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中国电机工程学报 2005年第20期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

戴维南等值跟踪的参数漂移问题研究1-5

摘要：导出了戴维南等值参数的分式解析表达式;探讨了跟踪戴维南等值的参数漂移问题,并揭示了其本质原因;指出了在解析表达式中,分子分母真值与误差数量级间的关系决定参数漂移起伏的幅度,并据此提出了抑制参数漂移跌宕起伏的策略和候选采样运行点优选的方法:P-y关系检验和运行模式检验.该策略和方法能保证戴维南等值参数跟踪的结果,比较贴近实际.

采用数学形态学防止变压器差动保护误动的新方法6-11

摘要：为有效地防止变压器区外故障TA饱和引起的差动保护误动,该文提出了一种基于数学形态梯度实现TA饱和检测的新方法.与传统的"时差法"不同,该方法仅需要对故障发生时刻进行检测,不需要对差流出现时刻准确定位,通过对故障后的一小段差流波形进行适当变换,构造出新的电流波形,然后利用数学形态梯度进行处理,提取出电流波形特征,从而实现在TA严重饱和的情况下,对差动保护区内外故障的准确识别.新方法计算简单,快速可靠,EMTP仿真实验验证了该方法的可行性和有效性.

一种新颖的串/并联输出双BUCK逆变器12-15

摘要：研究了一种可串联或并联输出的双BUCK逆变器,该逆变电路具有无桥臂直通、可高频高效率运行的特点.通过合理的开关逻辑电路,实现了该逆变器串联或并联输出,从而根据需要提供两种不同规格的输出电压,满足不同负载设备的需要.提出同步开关型PWM调制方案与交错开关型PWM调制方案,两种调制方案均消除了传统SPWM调制方案下存在的环流能量,减小了由于环流造成的损耗.最后通过1000W的原理样机,验证了串/并联输出双BUCK逆变器可高频高效率运行的特点,具有广泛应用前景.

基于IGBT开关暂态过程建模的功率变流器电磁干扰频谱估计16-20

摘要：开关器件在开通和关断暂态过程产生的高电压和电流变化(dv/dt和di/dt)是高频电磁干扰的主要来源.提出一种基于IGBT开关暂态过程建模优化的电磁干扰频谱估计方法,建立了IGBT行为特性模型,分阶段研究了IGBT开通和关断的动态过程,用分段线性化方法模拟电压和电流的暂态波形,将非线性的开通和关断特征用多段dv/dt和di/dt组合描述.文中提出的方法提高了电磁干扰预测频谱在高频段的准确度,实验结果验证了方法的正确性.

加箝位二极管的零电压开关PWM复合式全桥三电平变换器21-25

摘要：零电压开关PWM复合式全桥三电平变换器(ZVSPWM H-FB TL变换器)利用变压器的漏感和开关管的结电容可以实现开关管的ZVS,但是输出整流管仍然存在反向恢复带来的尖峰电压.为了解决这个问题,该文提出一种新的ZVS PWM H-FB TL变换器,它在基本的ZVS PWM H-FBTL变换器中增加两个二极管,能够有效地消除在3L模式和2L模式下输出整流管的尖峰电压,同时保留基本ZVS PWMH-FB TL变换器的所有优点.该文分析这种新的变换器的工作原理,并在一个1200W的原理样机上进行验证,最后给出实验结果.

船舶直流电网短路限流装置的设计与分析26-30

摘要：针对现有断路器极限分断能力不能满足船舶直流电网短路保护要求的问题,制订了一种新型的基于固态限流器的船舶直流电力系统区域保护方案,给出了限流器拓扑结构;分析得到了其数学解析模型,并说明了工作的物理过程;推导出限流器的最大电容电压、主回路最大电流与电路各参数之间的关系,提供了限流器各器件选型的理论依据.基于此,研制出了新型小功率直流短路电网限流装置实验样机,并完成了以蓄电池组作为电源的电网突然短路限流实验.实验结果证明了所设计的限流器关键参数计算的正确性,且该限流器动作快速、准确,能有效地抑制短路电流,控制方法简便,具有良好的工程应用前景.

基于实用动态安全域的电力系统安全性综合控制31-36

摘要：基于实用动态安全域(PDSR)的边界可用超平面表示的事实及扩展实用动态安全域临界面的迁移规律,给出了一种最优安全性综合控制的新方法.该方法以综合控制总成本为目标函数,以超平面形式的不等式为暂态稳定约束,将安全性综合控制问题归结成一个最优化问题.针对该优化问题的特点,提出了一种"积极约束松弛法"的优化策略,它能将预想事故集分解成使控制总成本最小的2个子集,并分别由预防控制和紧急控制保证其中事故的安全性.在新英格兰10机39节点系统上的仿真算例验证了文中所提优化策略的有效性,也表明综合控制方案远比纯预防控制方案和纯紧急控制方案经济.

基于直流侧电压周期离散控制的单相并联有源滤波器37-43

摘要：针对有源滤波器电流谐波分量检测运算复杂,且在负荷电流变化时出现电源电流畸变现象,从直流侧电容电压与交、直流侧功率传递的关系出发,并结合有功电流的周期性特点,提出了基于直流侧电容电压周期离散控制的新型有源滤波器控制方法.该方法以电网电压为同步信号,在电网电压信号的过零点采样直流侧电容电压,并通过周期离散控制可以获得负荷电流有功分量.采用该周期离散控制方法可实现对直流侧电容电压的线性化控制,并使有源滤波器对谐波的补偿是瞬时的.该文给出了单相并联有源滤波器的直流侧模型,基于该模型推导出周期离散控制方法.以该方法研制了10kVA有源滤波器样机,仿真和实验结果表明该方法控制简单,稳定性好,谐波补偿速度快,能够有效地避免负荷变化时的电流畸变现象.

基于编码PETRI网的电力系统故障诊断模型研究44-49

摘要：文中对基于编码原理和Petri网建模方法的电力系统故障诊断进行了进一步的研究,介绍了冗余嵌入Petri网、Petri网的故障模型及根据范德蒙矩阵构造生成矩阵的方法;重点分析了电力系统元件故障诊断Petri网模型的特点:母线及线路的Petri网模型的标准型与电网规模无关等;提出了电网拓扑结构发生变化时模型的快速修正方法,即根据模型标准型进行添加或删减,以使该方法更加适应大型电网多变的运行方式.以IEEE-118母线系统为例验证了故障诊断的正确性和模型修正方法的快速性.最后,经对文中方法和文献中的另外2种方法进行比较,证明文中方法具有诊断速度快,精度高,具有电网拓扑结构变化能力,适用于大型电网故障诊断.

一种新型双管正-反激直流变换器50-55

摘要：该文提出一种对称式RCD箝位的倍流整流双管正-反激型直流变换器.它采用两个RCD电路交错筘位的结构,克服了传统双管正激型变换器占空比D＜0.5的缺点.在继承单管有源筘位正-反激型变换器的宽范围输入、高效率优点的同时,将主开关管电压应力降低为原来的一半.改进的RCD箝位结构是一种轻微耗散型箝位电路,大幅提高传统RCD型电路磁复位效率.该文详细分析了变换器稳态工作特性以及关键参数的设计,通过一个200V～400V输入、10V/15A输出的样机验证了该拓扑工作原理和特点.

无电网电压传感器三相PWM整流器虚拟电网磁链定向矢量控制研究56-61

摘要：电压型三相PWM整流器与变频器供电三相交流电机的定子电路有很大的相似性,采用类似于交流电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网磁链矢量,作为PWM整流器矢量控制中的定向矢量,可以达到取消交流侧电网电压传感器、降低PWM整流器硬件成本的目的.准确观测虚拟电网磁链是PWM整流器虚拟电网磁链定向无电压传感器运行的关键.与同步电机磁链观测相似,虚拟电网磁链的观测也存在初始值的问题.不带初始磁链估计的观测器会导致PWM整流器在起动过程中产生很大电流冲击甚至无法起动.为了解决这一问题,该文通过深入分析虚拟电网磁链的特点,提出了一种新的带初值估计的虚拟电网磁链的观测方法.仿真和实验结果验证了所提出观测方法的有效性和无电网电压传感器条件下,三相电压型PWM整流器虚拟电网磁链定向矢量控制运行的良好动、静态特性.

用于有源电力滤波器谐波和无功电流检测的一种改进同步参考坐标法62-67

摘要：根据通用瞬时功率理论,提出了一种电源电压矢量同步参考坐标变换的有源滤波器无功和谐波电流检测方法.该方法通过对电源电压矢量的同步旋转跟踪,实现对谐波和无功电流的检测,省去了锁相环及三角函数计算,计算方法简单.仿真和实验结果证实了采用本检测方法得到的补偿电流具有很好的补偿性能,而且既可适用于三相对称正弦电源系统,也可适用于不对称非正弦电源系统.

同杆双回线故障分析新方法研究68-71

摘要：该文基于六序分量法及多口网络理论,从故障的一般形式出发,提出了一种适用于同杆并架双回线的通用故障计算模型.利用该模型可同时求出六序故障端口电流,进而求出各节点注入电流,利用节点阻抗矩阵即可求出网络内各节点电压及各支路电流.文中还给出了该算法的理论推导及结果,并将其仿真结果与EMTP进行了比较.大量仿真计算表明:该算法不仅适用于简单故障的分析计算,亦适用于多重复杂故障及经任意故障阻抗、任意故障类型的故障分析和计算,且不需要考虑复合序网的连接及故障特殊相问题;当线路阻抗参数标幺值在0.1～10范围内变化时,用有限值400～500代替无穷大,可获得足够的精确度.该算法简单、实用、有散,易于实现.

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基于支持向量机的大型电厂锅炉飞灰含碳量建模72-76

摘要：飞灰含碳量是影响锅炉热效率的一个重要因素,影响燃煤锅炉飞灰含碳量的因素多而且复杂,对锅炉飞灰含碳量特性进行建模预测并结合优化算法实现燃烧优化是降低锅炉飞灰含碳量的有效方法.该文应用支持向量机算法建立了大型四角切圆燃烧锅炉飞灰含碳量特性的模型,并利用飞灰含碳量的热态实炉试验的数据对模型进行了校验,对支持向量机学习算法中参数的选择进行了探讨,获得了最佳学习参数.结果说明支持向量机与其它建模方法相比具有泛化能力好,计算速度快等优点,是锅炉飞灰含碳量特性建模的有效工具.

气固喷射器内气固两相流动三维数值模拟77-82

摘要：利用拉格朗日和欧拉法相结合的三维数值模拟技术,对收缩型气固喷射器内的气固两相流动进行数值模拟研究.该文的数值模型考虑了气固两相的双向耦合作用以及颗粒碰撞.在他人研究结果的基础上,分析推导出密相气固两相流中固体颗粒运动动能与携带流体的动能之间的新的转换关联式.文中通过对气固喷射器内气固两相流流动的模拟计算,发现驱动气体在喷射器中心会形成一相对"稳定"的射流区域,而固体颗粒也存在积聚区,针对喷射器内存在固体颗粒堆积现象,本文对气固喷射器的结构设计提出了相应的改进措施.

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分频输电理论及实验研究82-82

摘要：2005年7月16日，教育部在西安交通大学对王锡凡教授等完成的项目“分频输电理论及实验研究”进行了科技成果鉴定。该项目先后得到国家自然科学基金项目委员会、国家科学技术委员会、原中国电网建设有限公司的资助，经过lO年的研究，已取得了重大突破。

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重力条件对稠密气固两相流动特性影响的数值模拟83-88

摘要：基于稠密气体分子运动论和颗粒动力学,考虑颗粒与颗粒之间离散介质特性,应用稠密气固两相流动的欧拉-欧拉双流体数学模型,采用大涡模拟求解气相湍流流动,数值模拟航天环境中部分重力条件和地面重力条件下气-固反应器内稠密气固两相流体的流动行为,得到了颗粒浓度、气相和颗粒相速度以及源于颗粒间碰撞而产生小尺度颗粒脉动强度的详细分布.计算结果表明:重力条件是影响稠密颗粒流体动力特性的重要因素,重力降低有利于在系统中产生非均匀结构和增强小尺度颗粒脉动强度.

基于控制历史的过热汽温模糊串级控制89-93

摘要：针对过热汽温对象具有大迟延、不确定等特点,设计出了一种基于控制历史的串级控制系统.在对控制对象的动态特性分析的基础上,用历史的控制信息代替偏差变化率作为模糊控制的决策依据,从而及时地反映出被控制量的变化趋势;并在此基础上,引入了比例环节,综合了PID控制器和模糊控制器的优点,克服了传统模糊控制器结构上的缺陷.通过仿真实验,将用该控制器构成的汽温串级控制系统的控制效果与常规PD及传统模糊控制作比较,证明了所提出的控制方案能够有效减小延迟时间对控制效果的影响,具有较强的适应性.