下的正序网络提出了一种基于集中参数模型的故障测距新方法。该方法包括故障支路判定和故障测距两部分。在故障支路判定阶段,为简化故障支路判定函数,在不考虑线路对地电容作用的情况下,推导并设计了故障支路判定函数,根据该函数在各支路首末端函数值是否异号的特征,即可实现故障支路判定。另外,为保证支路首端附近和T节点附近发生故障时故障支路判定的准确性,给出了故障支路判据。在故障测距阶段,为保证测距精度,计及了输电线路对地电容作用,给出了基于正序分量和正序故障分量的故障距离解析表达式,根据该表达式只需数次迭代即可求解出故障距离。所提方法适用于各种故障类型,在T节点附近发生高阻故障时故障支路判别不存在死区,且计算量小、易于编程实现。理论分析和仿真测试表明,该方法的有效性和准确性不受故障位置、过渡电阻以及T接位置等因素的影响。

摘要：随着现货市场建设的不断推进,跨省区水电如何参与现货市场的机制和相应策略越来越受到业界的关注。针对跨省区水电具有独特的特性与成本模式,在中长期合约交割方面,针对跨省区水电功能性约束多、体量大、多省消纳等特点,设计了中长期合约分解曲线物理执行的机制;在日前市场方面,由于水电的成本与其耗水量对应的机会成本直接相关,设计了基于电量量价曲线的日前市场增量竞争机制。在水电交易策略方面,提出了基于水价值的跨省区水电中长期合约分解曲线制定策略和模型,使得当期的中长期合约交割充分计及未来的预期收益;针对水电缺乏边际成本参考这一难题,构建了跨省区水电日前市场增量报价决策模型,通过测算边际水价值曲线,为水电日前市场报价提供了科学决策的依据。

摘要：双向直流变换器作为综合能源系统中储能模块的关键接口设备,需要具备低电流纹波、高电压增益和宽范围软开关的特性。常规双向直流变换器在低压储能侧使用交错技术实现对电池友好的低电流纹波特性,然而受限于实际的生产工艺,这类交错型双向直流变换器存在多相电流不均衡问题。本研究基于耦合电感提出了一种无需复杂控制算法的电流自均衡双向直流变换器。在综合能源储能场景中,该变换器不但具有电流自均衡特性,还具备低电流纹波、高电压增益和宽范围软开关的综合优势。首先,该变换器利用钳位电容的安秒平衡特性,在一个开关周期内强制保持了交错电流的均衡,从而在电路拓扑层面即可实现电流自动均衡的低电流纹波特性。其次,作为储能电感的耦合电感兼顾了变压器功能,通过电路多级增益结构配合,实现了高电压增益特性。最后,本变换器使用了电压匹配控制和移相控制策略,对电压增益和功率大小方向进行解耦控制,保证了不同工作状态下的软开关特性。本研究分析了该变换器的工作原理与电路特性,并以此为基础设计了一款低压侧工作电压30 V至40 V、高压侧工作电压400 V、双向功率1 kW的实验样机。该样机模拟了低压侧锂电池在不同工作电压、功率大小和方向下的运行特性,从而有效验证了该拓扑的可行性。