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中国电机工程学报 2004年第03期杂志 文档列表

变速恒频风力发电机空载并网控制6-11

摘要：通过分析交流励磁变速恒频风力发电机组运行特点,将矢量变换控制技术移植到发电机并网控制上,进而讨论了交流励磁发电机空载并网控制策略,建立空载并网仿真模型,对并网前的空载运行、并网时的过渡过程及并网后的追踪最大风能变速恒频发电运行进行了完整的系统仿真,观察了空载并网控制效果.实验研究更进一步验证了空载并网方式对变速恒频发电机的有效性,仿真和实验表明,所开发的空载并网技术是变速恒频风力发电机的一种较理想并网方式.

基于瞬时无功功率理论的四相输电谐波电流检测方法12-17

摘要：该文提出了基于瞬时无功功率理论的四相输电谐波电流检测方法.该方法首先将a、b、c、d四相电路分解成ab和cd两组,然后运用ip、iq方法对每一组的谐波电流分别进行计算,求出每相谐波电流.通过对电容器直流侧电压和有源滤波器输出电压进行控制,达到有效减少基波有功电流和基波无功电流的检测误差,从而实现了有效减少谐波电流检测误差的目标.该方法与三相电路谐波电流检测方法相比省去了三相变两相和两相还原成三相环节,与单相电路谐波电流检测方法相比省去了构筑三相电路环节.该方法将瞬时无功功率理论对谐波检测的范围由三相、单相电路扩展到了四相电路,具有原理简单,检测精度高和稳定性好等特点.计算机仿真和实验结果均表明了该文提出的方法是切实可行的.

正规形方法在互联电网低频振荡分析中的应用18-23

摘要：该文介绍了正规形方法在互联电力系统低频振荡研究中的应用,详细讨论了其数学模型和处理过程.正规形方法揭示了非线性模式相关性对系统动态特性的影响.通过非线性向量场的正规形变换得到了电力系统状态方程的2阶解析解,扩展了线性相关因子的概念.正规形方法、特征值计算和Prony分析的综合应用将小信号稳定和时域仿真有效地结合起来.仿真分析的结果证明了该方法是低频振荡分析的有效工具.

基于双回线环流的时域法故障定位24-29

摘要：该文提出了一种利用双端电流量实现双回线故障定位的时域测距算法.该算法利用双回线环流网与两侧系统无关且两端电压为零的特点,只用线路两端的电流量,就可计算出环流网的沿线电压分布,并根据从两端计算得到的电压分布差值在故障点处最小的原理实现测距.由于避免了使用电压量,故该测距原理不受电容式电压互感器(CVT)不能传变高频电压暂态信号的限制,该算法能够利用故障全过程的任何一段数据实现测距,且该算法所需数据窗短,只要略大于被测线路传输时间的2倍即可.该算法采用分布参数线模,克服了忽略线路电容带来的误差,适用于高压长距离输电线.仿真结果表明:测距误差将小于0.15km,且测距精度不受故障类型和过渡电阻的影响.

二级备用辅助服务市场中可中断负荷管理模型研究30-33

摘要：该文研究建立了二级备用(即非旋转备用,或称运行备用)容量辅助服务市场中的可中断负荷(以下简称IL)招标数学模型.电力市场运营管理机构可以采用这个模型对IL投标方案进行实时性选择.这个模型基于最优潮流(OPF)算法.该文也对IL市场结构进行了研究并提出了建议.模型包括了对IL招标方案设计要考虑的主要因素,例如,提前通知,负荷点的位置,负荷的功率因素,等等.通过实施可中断负荷管理(简称ILM),ISO可以在电网高峰负荷时段拥有充足的运行备用容量.

计及控制设备动作次数约束的动态无功优化算法34-40

摘要：将全天各负荷母线的有功和无功变化曲线分为24个时段,用控制变量的数学表达式描述有载调压变压器分接头和可投切并联电容器组的动作次数约束,提出了完整的非线性混合整数动态无功优化模型,并提出采用非线性原对偶内点法内嵌罚函数的方法求解该模型.在优化过程中较好地解决了变量离散化和控制设备动作次数限制之间的配合问题.以一个实际系统作为算例,分析了不同最大动作次数约束取值对动态无功优化结果的影响,并与单点静态优化计算结果进行了比较,以比较结果验证了该算法的正确性和有效性及在限制控制设备动作次数方面取得的成功.

大功率并联混合型有源电力滤波器的研制41-45

摘要：针对大型供、配电站需要在滤除谐波的同时进行无功功率补偿的工程要求,改进了目前常用的并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构,提出一种新颖的谐波注入式电路,进一步减小了有源滤波部分的容量,达到了工程应用的目的.详细介绍了该系统的滤波原理、控制器结构和大功率逆变器的实现.该装置已在220KV变电站挂网试运行,运行结果表明该装置滤波效果较好、可靠性高.而且这种HAPF的性能价格比较高,因而具有良好的工程推广应用价值.

电力备用市场化运营需求研究46-50

摘要：随着我国电力市场改革的逐步深入,电力备用市场化运营已提到议事日程.该文从经济的角度,分析了传统备用需求确定方法的不合理性;基于消费者剩余理论,推导了在平衡点附近需求曲线线性化时平衡点失负荷价值计算公式;通过对备用价值的研究,根据平衡点失负荷价值计算公式提出了平衡点处系统最优电力备用需求确定模型.通过算例分析了该模型的可行性,并对电力需求价格弹性、系统可靠性、备用成本与系统最优备用水平的关系进行了研究,得出需求价格弹性越大,系统最优备用需求越低;系统可靠性越高,系统最优备用需求越低;备用成本越高,系统最优备用需求水平越低.

论电力市场的饱和电价51-55

摘要：在电力市场中,现货电价是反映电能资源短期紧缺程度或供需平衡的重要指标,针对现货成交电价的饱和现象,该文提出了一种短期可变成本与短期机会成本相结合的节点边际成本模型和电力资源紧缺的量化指标,并以此对高峰电价的饱和以及低谷电价的饱和现象分别进行了解释.同时对于饱和电价造成的影响,该文给出了某些对策.

基于贡献因子理论的阻塞费用连续积分分摊方法56-61

摘要：阻塞费用分摊是阻塞管理的重要内容之一.目前的基于AUMANN-SHAPLEY值的分摊方法需采用近似的离散数值积分方法,需多次求解系统最优潮流,不利于大系统应用.该文分析了DC潮流约束下阻塞消除过程中最优解及其灵敏度的变化规律,提出了基于贡献因子理论的阻塞费用简捷分摊方法.与现有方法相比,该文方法的显著特点是:阻塞费用分摊可采用连续积分方法,而不是近似的离散数值积分方法.交流潮流约束下也可采用文中方法.

谐振接地配电系统馈线单相接地故障的暂态电流保护新原理62-66

摘要：该文提出了用于中性点谐振(经消弧线圈)接地模式配电网馈线单相接地暂态电流保护的新原理.该保护的判断准则是理论分析的定义,所以是固定不变值,它具有较高的可靠性和灵敏度,毋须整定计算.在谐振接地系统馈线单相接地故障时,故障馈线的故障相暂态电流分量(TCC)与非故障相TCC的差别在于有消弧线圈提供的电感性TCC.为了消除电感性TCC的影响,文中提出了基于正交小波分解算法的、有选择性地提取馈线各相间TCC组合特征频带的测度比值作为判断准则,这样可获得与不接地模式具有同样性质的判断准则.经ATP和MATLAB仿真验证表明:该保护原理具有可行性、有效性和适应性,适合于谐振接地模式的任何配电系统.

配网潮流回路分析法67-71

摘要：该文利用回路分析法分析了面向支路的前推、回推潮流法的数学本质,指出它实质上是回路分析法的一种不完全等价变形,并分析了这种方法对处理多环网系统能力差的原因;从回路分析法出发,推导出了一种对多环网具有很强处理能力的、面向回路的前推、回推法.该方法保持了面向支路的前推、回推潮流法的易于编程实现和计算速度快的特点,且与辐射电网是等价的.这种新的潮流算法的收敛性不受回路多少的影响.文中利用回路分析法,分析了该方法与牛顿法的内在关系,指出了该算法收敛性不如牛顿法,但因其计算量非常少,故仍是一种非常优秀的高效配电系统潮流算法.算例证明,这种算法对于环网系统,其收敛性和计算速度比传统的前推、回推法有显著的提高,并对同一系统,随着环的增多,算法迭代次数显著减少.

电网一次调频能力的在线估计72-76

摘要：用于评价电网运行性能的指标很多,例如A1、A2和ACE,以及北美电网推出的新的控制性能评价标准CPS1、CPS2等,但是这些指标均是衡量电网总体运行性能的标准,不能用来评价电网在发生突发性事故时的快速调节能力.该文定义了电网的一次调频能力(PFCA).并由定义结合方差分析得到了电网一次调频能力在静态及动态情况下的数学表达式,给出了可实际应用的计算方法,并讨论了计算过程中的参数误差对结果的影响.

大规模配电系统可靠性评估的区间算法77-84

摘要：该文建立了配电系统区间可靠性分析模型,首次提出大规模配电系统区间可靠性分析方法,用于解决配电系统可靠性参数和负荷参数存在不确知因素时的可靠性评估.详细描述了系统区间可靠性指标及其区间算法.开发了基于数据库的配电系统区间可靠性评估软件DSIR2002,通过50节点典型配电系统和大规模实际系统计算验证了算法和软件的正确性和高效性.区间可靠性评估算法同时亦为一种更迅捷、优越的灵敏度分析工具.

基于小波包除噪的电能质量扰动检测方法85-90

摘要：小波包变换能够实现信号频带的均匀划分,在任意频率聚焦,是分析暂态电能质量扰动时频特性的良好工具.但是电气信号中的电磁噪声严重影响了小波包的检测特性.该文提出了一种小波包除噪算法.通过仿真验证,该算法可以消除扰动检测中的噪声影响,从而为噪声环境中电能质量扰动的检测和定位提供了良好的依据.

汽车用爪极发电机负载磁场和电感的分析与计算91-95

摘要：该文采用三维有限元方法对1台28V,35A汽车用爪极发电机进行了计算,用迭代的方法计算出稳态时额定负载下电机内三维磁场的分布,然后用能量摄动法计算出负载时电机各绕组的电感值,并给出负载时电机的相电压波形.其结果对爪极发电机负载性能和参数的计算以及爪极发电机的优化设计具有一定的参考意义.

滞环电流模式控制uk变换器的非线性现象研究96-101

摘要：根据滑模变结构系统的原理,对滞环电流模式控制Cuk变换器的运行状态进行了研究.推导出在切换面上的等效控制,并导出了切换面上滑模运动的状态方程,以此状态方程为基础,可由特征值法来判断平衡点的稳定性.由特征值的数值计算结果证明,当参考电流增加时平衡点的失稳过程是超临界霍普分叉过程,各电路参数对参考电流的分叉点有重要影响.此外,数值仿真和电路实验均表明,滞环电流模式控制Cuk变换器的动态行为十分复杂,除周期态和极限环外,还可能产生准周期和混沌状态.这种对分叉与混沌的研究方法还可以推广到其它滑模控制非线性系统的研究中去.

低压断路器操作机构的动态仿真与优化设计102-107

摘要：采用基于多体动力学原理的虚拟样机技术,建立了低压塑壳断路器操作机构的动力学模型,并通过试验测试了该型号断路器的机械性能,结果表明所建仿真模型的输出特性与试验结果吻合得较好,证明了模型的正确性.该模型的建立对于研究低压断路器的开断特性具有重要意义,也为进一步的优化设计提供了良好的平台.计及短路情况下电动斥力的影响,分断过程所需时间缩短了约2ms.设计研究的结果表明:上连杆的质心的y坐标和质量对动触头角速度影响最大,跳扣的质心位置和质量影响也较大.优化后动触头平均角速度提高了13.3%.