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中国电机工程学报 2005年第23期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

利用附加节点注入电流法设计静止同步串联补偿器的潮流控制器1-6

摘要：从静止同步串联补偿器(SSSC)的原理和特性出发,分析了其稳态特性和数学模型,研究对比了SSSC及其它FACTS装置潮流建模的方法,通过分析节点导纳矩阵和雅可比矩阵的修正,提出了利用附加节点注入电流法建立SSSC潮流模型的方法,并分析了此方法的优点.在电力系统分析综合程序PSASP中,利用用户接口程序实现了SSSC的潮流建模,结合开发的潮流控制模块,解决了含SSSC装置的大系统仿真问题.在EPRI-7节点系统的分析计算中,验证了理论分析的正确性和SSSC潮流模型的控制作用.并与相同控制条件下TCSC特性作了比较,结果表明:SSSC能够以更小的输出功率实现相同的控制效果,而且在小功率情况下,SSSC的优势更加明显.

基于反步法的多馈入直流输电系统调制控制器设计7-11

摘要：该文将整个交直流混合电力系统建模为一个级联系统:直流系统为第一级,交流系统为第二级,并为多馈入直流输电系统设计了非线性调制策略:为交流子系统设计虚拟控制,该虚拟控制能够增强交流子系统的阻尼;对直流子系统进行调制策略设计,使得交流子系统的输出能够渐近地跟踪所要求的虚拟控制,并保证整个系统的状态不发散.所设计的调制策略提供了2个正定矩阵参数KD和KV.矩阵KD决定了虚拟控制增强交流系统阻尼的能力;矩阵KV决定了直流子系统的输出渐近地跟踪虚拟控制的能力.仿真结果验证了文中方法的有效性.

基于局优分支优化的粒子群收敛保证算法及其在电网规划中的应用12-18

摘要：总结了粒子群(PSO)算法的一些改进方法;分析并指出了PSO算法收敛困难的关键原因;提出了局优分支优化技术.该技术由5要素组成:①局部最优区域的确定;②局部最优区域的闭锁;③局部最优区域的深度搜索;④全局搜索的粒子补充;⑤迭代终止判据.还结合电网规划的特点提出了采用启发式逐步倒推模型对局部最优子群进行深度搜索的技术.在电网规划中的应用表明,该2项技术克服了PSO算法的收敛困难,提高了PSO算法的搜索效率,保证了PSO算法的全局搜索性能和局部搜索性能.同时,也为其它算法提供了新的优化思路.

交直流并联输电系统实用动态安全域研究19-24

摘要：通过改变发电机节点有功功率、电压幅值以及负荷节点有功功率、无功功率可得到满足暂态功角稳定性的临界点.在给定事故、直流功率及控制方式下,交直流并联输电系统的保证暂态功角稳定性的实用动态安全域边界,由描述各节点有功功率及无功功率或电压幅值(对应于发电机节点)上、下限的垂直于坐标轴的平面和极少数几个分别对应于不同失稳模式的临界点的超平面(简称为临界面)围成.在相同故障、失稳模式、直流控制方式下,分别对应于不同直流功率的临界面间具有近似平行性,并且它们的空间几何距离与直流功率的改变量成正比.因此直流功率可以作为临界面方程的一个有功功率变量.通过观察拟合得到的临界面方程系数可以看出,临界群中各节点的有功功率、发电机节点的电压幅值的变化将显著影响系统的暂态功角稳定性,而负荷节点的无功功率变化对系统的暂态功角稳定性影响很小.

利用单端电流的同杆双回线准确故障定位研究25-30

摘要：基于线路分布参数模型,提出了一种利用单端工频电流量的同杆双回线准确测距算法:通过同杆双回线解耦可以得到同向和反向分量,其中反向分量与系统参数无关,并且反向各序电流分布系数是只包含故障距离x的函数.再根据不同故障的反序电流、电压边界条件,可以给出各种双回线接地故障(单线三相故障和同名跨线故障除外)的测距算法.该算法原理上不受过渡电阻、系统阻抗、分布电容的影响.并且由于算法只利用电流量,从而不受电压互感器传变特性的影响.并从理论上证明了测距精度不受电流互感器特性的影响.测距方程求解不存在伪根,具有唯一解.仿真计算结果表明,该算法具有较高的测距精度,最大测距误差仅为0.15%,理论上能够满足高压和超高压输电线路的测距要求.

基于强跟踪滤波器的自适应励磁控制器31-35

摘要：该文引入强跟踪滤波器用于发电机励磁控制,建立了一种新的自适应励磁控制器.该控制器根据发电机运行状态由强跟踪滤波器实时估计系统的扰动信息,准确地获得单机无穷大模型中的系统参数,以调整控制器,使之得以适应系统运行点的变化以及系统遭受的干扰.仿真研究表明,文中所建立的自适应励磁控制器可以有效地提高电力系统的稳定性,在系统遭受不同干扰下均表现出良好的动、静态性能.

基于改进决策树算法的日特征负荷预测研究36-41

摘要：针对决策树ID3算法的缺陷,提出了属性-值对的两次信息增益优化算法,该算法是ID3的改进算法,它能克服ID3算法在选取属性进行扩展时易偏向属性值多的属性及ID3算法属性间相关性考虑较少的缺点;通过对熵阈值的设定,采用预剪枝技术,又能部分克服ID3算法对噪音敏感的不足.该算法可用以生成日特征负荷决策树预测模型.该模型结合预测日的气象、星期等信息,可进行日特征负荷的预测.采用等深直方图分析思想,可对负荷变化率数据离散化,将层次聚类和信息熵相结合,对气象数据离散化.数据预处理后,通过属性-值对的2次信息增益优化算法生成负荷预测决策树模型,在给出预测日气象及星期信息后可对特征负荷进行预测,预测结果能够满足并超过负荷预测实用化标准的要求并具有较高的预测精度.如果将日24点或96点负荷及相应影响因素数据均用该算法进行模型训练,形成24个或96个预测模型,则可进行日24点或96点负荷预测.

一类切换线性中立时滞系统稳定性的分析42-46

摘要：提出了切换中立时滞系统的概念.研究了线性切换中立时滞系统渐近稳定性问题,并分别利用单Lyapunov函数法和多Lyapunov函数法,以线性矩阵不等式的形式分别给出一类切换线性中立时滞系统渐近稳定的充分条件及切换律的设计.然后假设存在有限个备选的控制增益已知的控制器,并在任何单一的状态反馈控制器都不能镇定系统时,设计该类系统的混杂状态反馈控制器,使闭环系统渐近稳定.最后用部分元件等效电路(PEEC)的仿真例子验证了结论的有效性.

用归一化等效瞬时电感分布特性识别励磁涌流的新算法47-53

摘要：针对具有Y/△接线方式的三相变压器,提出了一种新的变压器差动保护TA配置方案:该方案是在传统变压器差动保护接线基础上,在变压器△侧接入一相绕组TA,然后与所测得的线电流结合,利用KCL定律可以容易地求解出△侧各相绕组电流.该方案既保证了等效瞬时电感的准确计算,使其不受△侧绕组内部环流的影响,又不会使差动保护存在"死区".在此基础上,文中提出一种基于归一化等效瞬时电感分布特性的励磁涌流识别新算法:对等效瞬时电感进行归一化处理,使判据定值的选取更具有普遍性,与具体变压器参数、类型无关;利用分布特性更好地反映了等效瞬时电感的变化特征和规律.新算法识别灵敏可靠,HYBRISIM(Hybrid Simulator)实验数据也验证了新算法的准确性和有效性,其在超高压大容量变压器保护方面具有较好的工程应用前景.

DC-DC开关变换器中混沌映射的不变分布求解及其应用54-60

摘要：开关电源中存在的混沌现象可以用来提高电磁兼容(EMC),通过量化其混沌映射的不变分布可达到控制开关变换器电磁干扰(EMI)的目的.该文用简单的映射,描述了DC-DC开关变换器的混沌运行.并在此基础上,利用特征向量法对其混沌映射的不变分布进行了求解.仿真结果通过与混沌映射图和其分岔图的比较证明了该算法在求解DC-DC变换器混沌映射不变分布时的正确性.进而利用不变分布对系统输入、输出量的功率频谱密度、平均开关频率进行了估计,仿真和实验结果证明了估计的正确性.同时不变分布也为混沌电路的参数设计提供了有效途径.

利用矩阵变换求解电力系统短路故障的残压变换法61-65

摘要：参数不对称元件的出现为对称分量法处理不对称故障的序网联接处理方法设置了障碍.该文针对之以相分量法故障处理方法为依据,建立了相分量坐标下适用于各种短路故障公式化的残压变换法,并以矩阵变换的方式完成不对称短路故障的处理:通过公式变换将该方法应用于对称分量坐标.使用矩阵运算代替对称分量法的传统序网故障变换,以实现不对称短路故障计算,并给出常见故障对应的参数矩阵.对于多重短路故障和含不对称元件的网络都能够直接处理,而计算量却不会明显增大.文中用实例证明了该方法简单实用,而且便于程序实现.

基于判决反馈的正交频分复用低压电力线通信信道估计的研究66-70

摘要：正交频分复用技术以其多种优势成为低压电力线宽带通信的最佳选择,信道估计是正交频分复用系统的关键问题之一.该文分析了低压电力线信道特性,利用信道慢时变的特点提出一种适合于电力线信道的判决反馈信道估计方法.这种方法使用前一个正交频分复用符号计算得到的信道估计值去均衡下一个接收符号,形成一个集判决,反馈,信道估计为一体的回路.它不需要加入导频符号,能够进行连续信道估计,大大提高了系统传输效率.将该信道估计方法用于电力线通信仿真系统中,取得了较好的效果.

考虑输电网约束的电力市场有限理性古诺博弈的动态演化研究71-79

摘要：为了模拟电力市场中发电商的有限理性博弈行为,该文提出了考虑输电网约束的有限理性Cournot动态博弈模型.并在此基础上,定性分析了两寡头Cournot博弈的Nash均衡点及其稳定性,从中显示出在不同的市场参数下,对应不同的输电网运行状态:阻塞与不阻塞,市场会出现不同的Nash均衡点,甚至会出现没有Nash均衡点的情况;探讨了市场参数对市场稳定性的影响,提出了提高电力市场稳定性的措施;针对两寡头Cournot动态博弈模型,数值仿真出不同市场参数下市场的动态行为,其中着重探讨了当市场参数超出Nash均衡点稳定域后,展现出的周期甚至混沌的动态行为.

电力市场短期边际电价的分时重构混沌相空间预测80-85

摘要：为了实现高精度的电力市场短期边际电价预测,该文对市场边际电价时间序列数据分时段聚类进行了相空间重构,并分别计算分形维数和提取最大Lyapunov指数,经分析得出了边际电价分时序列数据的演化具有混沌特征,由此提出了短期边际电价的分时重构混沌相空间预测算法,相比目前通常采用的单一时间序列混沌预测算法,该算法具有相空间嵌入维数少和模型参数配置灵活的特点,通过电力市场短期边际电价预测实例验证,结果表明该算法比单一时序混沌预测算法在预测精度上有显著提高.

基于级联型逆变器的中压有源电力滤波器滞环电流矢量控制86-90

摘要：该文提出了一种基于级联多电平逆变器的中压有源电力滤波器滞环电流矢量控制方法.该方法以检测出的需补偿的电流作为指令电流,在复平面上进行滞环电流控制.考虑了实用性,在工程实际中采样频率与功率器件开关频率有限的情况下,根据误差电流矢量和逆变器输出参考电压矢量的大小和方向,在待选电压矢量中快速选出级联多电平逆变器最优输出电压矢量;并根据相邻采样周期对应开关状态变化最小的原则在大量冗余开关状态中选择最优开关状态,减少了开关次数,降低了开关损耗.仿真结果证明了其的正确性和实用性.

有源电力滤波器变趋近律滑模变结构控制91-94

摘要：基于对三相三线有源电力滤波器电流控制方程的时域分析,得出了滑模变结构控制的一般控制律,并且进一步提出了有源电力滤波器变趋近律滑模变结构控制方法.该方法在一个控制周期内对滑模面进行了分解控制,可使最大偏差在较短的时间内得到纠正,同时又避免了较大幅值的抖振现象.该方法具有跟踪的快速性好,能较好地抑制尖峰现象,能削弱抖振现象,计算量少、适合于有源电力滤波器的实时控制等优点.给出了三相三线制有源电力滤波器仿真和实验结果,结果证明了该文方法的正确性和可行性.

中国电机工程学报杂志发电

垃圾焚烧炉飞灰中二噁英的低温热处理试验研究95-99

摘要：在管式炉中研究了垃圾焚烧炉飞灰在氮气气氛条件下温度、时间对飞灰中二噁英分布特性的影响,利用高分辨色谱/低分辨质谱(HRGC/LRMS)分别测定了气相以及固体残渣中的二噁英,试验结果表明,气相中生成的主要是八氯代二噁英(OCDD),而固相中则以低氯代的二噁英为主;虽然飞灰中的二噁英都不同程度的得到了降解,但是在一些试验工况下气相中生成了大量的OCDD;飞灰低温热处理去除二噁英的最佳的试验条件为:氮气气氛下,温度在400℃,加热时间为60min.

高温气化剂加压喷动流化床煤气化试验研究100-105

摘要：在热输入0.1MW的小型加压喷动流化床试验装置上进行了高温气化剂煤气化特性的试验研究,考察了气化温度、压力、空气系数和汽煤质量比等工艺参数对高温空气/蒸汽作为气化介质的煤气化行为的影响.试验结果表明,在所研究的工艺参数中,气化温度对高温空气煤气化特性影响最为显著.压力对气化性能的影响主要体现在改善流化床气化炉床内流化质量.空气系数及汽煤比的影响从本质上看是通过改变气化反应温度来实现的,对于一个特定的流化床气化工艺,空气系数及汽煤比均存在一个适宜的操作区域.