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中国电机工程学报 2005年第18期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

最小信息损失状态估计在拓扑错误辨识中的应用1-5

摘要：网络拓扑的错误导致状态估计结果不可用,一直是电力系统状态估计应用中的难题.该文将最小信息损失(MIL)状态估计理论应用到拓扑错误辨识中,提出了具有严格数学基础的MIL拓扑检错新方法.该方法综合利用了蕴涵在遥测和遥信中的信息量,在总体信息损失最小的估计目标下,对遥信和遥测实施统一最优估计,并给出拓扑检错结果.文中还分析了MIL法与传统方法的内在联系,指出了传统残差法是MIL法的特例,讨论了新方法的在线实现问题.给出了小算例系统和实际系统的对比试验研究,结果验证了MIL法比传统残差法具有更低的错误率和更强的可扩展性.

基于Hamilton系统理论的结构保持多机电力系统非线性励磁控制6-12

摘要：基于广义Hamilton系统理论,提出了将非线性微分-代数系统表示为广义耗散Hamilton系统的实现方法,并证明可通过适当的控制策略镇定该动态系统.文中应用Hamilton实现方法进行了结构保持多机电力系统的非线性励磁控制器的设计,仿真结果验证了文中所提出方法的正确性和控制策略的有效性.

基于协同学原理的电力系统大停电预测模型13-19

摘要：针对电力系统中某一元件故障,而导致一系列其他元件停运,并连锁反应迅速蔓延,最终发生电网崩溃的现象,文中对易引起恶性连锁反应事故的大停电机理进行了初步探讨,指出在大停电过程中,总是伴随着电网各子系统的竞争和合作,具有自组织临界特性,其过程存在着可预测性.进而基于自组织临界理论中的协同学原理,提出了一种电力系统大停电的预测模型--协同学预测模型.计算实例结果表明了大停电存在着自组织临界特性,提出的预测模型具有较高的预测精度,该模型可望为进一步深入分析电力系统连锁反应事故和大停电机理打下基础.

电力市场中弹性运行备用研究20-27

摘要：备用市场组织方式关系到备用市场稳定运行.传统顺序出清方式中,备用出清的先后顺序对出清结果影响重大,市场的公平性不容易保障.该文在弹性备用框架下,提出各类备用联合出清的新型交易形式.引入可靠性指标LOLP(电力不足概率),将备用容量报价和电量报价结合起来作为综合报价指标,并分析了按报价付费模式和统一出清价模式在备用市场中的应用.在此基础上,结合可靠性评估理论,建立了同时出清10分钟备用和30分钟备用的弹性备用综合模型.文章采用启发式算法求解,简便实用.标准测试系统RTS96的仿真计算结果表明该模型的有效性

计及电压暂降的配网可靠性评估28-33

摘要：该文对计及电压暂降的配网可靠性算法进行了研究,运用改进的支路电流法进行配电网故障前的潮流计算;计算了各种故障下的故障电压和距离的关系;提出一种基于SCBEMA曲线判断敏感负荷是否停运的判据,给出了不同种类用户的电压暂降幅值和持续时间概率曲线;在进行计及电压暂降的配网可靠性指标计算时,用贝叶斯网络计算常规的可靠性指标,结合敏感负荷的停运计算暂降时的指标.该论文所采用的模型是IEEERTS-6母线测试系统的第5条母线,运用上述方法计算了它的故障域和计及电压暂降时的可靠性指标.

VSC-HVDC连续时间状态空间模型及其控制策略研究34-39

摘要：在dq同步旋转坐标系下,推导出VSC-HVDC的连续时间状态空间模型,电压源型换流器(VSC)的双轴模型通过前向补偿方法得到解耦,从而实现了有功与无功、直流电压与无功的独立控制.在功率和电压控制中采用了级联控制方法.根据所得到的模型,分别提出了VSC-HVDC用于联结2个有源系统和向无源系统供电的控制策略.在无源系统控制中,采用了空间矢量的概念.基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC的数字仿真结果验证了数学模型的正确性及控制策略的有效性.

基于蚁群优化算法的电力系统负荷序列的聚类分析40-45

摘要：依据神经网络原理短期负荷预测模型的性能,负荷样本空间的分布特性对预测精度有大的影响,并且外部气象因素对负荷敏感性的复杂非线性关系也将使预测精度降低.运用负荷序列特征的聚类分析与模式识别相结合原理可解决该问题.该文提出了基于蚁群优化算法(ant colony optimization Algorithm,ACOA)的电力系统负荷序列聚类分析.通过对实际地区负荷系统的聚类分析显示其优越性;并证实基于ACOA的聚类比Kohonen神经网络聚类对气候异常情况、高温区域、节假日都具有更高的敏感性和分辨率;对负荷曲线轮廓的相似性具有更细腻和更均匀的聚类特性.上述的聚类特性对STLF精度的提高是极其重要的.

基于数字信号处理器控制的新型全桥移相式零电压零电流开关PWM DC-DC变换器46-50

摘要：针对传统的全桥移相式零电压零电流开关(ZVZCS)PwM DC-DC变换器在实现滞后桥臂开关管零电流开关(ZCS)的过程中,存在着辅助谐振电路附加损耗较大、软开关实现方式复杂以及功率开关管电压和电流应力高等缺点,提出了一种通过辅助无源钳位网络来实现软开关的新型全桥ZVZCS PWM DC-DC变换器.分析了变换器的软开关实现原理,并采用TMS320F240 DSP作为控制芯片,设计了变换器数字控制系统.通过一台0.8kW,60kHz的样机验证了这种基于数字控制的软开关变换器相关理论的正确性.

电力市场下日前多边交易模型及算法研究51-56

摘要：针对电力市场条件下多边交易的特点,提出了以电网安全为约束、交易电量最大化为目标的多时段的日前多边交易数学模型.在该模型中,可以允许电厂和用户的报价为任意形式、任意段数的线性折线段构成.为了能够处理这种灵活的报价形式,该文采用虚拟机组(用户)的概念把多段折线报价分解成单段报价,并提出一个结合遗传算法和线性规划法各自优点的混合优化策略来求解该模型,其中遗传算法用来解决多时段虚拟机组(用户)的组合问题,线性规划法用于进行考虑线路阻塞的电量最优分配.算例结果验证了该文所提出模型和算法的正确性和有效性.

考虑电力合约的激励性市场机制设计57-63

摘要：电力市场中无论是统一竞价机制还是按报价支付机制都难于激励发电商报真实成本,其策略性报价危及电力系统的安全和经济运行.该文以机制设计理论为基础,设计了一种考虑电力合约的激励性机制.该机制在实现经济调度的同时能有效的激励发电机组上报真实成本,从而引导发电容量投资,实现社会资源的合理配置.算例分析表明,所设计的机制对边际、边际附近或以上机组的激励更为有效,既能保证各机组合理回收容量成本又能抑制其暴利行为.

自采样比例积分控制全数字锁相环的性能分析和实现64-69

摘要：提出了一种基于自采样比例积分(PI)控制的全数字锁相环(ADPLL),并对该锁相环进行了详细的理论分析和仿真验证,最后用现场可编程逻辑器件(FPGA)予以实现.由于采用了自采样比例积分控制策略,使该锁相环在不同的锁频点具有几乎相同形式的传递函数,有利于理论分析和环路设计.理论分析、仿真验证和试验结果都表明该全数字锁相环具有环路参数设计简单、跟踪范围广、跟踪速度快、系统稳定性好、控制灵活等优点.该设计方案可以作为一个子系统或功能模块用来构成片上系统(SoC),用以提高控制系统的可靠性、简化系统的硬件结构.

一种任意整数次谐波电压实时检测方法70-73

摘要：基于瞬时无功功率理论提出了一种任意整数次谐波电压的实时检测方法.该方法在检测中另加标准电流信号,可使电网中实际电流的畸变不会影响检测精度,检测结果也能及时反映频率偏移的变化.为了加快动态响应速度,文中提出了反馈补偿算法并进行了详细的分析.仿真结果表明:反馈补偿算法能有效地加快动态响应速度;反馈补偿大小对响应速度和检测精度也有较大的影响;电网电压频率偏移不影响检测效果.

中国电机工程学报杂志发电

燃煤锅炉颗粒物粒径分布和痕量元素富集特性实验研究74-79

摘要：文中用基于空气动力学直径分级的8级Andersen撞击器对煤粉锅炉排放的飞灰进行了现场采样,给出了电除尘器入口和出口的气溶胶颗粒物粒径分布.使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES),测定了不同粒径颗粒物上8种痕量元素As、Pb、Cr、Cd、Ni、Co、Cu、Zn的含量.结果表明,电除尘器入口烟气中飞灰粒径在0.7～17.5μm范围内呈单峰分布,峰值在7.48～10.97μm,而除尘器出口排放的颗粒物在1～10μm之间分布则比较平缓,PM2.5的质量份额明显增加.上述痕量元素在小粒径的飞灰上有明显的富集,同一粒径上的富集程度正相关于它们的挥发性,Cu、Cr、Co、Ni的相对富集倍数为4～6倍,挥发性最强的As的相对富集倍数接近30倍.此外,痕量元素的质量粒径频度分布在1～10μm有细微的双峰.

循环流化床煤气化平衡模型研究80-85

摘要：该文根据试验结果拟合了碳转化率和甲烷产率动力学经验关系式,结合物料平衡、能量平衡和化学平衡,建立了动力学修正的循环流化床煤气化平衡模型.在与试验相同的条件下,进行了循环流化床煤气化模拟计算,模拟计算结果和试验结果比较吻合.在此基础上,还就空气加入量、蒸汽加入量及加煤速率对床温、煤气组成、煤气热值、碳转化率和气化效率的影响做了预测和分析.

汽轮机阻尼围带长叶片振动特性研究86-90

摘要：为了获得阻尼围带叶片的振动特性,提高汽轮机阻尼叶片的设计水平,采用扭曲梁单元模型,推导了阻尼围带的刚度和阻尼矩阵,建立了阻尼围带长叶片振动分析模型,并且在分析阻尼围带叶片整圈节径振动时采用了波传递方法进行降阶,以提高计算效率.360mm阻尼围带叶片的分析结果与实验数据吻合良好.然后再详细分析了某阻尼围带末级长叶片的振动特性,获得了叶片的扭转恢复角、静频和动频以及节径振动的坎贝尔图,其中静频和动频与三维模型计算结果对比表明了发展出来模型计算结果的合理性.文中建立的模型也可以推广应用于具有其它阻尼器叶片的动力分析,作为阻尼叶片优化设计的基础,为阻尼叶片设计提供实用工具.

吹风比对燃汽轮机平板气膜冷却特性影响的实验研究91-96

摘要：对不同吹风比条件下的典型单排孔冷却结构的平板气膜冷却特性进行了实验研究,对冷却孔下游的气膜冷却效率及换热系数分布规律进行了分析.实验在3个吹风比条件下进行,分别为0.5,1.0,1.5.实验中冷却孔直径的雷诺数ReD=13600.射流、主流的密度比通过温度控制保持在0.88.实验中采用热敏液晶技术用以获取冷却孔下游整个温度场分布信息,通过对实验数据进行分析,在吹风比0.5条件下冷却孔下游Y＜10区域取得最优冷却效果;吹风比1.0条件下的冷却效果优于吹风比1.5条件下的冷却效果.气膜冷却条件下的换热系数分布和其对应的冷却效率分布基本相同.

混煤燃烧特性研究97-103

摘要：由于国内电厂大量燃用混煤,因此,从技术经济角度出发,对混煤燃烧特性进行研究具有很大的必要性.文中利用一个具有在线烟气成分分析的640MJ/h热试验台,进行了几种混煤的燃尽、结渣和污染特性试验.焦炭和渣的比例被引入以区分煤的结渣特性.NOx的释放没有特别明显的规律,但研究中发现几种低硫煤混合后,SOx释放有所减少.

基于非线性主元分析和概率神经网络的凝汽器故障诊断方法研究104-108

摘要：该文提出了一种基于两个神经网络的凝汽器故障诊断方法.首先使用非线性主元分析神经网络进行特征提取,降低数据维数,既简化了诊断过程,又确保故障诊断精度.随后使用概率神经网络获取最终的故障诊断结果,该神经网络训练速度快,而且容易添加新的训练样本.最后将提出的方法用于某汽轮机组凝汽器故障诊断中,测试结果表明该方法行之有效,且易于工程实现.