中国电工技术学会主办的电气工程行业品牌技术期刊，关注实用工程技术、聚焦前沿发展。中国科学研究院电工研究所王秋良院士任《电气技术》主编，武汉大学电气工程学院唐炬院长任《电气技术》执行主编。

研究与开发

计及坏数据辨识与修正的配电网状态估计

张铄；吴丽珍

配电网中多种量测设备所采集的异构异源数据共同构成了用于状态估计的数据源,对量测数据的深度辨识是提升状态估计精度的首要任务。本文提出一种针对量测数据中坏数据的辨识修正方法,首先运用新息序列和基于密度的含噪声空间应用聚类（DBSCAN）算法进行初级辨识,然后根据量测数据的时间惯性进行二次辨识,最后采用改进长短期记忆神经网络（LSTM）算法对异常数据进行修正,并搭建仿真平台分析了所提方法的有效性。

基于H∞ 混合灵敏度的并网逆变器谐振控制策略

张萍；沈新鹤

随着可再生能源及分布式发电相继并入电网,并网的电能质量问题备受关注。并网逆变器作为分布式发电和交流电网之间的连接枢纽,是解决电能质量问题的关键。为了减小逆变器输出电压电流的谐振,提出基于虚拟同步机算法的H∞ 鲁棒控制策略。

首先在系统性能要求的基础上,选取灵敏度加权函数来解决电网参数波动问题,建立并网逆变器系统数学模型及状态空间方程,最后通过求解代数黎卡提方程,得到H∞ 控制器。在Matlab/Simulink仿真平台上,比较所提控制方法与传统PID控制方法、下垂控制方法,验证了所提控制方法应对电网参数变化、滤波器参数波动具有较强的鲁棒性。

基于虚拟同步发电机双模式切换的柴储微电网无差调频控制策略

魏译帆；邢建春

近年来,微电网中的新能源渗透率逐渐增高,但部分系统仍保留了柴油发电机来保障供电。在同时含有储能逆变器和柴油发电机的孤岛交流微电网中,两者在控制策略和响应特性上的不同使系统的频率、功率在负荷波动和电源投切后易出现过大振荡乃至越限的现象。

本文以地下防护工程为应用场景,针对应急供电工况下的柴储孤岛微电网进行研究,设计储能逆变器的外环控制策略,并用PSCAD软件进行仿真,实现在多种供电模式下系统的无差调频及功率稳定,并使柴储联合供电时两者的有功功率按目标比例分配。

基于完备局部均值分解和相关分析的光伏发电侧电-氢混合储能优化配置

刘语忱；闫群民；郭阳；刘新宇；桑兴勇

光伏出力的间歇性和波动性对电网的冲击仍然较大,利用储能装置对电能进行时空平移能够提高光伏发电的可控性、提高供电质量。本文提出由蓄电池、超级电容、氢能组成的混合储能系统（HESS）的容量配置方法。

首先建立光伏电站和储能系统的数学模型,将电站调度功率与光伏实际输出功率的差值作为HESS参考功率,利用完备局部均值分解（ELMD）和皮尔逊积矩相关系数（PPMCC）确定HESS参考功率的高频、中频和低频分量,在三种储能装置的荷电状态（SOC）约束下,依次对超级电容、氢储能、蓄电池功率进行分配,同时考虑蓄电池循环寿命,并将蓄电池损伤模型纳入HESS全寿命周期投资成本（LCC）评估体系中。最后,通过某光伏电站实际调度数据在Matlab中进行仿真,证明了本文方法可有效将HESS功率按不同工作频段分解并重构,体现了HESS相对于单一储能在经济与技术上的优越性。

电动汽车DC-DC变换器传导电压法仿真研究

李建群

本文提出一种场路协同仿真方法,可用于预测电动汽车DC-DC变换器传导发射的电磁兼容性能。通过该方法得到电动汽车DC-DC变换器的传导噪声电压,仿真与实测结果在量级、趋势和尖峰方面都有很好的一致性,表明该方法有较好的可行性和准确性。

所提方法仅需要版图设计文件、磁心器件规格书、器件数据手册和壳体三维模型就可以预测和评估变换器传导发射的电磁兼容性能,因此特别适用于DC-DC变换器开发前期;同时也适用于此类问题的整改过程,只需要在仿真电路中进行调整输出端滤波电容值、添加磁环等改进,就可以快捷而准确地评估改进前后的差异,为DC-DC变换器传导干扰问题的定位和改善提供有力支撑。

一种基于虚拟矢量的T型三电平并网逆变器改进型模型预测控制策略

陈隆；周扬忠

T型三电平并网逆变器直流侧电容中性点电压（NP-V）的漂移直接影响并网性能;逆变器并网系统参数的时变及未建模直接影响传统模型预测控制（MPC）精度。为此,本文通过构造不影响NP-V的虚拟中矢量、虚拟补充矢量参与MPC控制矢量集,以克服传统MPC在调制比较高时NP-V不平衡的缺点;建立电流跟踪单目标代价函数,无需整定权重因子;根据直流母线电容状态优选小矢量,进一步控制NP-V平衡;提出一种扩张状态观测器（ESO）观测逆变器并网系统未建模部分,并把观测结果补偿到并网参考电压上。

实验结果表明,优化MPC策略消除了NP-V低频振荡,其逆变器输出电流总谐波畸变率（THD）低于传统MPC策略。

基于改进粒子群算法的前馈神经网络识别用户窃电行为

李秋红

为减小用户窃电行为对电网运营造成的负面影响、提高窃电巡检能力和识别窃电用户的准确率,提出基于改进粒子群算法（BFO-PSO）的前馈神经网络模型用于识别用户窃电行为。以某市近四年的用电数据为基础,通过特征提取,得到四个对窃电行为影响较大的特征作为输入样本,构建基于BFO-PSO算法的前馈神经网络识别模型,利用BFO-PSO计算BP神经网络模型的最优权重值。

对比BP神经网络模型、基于遗传算法的BP神经网络模型及基于BFO-PSO的BP神经网络模型识别结果发现,基于BFO-PSO的BP神经网络模型能够更好地识别出窃电用户,识别准确率高达94%,训练速度提升了5%,有望广泛应用于窃电用户识别中。

提升配电网承载力和调节能力的整县分布式光伏储能配置方法

张光儒；任浩栋；马振祺；王学斌；陈杰

本文针对整县分布式光伏建设导致的配电网投资规模剧增、电网调峰和调压困难的问题展开研究,基于规划分布式光伏装机规模与县域电网负荷匹配度,提出综合考虑消纳与电网调节能力的储能配置策略,一方面解决配电网超承载能力的问题,另一方面缓解调峰压力并抑制分布式光伏反送导致的过电压问题。最后,通过案例验证了方法的有效性,为整县分布式光伏规划和有源配电网调节能力建设提供参考。

考虑环境效益的微电网经济功率优化

卢恒光；范欣辰

微电网是一类能将分布式电源很好地接入大电网的系统,它能实现能源的高效率利用。本文分别以经济效益、环境效益、综合效益为目标,研究微电网在脱离大电网系统情况下的分布式电源出力优化问题,并分析储能系统接入对微电网运行经济性产生的影响。通过引入线性递减惯性权重和异步学习因子改进传统粒子群算法,搭建水、光、柴、储微电网模型并进行解算,分析微电网在储能接入前后,不同经济目标下各分布式电源的出力变化,最后以福建某水电站典型日负荷为研究数据,验证了模型及算法的合理性和有效性。

特高压直流换流站中性母线开关失灵逻辑分析与优化

江金成；王鸿

中性母线开关失灵（NBSF）逻辑是特高压直流输电工程控制保护系统的典型设计,主要是考虑直流输电工程在双极运行过程中,若其中一个极故障,保护动作执行极隔离时,故障极中性母线开关拉不开且动作于重合,无法隔离故障点,通过借助站内接地开关（NBGS）转移电流,然后拉开故障极中性母线开关、中性线隔离开关,对故障点进行隔离。

本文详细介绍NBSF的具体逻辑,结合仿真对该逻辑在逆变侧单极故障时可能引起双极闭锁的重大隐患进行深入分析,提出优化改进方案,并对优化后的方案进行仿真分析,以期对在运工程中该逻辑的改进及今后的工程设计提供参考。

配电网电缆故障在线监测及定位系统

郭自刚；徐天乐；陈玉林；王光；陈俊

本文开发一套配电网电缆故障在线监测及定位系统,可实现局部放电监测预警、护层环流监测预警、行波选线、行波测距功能。系统采用高精度对时同步技术,通道间和装置间同步采集,可同时监测多回路、多相电缆;采用无死区记录和行波启动确认技术,可以准确记录故障原始波形,方便故障分析与处理;采用行波波头准确识别和测距模式选择技术,提高电缆故障定位的准确性。该系统集成度高,适用于复杂的配电网系统,具有较高的推广价值。

技术与应用

一起110kV气体绝缘金属封闭开关设备电阻异常现象分析

杨海东；徐清华；李伟

在某电站110kV气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）例行检修时发现,一台设备某相接触电阻异常。结合现场排查、解体维修和后续试验,本文对故障最可能的发展过程进行详细分析。为避免同类型缺陷再次发生,在总结本次故障处理经验的基础上,提出相应预防措施,为类似缺陷的处理提供参考。

某1050MW汽轮机组安全监视系统保护回路现状分析及优化措施

刘铁柱；张佳兴

本文对某电厂1050MW汽轮机组安全监视系统（TSI）保护回路现状进行研究,列举继电器检测模件、跳闸回路接线和振动保护逻辑中存在的单点保护问题并进行风险分析,提出优化解决措施,在应用中提高了TSI保护回路的可靠性。

集装箱式大容量直流融冰装置的设计及过热分析

潘国洪

对于大容量直流融冰系统,其整流阀及控制保护柜普遍固定安装于阀厅建筑内。为了节省占地面积、缩短建设周期,本文对大容量整流器及其控制保护柜、阀冷在集装箱内的布置进行研究,提出集装箱式融冰装置阀组设计、温控及防水、防火及阻燃、抗震、运维便利性等方面的具体设计方案。整流变和集装箱在零功率试验时出现过热问题,谐波是导致整流变过热的根本原因,涡流是导致集装箱局部过热的根本原因。

针对整流变过热提出加厚磁屏蔽、重新绕制网侧绕组并增加单独调压绕组的改进措施,针对集装箱局部过热提出更换无磁不锈钢材料、阻断闭合磁路的改进措施。结果表明,该集装箱式大容量直流融冰装置的设计完全可行,这为已建成换流站的优化升级奠定了理论基础。

基于选相跳闸和无接地点跳闸的厦门柔直工程提升方案

陈明泉；晁武杰；胡文旺；黄均纬；严昌华

±320kV厦门柔性直流输电科技示范工程于2015年成功投运,随着我国柔性直流输电技术不断进步,以及厦门地区近年来电网快速发展,发现工程存在换流变阀侧单相接地故障时,网侧交流断路器无法快速切除故障和网侧单相接地短路电流超标两个问题,结合厦门柔直工程改造提出采用选相跳闸策略和无接地点跳闸策略的提升方案。本文首先针对上述问题产生的原因进行理论分析,再对提升方案进行详细说明,最后进行仿真和现场实验,实验结果验证了提升方案的有效性。

数字通信保护应用于航站楼10kV供电系统的可行性分析

钟素梅；闫石

针对传统分段式电流保护在航站楼10kV供电系统应用中存在速动段无保护范围、故障切除时间长等问题,提出一种采用允许式动作逻辑的电流保护,该保护在传统分段式电流保护的基础上优化配置、整定,并借助数字通信技术实现全线故障速切的功能。本文阐述保护在不同工况下的动作逻辑,分析其速动性、选择性、可靠性,并建议保护采用IEC 61850/面向通用对象的变电站事件（GOOSE）通信方式。

基于实时决策与实时控制模式的稳控系统研究

孙丹

本文提出一种基于实时决策与实时控制模式的稳控系统,从硬件体系、软件体系、关键技术和控制流程4个方面进行详细介绍。系统硬件主要分为稳控服务器、通信接口装置和稳控装置;软件主要分为8个模块,即在线数据库读写、离线数据库读取、高速通信、实时结线分析、建立基础计算数据、电力系统状态估计、超实时暂稳计算和在线实时稳控策略计算模块。

系统采用超实时暂稳仿真算法,针对失稳故障,在线完成控制策略快速计算和控制命令下发,实现了稳控系统的“实时决策与实时控制”。最后,通过某企业自备电网实际算例验证了实时决策与实时控制模式稳控系统的有效性和实用性。