传统变电站作为电力系统中电力输送和变换的载体之一，其功能较为单一。为充分利用可再生能源发电，降低站用电率，实现“零碳”变电站建设的目标，利用可再生分布式电源的变电站站用电系统是一个有价值的研究议题。以变电站为研究对象，充分发掘分布式能源可塑性强的特点，分析了变电站内可再生分布式能源的利用形式和接入方法；研究站用电微电网系统设计方案，主要包括系统架构设计、设备选型和配置原则，并结合变电站站内负荷提出多个新能源应用场景，对今后传统变电站向能源互联的综合能源站转型设计具有一定的借鉴…
现有的用户侧储能以蓄电池储能为主，手段较为单一，回收不当对环境也会造成危害；同时用电高峰期峰谷差较大，这既提升了用户用电成本，也给电网的稳定运行带来了挑战。针对此问题，建立了重力储能的充放电模型，并在此基础上提出一种应用蓄电池与重力储能相结合的混合储能模型。首先以功率、容量和寿命等变量为条件对该模型进行了适当的约束。下一步以用户综合收益最高为目标函数利用量子粒子群优化算法对模型进行配置寻优。然后得出了混合储能最优的功率、容量配置。在MATLAB2021b软件环境下，使用江苏省…
针对锂电池荷电状态（State Of Charge,SOC）估计时常用的整数阶等效电路模型无法精准反映电池极化反应和提高在噪声干扰下全生命周期SOC的估计准确度问题，在二阶RC等效电路模型的基础上建立分数阶模型，并采用遗传（GA）算法对其进行参数辨识，从而增强参数辨识的鲁棒性。最后在传统的无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter,UKF）算法的基础上引入了多新息理论，提出了一种基于分数阶多新息无迹卡尔曼滤波（Fractional Order Multi …
为了提高分布式配电网中储能系统的高效性和经济性，针对基于蚁群算法（Ant Colony Optimization,ACO）与纵横交叉算法（CrisscrossOptimization,CSO）的配电网储能系统优化策略展开了一系列的研究。首先，针对储能系统成本支出、接入电网后对系统网损和电压偏差造成的影响进行分析，并建立储能系统优化模型；然后根据ACO基本算法结合CSO搜索机制建立ACO-CSO复合算法；最后建立相关仿真模型进行验证分析。结果表明，储能系统接入对网损和电压偏差指…
“碳达峰、碳中和”发展目标的提出，将助推高比例新能源的规模化发展，势必给电网消纳带来重大负担。提出一种高比例新能源下储能共享模式的双层优化调度模型，量化分析储能的规划容量对新能源弃电率的影响。针对双层优化模型的复杂非线性化特点，利用改进的飞蛾扑火算法（Moth-Flame Optimization,MFO）对目标模型进行优化求解。最后利用修正的IEEE-9节点测试网络来验证所提模型和算法的合理性。
风光储一体化并网系统在电网中的渗透率越来越高，但对风光储一体化并网系统影响短路电流机理认识尚不深入。分析了风光储一体化并网系统低电压穿越策略和无功功率补偿策略；对交流侧的短路过程进行了研究，电压跌落程度和限幅环节影响电流稳态幅值和相位。通过在PSCAD/EMTDC中搭建风光储一体化并网系统模型，理论分析并验证了场站内部汇集线、场站不同容量分配比例下等因素对短路电流的影响。
针对经柔性直流输电并网的直驱风电场引发的次同步振荡问题，在建立26阶的全系统线性化状态空间模型的基础上，通过特征值分析和参与因子分析，研究了直驱风电场经VSC-HVDC并网系统的次同步振荡特性。同时，基于根轨迹法进一步研究了风电并网距离和控制器PI参数对振荡模式特性的影响。结果表明，直驱风电场接入柔直系统后，存在风电场与VSC-HVDC系统交互作用引发的次同步振荡风险；风电并网距离对次同步振荡模式影响较大，线路距离越远，系统失稳可能性越大。最后，通过时域仿真验证了理论分析的正…
随着可再生能源的迅速发展，可再生能源作为分布式能源接入配电网的容量逐渐增大。由于出力的随机性给配电网带来网损增加、电压波动等问题，影响配电网系统的安全经济运行。为此，应充分考虑分布式电源出力和负荷功率的不确定性，构建以网损和电压偏移最小为目标的无功优化模型，利用模糊机会约束处理不确定性问题，最后采用改进粒子群算法对模型进行求解。通过改进的IEEE-33系统进行分析，验证所提策略的有效性，结果表明模糊处理随机性后采用改进粒子群算法求解有利于减小系统的网损，提高系统的稳定性。
从研究中性点不接地系统单相漏电故障机理分析入手，采用戴维南定理进行稳态分析，得到了发生故障时故障线路与非故障线路零序电压和零序电流之间的关系。基于零序功率方向原理计算出发生故障时的各支路之间的关系，最终得到选线判据。为了对理论分析结果的正确性进行验证，最后进行了极端情况下的分析，验证了等效电路和理论分析的正确性，并且验证了故障选线判据的选线准确性和普适性。
安全问题一直是各核电厂最关注的问题。其中，核电厂的应急配电系统在核电厂纵深防御体系中具有最重要的地位。当前，在国内外核电厂中，厂用电配电系统一般采用交流系统。交流系统虽是目前国内外各配电系统的主流方案，但存在保护控制相对复杂、线路损耗大、电源接入限制条件多及具有共因故障风险等缺点。相比之下，直流配电系统具有传输容量大、传输损耗率小、供电质量高、灵活友好接入和控制灵活等优势。针对核电厂的应急电源系统，利用直流配电系统的特点和优势，提出了一套基于直流方式的核电厂应急配电方案，并通…
为分析倾角变化对固定式基站光伏供电系统低碳经济的影响，首先对各向同性、各向异性及Klein和Theilacker(KT)提出的三种斜面辐射计算模型得到的总辐射值与真实值进行欧氏距离（ED）分析，再通过对比得出最合适的理论研究模型。利用电站输出功率模型建立系统减排及发电收益计算模型，提出蓄电池均衡充放电系数计算蓄电池损失成本，通过模型计算倾角变化时基站供电系统减排量、发电收益以及损失成本的对应值。最后，利用Visio画出变化曲线图，从平衡系统经济性与低碳性的角度确定最佳倾角的取…
对提高新能源高占比送端电网接入能力的特高压直流落点方案及措施开展了研究，并以清洁能源资源丰富的陕西电网为实际算例，基于“十四五”期间陕西电网规划新增数条特高压直流输电，并且陕北送端电网交流网架也得到了加强，从电力电量平衡、潮流和电压分布、短路电流、安全稳定、资源分布、接入条件和工程量等多方面对新增特高压直流的落点方案进行了综合技术经济比较，提出了工程建设时序等相关建议。针对特高压直流配套新能源比例较高的接入难题，提出了提升新能源接入能力的具体措施。
提出了一种希尔伯特变换、小波变换与神经网络相结合的风电接入配电网电能质量检测与辨识方法。该方法利用希尔伯特变换对低频电能质量扰动敏感、小波变换对高频电能质量扰动和短时电能质量扰动敏感及消噪能力强、神经网络模式识别能力强等特性，通过合理的小波变换消噪、希尔伯特变换的时间幅值特性和时间频率特性以及离散小波变换的细节系数、尺度系数和模极大值的计算，可以检测出各个电能质量扰动的实时值、幅值、频率和起止时间；通过合适的神经网络，辨识出各个电能质量扰动的具体类型。该方法具有通用性强、检测…
对比分析CIGRE、IEC、GB（含GBT）和国家电网电缆交流耐压试验标准，针对长距离海缆电容大的特点，提出现场交流耐压试验系统的多目标优化模型及基于遗传算法的求解流程。结果表明，适当地选择评价指标，试验系统能够以较少的电抗器数量和励磁变压器数量获得较高的品质因数，从而优化试验系统。对试验系统的优化结果进行PSCAD仿真，以验证遗传算法的求解结果。
针对风电场有功损耗和节点电压易受无功功率影响，及利用当前信息进行控制而导致风机无功补偿不充分和无功越限的问题，提出了一种风电场无功优化控制策略。该策略首先进行风电功率预测，实时求解风电机组无功动态容量评估；然后，通过参考电压和实测电压求得风电场无功需求；最后，提出一种考虑风电场内有功损耗最小的风电机组无功分配方法，采用改进粒子群优化算法，对所构造的无功优化模型进行求解，实现对各个风机无功出力进行合理分配。通过模型对所提方法进行验证，结果表明风电场在满足无功需求指令的同时，能够…
针对定步长电导增量法小步长追踪响应速度慢、大步长易出现振荡的缺点，提出了一种改进型变步长电导增量算法。同时分析了光伏三相并网发电系统的控制策略，利用PSCAD仿真软件搭建了光伏三相并网发电系统的仿真模型。在该模型中，通过改变光照和温度条件，对改进型变步长电导增量算法进行了仿真验证，相同条件下对定步长电导增量法进行了仿真，并与变步长算法进行了对比。仿真结果对比表明，改进型变步长电导增量算法不仅兼顾了对最大功率的快速响应追踪和最大功率保持稳定的优点，同时还改善了光照强度或温度下降…
由于电流谐波是电动机产生损耗的重要因素，研究变频器供电引起的电流时间谐波，对永磁电动机的影响具有重要意义。以一台功率20 kW、额定转速6 000 r/min和长度为600 mm的潜油电动机为例，运用ANSYS软件分析电流时间谐波对高速永磁同步潜油电动机性能的影响。结果表明：当电动机采用变频器供电时，由电流时间谐波引起的转矩脉动、定转子铁心涡流损耗和永磁体涡流损耗比正弦波供电时大11%、72%和81%。
在中性点不接地的配电网中，极易产生TV铁磁谐振过电压，严重威胁系统安全运行。铁磁谐振影响因素多种多样，常见消谐措施虽简单易行，但会因实际场景的改变导致消谐效果不理想。基于此，利用PSCAD对TV铁磁谐振与常见消谐方法进行模型搭建及仿真计算，分析总结消谐过程中的谐振影响因素及常见消谐方法的适用场景，得出的一系列结论对电力部门治理铁磁谐振具有一定的指导意义。同时提出分阶段实施的综合消谐策略，不仅降低了成本，而且将消谐措施复合，提出改进后的4TV接线法，根据不同场景及谐振类型选择各…
针对单母线分段运行方式的柴油发电机组在运行过程中多台柴油发电机单路出线断路器故障跳闸退出的情况进行分析研究，使用MATLAB建立四机母线分段的柴油发电机组模型，模拟柴油发电机组一路出线断路器依次故障分断状态下，另一路母线环流变化情况。得出环流变化规律，提出应对措施，并验证结果有效性。
低碳背景下，为解决工业园区能源需求和碳排放双重压力，构建由分布式可再生能源和清洁能源组成的低碳综合能源系统，首先建立园区低碳综合能源的源网荷储元件的数学模型，然后从技术、经济、能效和环境维度分析园区级低碳综合能源的源网荷储协同优化控制，最后设计自治、经济、低碳、高效和综合的运行策略，满足不同利益主体的目标需求。