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中国电机工程学报 2005年第03期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力工程

基于图论的电网动态分区定价方法1-7

摘要：分区定价理论是为了适应工程应用而对节点电价理论作的简化,但是,现有的分区方法基本上是根据工程研究的经验和阻塞的历史数据来确定分区,不能很好地反映系统潮流方式的变化.该文明确给出了动态分区的概念,其核心是依据系统的网络拓扑、负荷水平以及潮流方式的变化情况,动态地确定系统的分区,避免了固定分区方法中分区结果一成不变的缺点.为实现动态分区,文中引入了图论的相关理论和方法,使得整个分区过程非常直观,并且便于实现对复杂电网的分区.作为一个重要应用,以图论分区加逐步优化的方式实现了动态分区定价,并对其机理进行了剖析,发现其寻优过程类似于数学上的"起作用约束集方法".通过IEEE14节点算例研究表明:当电网发生阻塞时,基于图论的动态分区定价能通过一次或多次优化,合理地确定系统的分区,并决策各分区的电价等.动态分区定价可以在保证市场公平性的前提下,达到购电费用更小的效果,从而体现市场的经济性.

电力系统数字仿真负荷模型中配电网络及无功补偿与感应电动机的模拟8-12

摘要：提出了电力系统负荷模型中统一模拟配电网网络、无功补偿和感应电动机的模型,该模型可以简化电力系统仿真中配电网络的模拟,提高了配电网络中感应电动机模型的精度;同时提出了一种确定配电网络无功补偿容量的简便算法.所提出的模型和算法已在PSD电力系统分析软件工具(PSD Power Tools)中的中国版BPA暂态稳定程序和电力系统全过程动态仿真程序中实现,该程序可根据配电网络的综合阻抗和指定的电动机机端电压与系统母线电压的比值系数,自动求得无功补偿量和无功补偿电抗值.模型和算法可以提高电力系统仿真中计及配电网络和无功补偿的感应电动机模型的精度.并得到了验证.

一种新颖的基于空间矢量PWM的死区补偿方法13-17

摘要：该文针对永磁同步电机的矢量控制系统,详细分析了空间矢量PWM中死区效应对输出电压的影响,并结合空间矢量图,讨论了输出电压矢量位置与三相电流方向的关系.在此基础上,该文提出了一种新的死区补偿策略,将三相电流分成六个区域,并在每个区域只对其中一相输出电压进行补偿.该方法通过判断输出电压矢量的角度来获取三相电流的方向,避免了电流检测中多个零点的现象.最后,结合TMS320F240 DSP控制芯片,进行了补偿前后的实验,得到令人满意的补偿效果.

多电平SPWM变频器中共模电压抑制技术的研究18-22

摘要：鉴于两电平变频器输出的共模电压只能依靠外接滤波器进行消除,研究了三电平PWM变频器中共模电压的抑制技术.利用三电平变频器的有效开关状态,分析了三电平变频器中产生共模电压的原因,得出奇数电平变频器可以通过软件的方法来抑制共模电压的结论.针对常用的变频器控制策略-SPWM,提出了降低和消除共模电压的改进策略,并用仿真结果验证了其正确性.文中还给出了不同的调制策略对电动机性能影响的比较,验证了所提策略的可用性.

基于逆系统方法有功一无功解耦PWM控制的链式SWATCOM动态控制策略研究23-28

摘要：大容量链式静止同步补偿器(链式STACOM)具有独特的优点，但也存在无功动态响应时间常数大的劣势。该文结合国家电网公司攻关项目——上海西郊变±50Mvar链式STATCOM的研制，重点研究了正常工况下链式STAATCOM的快速闭环无功控制方法。建立了链式STATCOM的有功一无功暂态模型，通过引入多变量非线性控制逆系统方法，设计了基于逆系统方法和有功一无功解耦的非线性动态无功控制策略。在一台链式STATCOM物理样机上实现该动态控制策略，实验结果表明所提的无功闭环控制方法具有优良的动态性能，使链式STATCOM的闭环无功响应时间减小至10ms以内。

用于抑制矩阵变换器共模电压的零输出换相策略29-32

摘要：该文对矩阵变换器的共模电压进行了分析,提出了抑制共模电压的零输出换相策略,该策略采用一个正电压、一个零电压和一个负电压实现了对矩阵变换器的控制.其输出三相线电压局部平均值为对称正弦量;电压增益可以达到了理论上的最大值;共模电压的最大瞬时值为输入相电压幅值的一半.该文对零输出换相策略、电压增益及开关动作顺序进行了详细的分析,并与双电压合成控制策略下共模电压的最大瞬时值进行了对比.最后,通过仿真验证了结论的正确性.

1kW复合有源箝位功率因数校正变换器33-37

摘要：提出了复合有源箝位(CAC)功率因数校正变换器电路.谐振电感与主开关串联,由辅助开关和箝位电容组成的支路并联在谐振电感两端.谐振电感可以抑止二极管的反向恢复电流,有效的减少由二极管反向恢复引起的损耗,主开关和辅助开关均可实现ZVS开关,消除了二极管寄生电容和谐振电感引起的寄生振荡.该文分析了复合有源筘位功率因数校正变换器中软开关范围与谐振电感和电容之间的关系,研制了一台1kW复合有源箝位功率因数校正变换器.

新型串联混合有源电力滤波器控制技术的研究38-43

摘要：将串联型电力有源滤波器(APF)自身控制的稳定性与供电系统运行的稳定性分别加以研究,并对影响传统串联有源滤波器(SAPF)和传统串联混合有源滤波器(SHAPF)滤波性能的基本因数进行深入分析,以此为基础,提出一种新的超前补偿控制策略,使得SAPF或者SHAPF的滤波性能得到极大的提高,有效减少了有源部分的容量.10kVA的样机实验证实了控制的可行性.

交-交变频器斜率逼近控制法44-48

摘要：余弦交点法广泛地应用于数控型交-交变频器的触发控制中,能明显地降低输出电压中的谐波含量.但是余弦交点法在控制过程中,采用的参考量是理想的电压曲线,所以当用来控制正弦波电流输出时,其必然存在有较大的弊端.斜率逼近法直接以理想输出电流为参考量,对负载电流进行实时采集、计算进而控制晶闸管的切换.该方法计算简单,所需硬件少,可有效地提高交-交变频器的性能,改善输出电流波形的正弦度,减少低次谐波含量.

基于混杂系统模型和事件辨识的电力电子电路故障诊断49-53

摘要：该文建立了一个基于混杂系统理论的电力电子电路数学模型；然后将电路的各个运行状态抽象为离散事件；并在该模型的基础上提出了基于混杂系统事件辨识的故障诊断方法和它的实现步骤。该方法具有实现简单、诊断率高、通用性较强的优点。文章最后通过Buck电路的故障诊断实验验证了该方法的可行性和有效性。

基于混叠补偿小波变换的电力系统谐波检测方法54-59

摘要：虽然许多文献表明基于小波的谐波检测方法优于传统的谐波检测技术,但因混叠现象的普遍存在,导致其精度低、鲁棒性差,需要寻求新的解决方法.该文研究了小波变换的混叠现象,提出了一种电力系统谐波检测的抗混叠小波分析方法.离散小波变换混叠补偿方法,通过该方法将谐波信号分解成不同频带的子频带信号,再利用连续小波变换对非零子频带信号进行分析,提取谐波分量特征.仿真试验和几种方法的计算结果表明,文中所提出的谐波分析方法能够有效地消除小波混叠,并能精确地提取谐波分量特征,从而为电力系统谐波精确检测提供了一种有效的手段.

一种新的自动准同期并列算法的研究60-64

摘要：自动准同期并列的关键是实现对并列双方电压参数的快速、准确测量.由于并列双方电压的频率不相等,难以同时对它们进行整周期采样,传统电压参数微机测量算法误差较大.该文提出一种基于加窗离散傅立叶变换(DFT)的利用相位进行频率校正的准同期并列新算法,该算法对电压信号的2个采样序列进行DFT,并根据2次DFF结果及差值确定电压参数.它不需要对电压信号进行整周期采样,在采样频率固定不变的情况下,可以对频率在较大范围内变化的信号进行频率、幅值和相位的较精确测量.应用该算法同时测量并列双方电压参数,计算量较小,实现简单,仿真研究和科研实践证明了其可行性和有效性.

基于混沌模拟退火神经网络模型的电力系统经济负荷分配65-70

摘要：在传统混沌神经网络模型的基础上,提出了一种具有衰减混沌噪声的混沌模拟退火神经网络模型(CSA-DCN).该模型结合了Hopfield神经网络(HNN)与模拟退火算法(SA)的优点,并引入通过Logistic映射迭代函数产生的衰减混沌噪声,从而使该模型可以有效地解决高维、离散、非凸的非线性约束优化问题.例如电力系统经济负荷分配(ELD)问题,在考虑网损、阀点效应的情况下,将该模型应用于解决ELD问题.通过多个算例仿真计算表明,该模型的算法是可行和有效的.CSA-DCN模型是一种适用性很强的优化模型,可以应用于电力系统或其它行业系统的优化问题中.

一种改进的接地网故障诊断算法及测试方案评价71-77

摘要：为了提高接点网故障诊断精度,提出一种改进的接地网故障诊断算法,采用在可及节点中轮换电流源激励的位置和每处激励时多处测量节点电压的方法,充分利用了可及节点并显著增加了方程的个数,建立了反映各种激励条件下支路电阻变化量与可及节点电压变换量之间的非线性关系的增广故障诊断方程,该方程的求解采用迭代的方法逐步用线性方程来逼近非线性方程,采用优化方法求出迭代中的线性方程的最小二乘意义的最优解.根据归一化增广故障诊断方程中行向量间的距离得出独立方程的个数,并以此作为对测试方法进行定量评价的依据,还讨论了电压的量测误差对支路电阻诊断结果的影响,对实例的计算、分析和测试表明,提出的方法是可行的.

中国电机工程学报杂志电机电工

不对称阻尼绕组凸极同步电机瞬态及超瞬态参数的分析与计算78-83

摘要：现代凸极同步电机转子阻尼绕组结构设计比较灵活,除通常对称等节距阻尼绕组外,还有对称不等节距绕组和不对称、但以二极电机为周期循环的阻尼绕组.该文以不对称、但以二极电机为周期循环的阻尼绕组的同步电机模型作为研究对象,对阻尼绕组按实际的网形电路选取回路,从派克方程出发,获得该模型的磁链方程和电压方程,经dq0变换及一些技巧性处理,导出运算电抗xd(s)和xq(s),然后经参数辩识,确定电机的直、交轴瞬态电抗和超瞬态电抗以及相应的时间常数.该文方法不但适用于不对称、但以二极电机为周期循环的阻尼绕组,也适用于等节距和不等节距的对称阻尼绕组.该文提供的是计算凸极同步电机暂态参数的一种新方法.

局域波法和独立成分分析在转子系统故障诊断上的应用84-88

摘要：提出了一种局域波法和独立成分分析相结合的机械故障诊断方法.对于机械设备的振动信号,通过局域波法得到的局域波时频图像能够同时在时间和频率上反映信号能量的变化.不同故障信号的局域波时频图像也明显不同,因此可以用来进行故障的判别.为了实现故障的自动分类,应用独立成分分析对不同故障信号的局域波时频图像进行独立分量分离,得到一组源图像的投影系数.在此基础上,利用概率神经网络实现故障的自动分类.以转子的早期摩擦,基座松动,不对中故障信号为例,应用该方法进行了研究,实验结果证明了该方法具有一定的实用性和有效性.

相控真空断路器投切空载变压器的应用研究89-93

摘要：关合空载变压器所产生的励磁涌流容易引起继保装置误动、绕组机械应力增大及电能质量降低等.采用选相合闸技术在铁心中的预感应磁通与剩磁相等时刻投入变压器,可以有效地削弱励磁涌流.该文分析了变压器空载投切的暂态过程及限制励磁涌流的策略,仿真分析及相关试验结果表明选相控制的永磁机构真空断路器很适于选相分合闸的实现.

基于误差估计的变压器励磁涌流识别原理94-99

摘要：提出了一种利用波形特征来区分励磁涌流和内部故障新方法.该方法利用励磁涌流为具有间断角的尖顶波这一特征,通过比较半个周期时间窗内的实际波形与两个不同频率的参考波型的相似程度来区分励磁涌流和区内故障.动模实验表明:该方法能够快速切除各种情况下的变压器内部故障,保护动作速度达10～13ms.