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中国电机工程学报 2005年第22期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

大功率电力电子联合试验装置高电压回路的电源研究1-6

摘要：对于大功率阀的运行试验,目前多采用联合试验装置代替传统的背靠背试验回路.当选用3相全控整流桥做为试验装置电源电路的核心部件后,其数学模型、工作状态虽类似于整流桥,但又不能直接套用.文中给出了联合试验装置高电压回路电源电路的拓扑结构和工作原理;利用含直流的电磁暂态仿真定性分析了两种不同的补能方式;给出了补能电流连续方式下的数学模型;结合工程实际给出了参数的计算结果和关键参数的确定原则.为三相全控桥带时变负载的分析提出了一种实用方法.

改进连续潮流计算鲁棒性的策略研究7-11

摘要：在大量数值经验的基础上,从数值现象上区分了连续潮流计算失败的2种现象:临界点失败和非临界点失败.继而从理论上分析了出现这2种现象的原因:造成临界点失败的原因是对于某些具有强烈局部性质的电压失稳情形,采用全局性参数化方法无法克服临界点雅可比矩阵奇异;造成非临界点失败的原因是参数化使得原系统中的非奇异点变为系统扩展雅可比矩阵的奇异点.该文提出采用局部参数化方法取代弧长或拟弧长等全局性参数化方法来避免临界点失败,并采用参数受迫变换策略来克服非临界点失败.对一个实际系统的数值计算表明,该文所提的提高连续潮流计算鲁棒性的策略是有效的.

结合可中断合同交易的电力系统随机生产模拟12-20

摘要：提出了一种结合可中断电力合同交易的电力系统随机生产模拟方法,其中把可中断电力等效为具有随机停运特性的灵活发电资源.考虑了可中断合同定价模型与合同交货时段系统边际运行成本之间的相关性问题,并采用一种迭代协调算法来加以解决.该方法可用于分析可中断电力合同交易对于系统发电可靠性和经济性的影响,以及考虑系统需求不确定性和发电机组故障的可中断电力合同的系统决策.算例仿真验证了该方法的有效性,并且表明在不确定环境下要求以尽可能小的成本来保证系统适当可靠性水平时,可中断电力合同交易具有重要应用价值.

自适应光学电流互感器的基础理论研究21-26

摘要：针对阻碍光学电流互感器(OCT)实用化的测量温漂问题和不能长期稳定运行问题,文中在分析了光学电流互感器(OCT)的开环机理后,提出了相应的解决方法--自适应光学传感原理和螺线管聚磁光路结构.以标准检测系统为平台,按照测试标准IEC60044-8对自适应光学电流互感器进行了精度检测,检测结果表明自适应光学电流互感器稳态测量精度达到了0.2级,非周期分量电流的最大峰值瞬时值误差小于±1%.安装于河北省保定市某变电站的110kV线路上的自适应光学电流互感器已经连续运行了25个月,运行结果表明,自适应光学电流互感器具有长期运行稳定性.

电力系统功率分配的解析模型和算法27-31

摘要：基于顺流分配矩阵提出一种有效快速的潮流跟踪解析模型及求解算法,并给出顺流分配矩阵、发电机出力矩阵和负荷矩阵等的构造方法及其相互问的关系,以此计算潮流跟踪分配系数矩阵,即可建立发电机对负荷分配的解析模型及求解算法.该模型直接解析表达了发电机出力与负荷功率间的解析关系,且可给出发电机对线路的功率分配关系.文中用定理证明了算法的正确性,保证了算法的可行性.该模型不需任何分摊原则,如:比例分摊原则等,而是通过矩阵分析直接得到解析模型.应用IEEE-14、IEEE-RTS系统及改变的IEEE-14环流系统证实了算法的有效性和正确性;同时,算例还证实了文中方法可用于无环流网络和环流网络,拓展了算法的应用范围.

用电设备电能质量敏感度测试系统研究32-37

摘要：提出了电能质量敏感度测试系统的概念,对其组成、用途、功能进行了定义和描述;以交流接触器为例,建立了数学模型,并对其电能质量敏感度进行了仿真研究;用大功率电能质量信号发生装置与某型号的交流接触器构成电能质量敏感度测试系统,通过改变接触器线圈输入电压的跌落幅值和持续时问进行了大量的实验,得到了反映交流接触器对于电压跌落耐受能力的ITI曲线.仿真和试验所得结果可以为交流接触器在生产过程中的测试提供参考,并能推广到对其它用电设备进行电能质量敏感度测试.

基于沃尔什函数的逆变器选择性谐波消除技术开关角的快速求解38-44

摘要：基于Walsh函数的逆变器选择性谐波消除(SHE)技术可以得到求解开关角的分段线性方程.然而,要获得基波幅值整个变化范围内开关角的全部解,需要大量搜索和确定各种开关角的区间组合,且随着开关角个数的增多,搜索时间较长,影响了实时性.为此,该文在分析基于Walsh函数的单极性PWM输出波形的数学模型的基础上,提出了一种快速求解基波幅值整个变化范围内开关角的全部解的方法.应用分析表明,该方法实际可行的、精度高、实时性强,从而使Walsh函数在逆变器选择性谐波消除实用化方面迈进了一步.

一种新颖的零电压开关PWM组合式三电平变换器45-50

摘要：该文提出一种新颖的零电压开关组合式直流三电平变换器,它实质上是由半桥三电平变换器和全桥变换器组合而成.该变换器所有开关管的电压应力均为输入电压的一半,特别适用于高压输入场合;其输出整流电压交流分量很小,可以大大减小输出滤波器的体积,提高变换器的动态性能;其输入电流脉动很小,可以减小输入滤波器;此外,该变换器可以在三电平和两电平两种模式下工作,输入整流二极管电压应力小,适合于宽范围输入电压场合.该文介绍了该变换器的工作原理及其特性,并给出实验结果.

并联BUCK变换器中的混沌研究51-55

摘要：开关式DC/DC变换器是一个强的非线性控制系统,变换器满足一定条件时,就会产生各种类型的分叉和混沌.该文采用基于主从控制的并联Buck变换器为研究对象,详细推导了并联Buck变换器的动力学方程,通过仿真得到了在一定范围内改变参数时引起的分叉和混沌现象.并且借鉴非线性动力学中的Jacobian矩阵法对系统不动点的稳定性进行了分析,通过其特征值轨迹形象说明了分叉出现的原因.

基于广域测量信息在线辨识低频振荡56-60

摘要：全国电网的互联使区域问的低频振荡成为威胁系统稳定的关键因素之一,而基于全球定位系统(GPS)的广域测量系统(WAMS)的发展和应用为在线分析区间低频振荡模式乃至控制提供了新契机.因而,研究区间低频振荡模式的在线辨识算法成为实现低频振荡在线监测以及进行阻尼控制的重要理论问题.该文在讨论Prony方法本质的基础上,给出了一种新的模型阶数估计方法,提出根据广域测量系统(WAMS)的测量信息,采用多机组的功角及转速变量进行低频振荡辨识.结合工程实际提出了基于(WAMS)的研究低频振荡问题的实现方案,包括启动判据、数据预处理、阶次估计、模式提取和综合分析等步骤.8机36节点的算例结果表明:该方案具有系统性、直接性、噪声干扰小的特点,为低频振荡的监测和控制创造了条件.

基于模糊阻塞管理的启发式电网规划方法61-67

摘要：针对输电网的阻塞问题,以POOL交易模式为大环境,考虑了发电侧、用户侧均参与竞标的双拍卖市场和仅允许发电侧投标的单一买方市场2种方式下阻塞管理的特点,引入模糊理论来描述和处理阻塞管理和规划过程中线路潮流约束以及待选线路未来投资等众多不确定性因素,并采用模糊数描述发电费用和用户效益函数,该函数考虑了发电厂商、用户等市场参与者为了其自身利益最大化而采用策略性投标的情况;基于最大隶属度原则,将阻塞管理问题转化为带约束模糊决策问题,通过引入凝聚函数并采用极大熵方法进行快速求解.针对2种交易方式分别提出了新的灵敏度指标,以表征待建线路对消除阻塞的功效相对于其投资的对比关系,综合体现了其在消除阻塞上的技术性及其本身的投资经济优越性,实现了规划问题的简便、快速及启发式求解.给出的算例表明,这种新的输电网规划方法及其模糊阻塞调度方法是有效的,且具有较好的鲁棒性和实用价值.

独立光伏照明系统中的能量管理控制68-72

摘要：该文研究-种新颖的光伏照明能量管理系统,它包括了太阳能最大功率点跟踪(Maximum power point tracking,MPPT)和蓄电池充电分段控制的能量管理策略.在充电过程中,不同的光照和温度条件下,充电电路能自动调整使太阳能电池始终工作在最大功率输出状态.控制器还根据环境温度和蓄电池端电压选择适当的充电方式,蓄电池将充满时,控制器会自动调整成为过充和浮充方式,从而能有效地延长蓄电池的寿命.配合专门设计的高频电子镇流器,该系统还使用了高压钠灯作为照明光源,有效提高了照明效率.试验结果表明,此独立光伏照明系统具有高效、稳定的特点.

基于微粒群优化算法的阻塞管理73-77

摘要：根据机组和电网安全运行的约束提出了适用于实际POOL模式的电力市场阻塞管理模型.针对该模型的复杂性和非线性,引入了微粒群优化算法,提出了双适应度概念对微粒优劣进行评估,先后比较约束函数的约束型适应度和优化目标函数的优化目标适应度来确定微粒的优劣程度,避免了罚函数处理约束条件时造成的优良个体的湮灭.通过IEEE30节点算例分析,该文研究了微粒群优化算法中参数对结果的影响,表明微粒群算法在解决阻塞模型时均可稳定收敛.最后通过与内点法和遗传算法的对比证明该算法的有效性和优越性.

基于径向基神经网络和自适应神经模糊系统的电力短期负荷预测方法78-82

摘要：针对实时电价对短期负荷的影响,建立了径向基(RBF)神经网络和自适应神经网络模糊系统(ANFIS)相结合的短期负荷预测模型.该模型利用RBF神经网络的非线性逼近能力对不考虑电价因素的预测日负荷进行了预测,并根据近期实时电价的变化,应用ANFIS系统对RBF神经网络的负荷预测结果进行修正,以使固定电价时代的预测方法在电价敏感环境下也能达到较好的预测精度,克服了神经网络在电力市场下进行负荷预测时存在的不足.某电网实际预测结果表明,该方法具有较好的预测效果.

级联型多电平逆变器的新型直接转矩控制方法83-88

摘要：直接转矩控制具有良好的调速性能,但尚未能应用于级联型多电平变频器.该文首先提出了适用于级联型多电平逆变器的空间矢量调制方法,然后将其与基于空间矢量调制的新型直接转矩控制方法相结合,从而提出了将直接转矩控制应用于级联型变频器的控制方法,并在三单元级联型变频实验装置上进行了实验验证.该文所提出的控制方法解决了级联式多电平逆变电路应用传统DTC所面临的开关状态表难于形成、开关频率不固定等问题,为直接转矩控制在级联式多电平变频器中的实用化提供了基础.

基于模态分析的谐波谐振评估方法89-93

摘要：谐波谐振在电力系统中经常表现为高电压.文中研究发现这种谐振现象与网络导纳矩阵的奇异性有关,而这种奇异性是由于矩阵的一个特征根趋近于零造成的.因此通过分析特征根的性质,就可以得到有关谐振机理和程度的信息.基于以上研究结果,该文提出了一种称为"谐振模态分析"的技术.理论分析和算例研究证明了该方法是进行电力系统谐波分析的有效工具.

基于独立分量分析的近红外图像去噪方法的研究与应用94-98

摘要：独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)是一种新的盲源信号分离方法,近年来已吸引了信号处理学界和神经网络学界众多学者的研究兴趣.该文提出了基于独立分量分析的近红外图像去噪方法,该方法能有效地处理用黑白CCD传感器监测电力设备所产生的图像,使这种监测方案具有实用价值.文中简单描述了以黑白CCD传感器为核心器件的电力设备在线监测系统,阐述了ICA的基本原理,介绍了基于负熵判据的FastICA算法,给出了所提方法的具体实现步骤及相应的实验处理结果.结果表明利用该方法可以有效的去除监测图像中的噪声,使温度场的显示更清晰,满足了实际的需求.

中国电机工程学报杂志发电

新型水煤浆喷嘴雾化性能试验研究99-103

摘要：该文对自行开发出的新型水煤浆喷嘴进行了雾化性能试验研究,分析了喷嘴流量(负荷)和气化剂流量等因素对雾化颗粒分布、索太尔平均直径(SMD)和喷嘴雾化角的影响规律.结果表明,雾化流场内颗粒呈双峰分布,并且随着负荷的降低SMD减小,雾化颗粒分布更加均匀,雾化效果变好;而随着气化剂流量的增加SMD降低,雾化颗粒分布均匀性也变好,雾化效果明显转好.