中国电机工程学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

中国电机工程学报 2006年第16期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

基于向量场正规形的电力系统动态分析1-5

摘要：随着现代电力系统的日益复杂和非线性程度的增加，电力系统在运行点附近表现出了复杂的动态行为，采用传统小扰动法难以凑效，文中将向量场正规形方法应用于电力系统奇异摄动模型，通过分析电力系统基本响应模式间的非线性相关作用来认识和理解系统的动态特性，深化了线性化分析中的特征分析理论，为分析强非线性下系统的稳定性及非线性动态特性提供了一条新的有效途径。对一简单的电力系统进行分析，得到了一些有益的结论。

锥形绕组特快速暂态过电压分布研究6-14

摘要：为了研究在陡波前、高重复频率的电压冲击下，脉冲变压器（PT）锥形绕组中的特快速暂态过电压（VFTO）分布特性，建立了基于多导体传输线（MTL）理论的PT二次绕组分布参数模型；利用锥形绕组结构上的特性，提出一种有限元法（FEM）和插值公式相结合的方法以快速计算锥形绕组的感应系数矩阵K；通过求解频域下的电报方程可得到绕组的对地电压分布以及匝间电压分布；进行了绕组暂态电压的测量，从实验结果可以看出电压分布的一定规律，并分析了造成计算与实验结果间误差的原因；结合实验提出一种改善电压分布的措施，对大功率PT二次绕组的绝缘设计有一定的参考意义。

基于广域网和多智能体的自适应协调保护系统的研究15-20

摘要：介绍了一个基于广域网和多智能体的自适应协调保护系统（MAWBACPS）。系统利用口广域网实现电网广域信息的实时交换；利用多Agent系统在解决分布式在线问题的合作求解能力，实现保护之间动作的协调。提出了尽力自适应的协调保护新思想以及线路电流后备保护的网络化自适应整定的新方法。论文还介绍了MAWBACPS的结构、通信机制、协调控制策略以及相关的智能体设计。基于上述思想和方法研制了仿真系统，仿真试验结果表明：自适应定值计算所需的时间可以被控制在允许的范围内，从而在一般情况下均可实现电网后备保护的自适应协调动作。

在功率变化交叉闭锁振荡中对称故障的快速识别方法21-26

摘要：在电力系统振荡期间，三相有功、无功的变化率分别是两侧系统功角的正弦和余弦函数，经过归一化后，理论上不可能同时低于0．7的门槛，而对称故障发生后，有功、无功的变化率都趋近于零。利用上述特征提出了基于功率变化率交叉闭锁振荡中对称故障的快速识别方法。通过修正后的2点采样值积算法，功率的计算不受频率变化的影响。作为一种积分型判据，其动作稳定性高。仿真结果表明：该方案具有较高的可靠性和速动性，最长动作延时为算法的数据窗长30ms。

以故障前补偿电压为基准量的距离继电器研究27-32

摘要：以相量平面法与阻抗平面法为分析手段，提出一种以故障前补偿电压为基准量的故障分量距离继电器构成方法。通过对该方法的研究，揭示了目前常用的基于故障分量的距离继电器的通用表达式与动作特性，对比了这几类距离继电器在可靠性与灵敏性上的差异。最后，结合文章提出的方法，对利用通用表达式构成快速距离继电器进行了研究，给出了具体的构成方法。据此方法可明显地改善目前距离继电器的动作速度，并方便地构造新型快速距离继电器。

电网振荡与故障识别新方案研究33-37

摘要：提出了一种故障与振荡信号小波识别新算法。利用小波系数局部模极大值、不同频段小波系数变化率、电流小波系数幅值变化趋势以及电流与电压小波系数相角差提出了4种振荡与故障信号小波识别新判据，并根据各判据的特点与适用性，运用模糊集合理论，形成2种综合判据。根据各判据的特点与适用性，分别将其应用于振荡闭锁装置和子站端故障与振荡信号识别系统。典型算例验证了综合判据的有效性，可望将其应用到实际电网故障诊断系统和距离继电器振荡闭锁装置。

基于广域测量系统的电力系统多摆稳定性评估方法38-45

摘要：电网规模的扩大使电网稳定性问题更加突出，电力市场运行机制也迫切要求稳定分析的定量化。广域测量系统（WAMS）的出现为电力系统多摆稳定性评估提供了新的契机。该文基于WAMS提供的系统实时同步运行轨迹，根据发电机动能一功角曲线定义了曲率矢量，并分析了其与单机稳定性的关系。通过理论推导证明了这种关系的有效性，提出将该曲率矢量作为单机稳定测度函数，进而提出一种系统稳定识别判据。最后分别在IEEE-9节点系统和电科院6机22节点系统上进行仿真，仿真结果验证了该判据的有效性。

考虑静态电压稳定约束并计及负荷和发电机出力不确定性因素的概率最大输电能力快速计算46-51

摘要：针对电压稳定约束条件下的概率最大输电能力（TTC）进行了研究，考虑了负荷和发电机出力分配不确定性因素对TTC的影响，提出了一种将Monte Carlo仿真和静态电压稳定域方法相结合的概率TTC快速计算方法。文中推导出全注入空间中静态电压稳定域边界的局部切平面表达式，结合聚类分析，采用多个切平面描述静态电压稳定域边界，经验证，该方法计算速度远远快于传统方法，并且具有较高精度，能够满足工程上概率ATC在线计算的需要。

基于正序基波电压合成相量的发电机并网条件核算法52-56

摘要：考虑到三相电压或多或少有些不平衡，提出了一种新的基于正序基波电压合成相量的发电机并网条件核算法。采用离散傅氏法求得正序基波电压合成相量的估计值，通过寻找处在相邻周期的相角差为零的2个合成相量的估计值来实现频率的精确估计，然后利用双线性插值法对采样数据进行同步化处理，以获取更加准确的合成相量。同时，建立了一种基于滑差分段恒加速的预报模型，并利用越前角和超越前角来确定发送并网信号的时机。试验表明：文中提出的方法能够在三相电压不平衡和滑差角速度波动时预报出合理的并网时机。

辐射型配电网重构的二次电流矩法57-61

摘要：根据辐射型配电网开环运行的结构特点，定义了关于节点的逆流路径、阻抗距离和等效二次电流等概念，形成二次电流矩模型，提出和证明了二次电流矩定理。定理表明：辐射型配电网任何逆流路径的二次电流矩等于该路径的功率损失。二次电流矩杠杆平衡角度的分析结论是：辐射型配电网运行的优化程度取决于二次电流矩杠杆的均衡程度。由此形成了辐射型配电网重构二次电流矩的杠杆模型，并且以这个模型为基础形成了一种辐射型配电网重构的方法。方法的物理概念清楚、计算过程简捷可靠，具有实用价值。

风／柴／储能系统发电容量充裕度评估62-67

摘要：提出一种用于含风能和能量储存设备的小型孤立电力系统（SIPS）发电容量充裕度评估仿真方法。该仿真方法根据每小时计算的随机事件模拟发电系统的运行历史记录，考虑现场风资源的时序性、系统中发电机组的故障和修复特性。使用几个样例系统说明了该方法的应用，该系统的充裕度取决于许多因素，它们是能量储存容量、系统负荷需求、风能注入水平、发电机组强迫停运率（FOR）和其地理位置。能量储存设备对该系统可靠性能有积极的影响；SIPS随着系统负荷的增加，充裕度减少；风力发电机组FOR的变化对系统充裕度的影响不大；增加风能注入水平可以改善可靠性；位于高平均风速处的系统明显比低平均风速处的系统可靠性高。

单一卖方电力市场供电公司最优报价策略68-73

摘要：单一卖方的电力市场竞价模式构想为电力工业提供了一种新的可能的改革模式。在单一卖方电力市场中，用电侧的供电公司竞价购电。供电公司作为市场竞争主体参与竞价购电时，其运营收益在很大程度上取决于其所采用的报价策略。针对采用分段报价函数和按供电公司实际报价结算的单一卖方电力市场，建立了供电公司报价策略的数学模型。将最优报价策略描述为随机优化问题，并采用Monte—Carlo方法求解。用一个有4家供电公司参与的单一卖方电力市场为例来说明该报价策略模型的基本特征。

电力市场下基于实物期权理论的电源投资动态决策模型研究74-79

摘要：传统的电源投资模型基于净现值（NPV）分析工具，它没有考虑市场的不确定性，而电力市场环境下需要建立动态投资模型，以研究投资者如何利用投资选择权规避不确定性带来的风险。为此，该文基于实物期权理论研究提出电源投资动态决策模型。首先依据电源投资特点并结合等待投资期权理论，研究给出模型的数值求解过程，然后结合我国南方区域电力市场电源结构特点，通过对发电容量投资案例的仿真计算，研究了投资者面对市场不确定性获取等待型期权的动态决策，分析了价格上限和投资许可证有效期对投资决策的影响。该文的研究不仅能为电源投资者提供新的决策方法，而且也能为政策制定者制定有序吸引电源投资的产业政策提供理论参考。

电压不平衡情况下PWM整流器功率分析方法80-85

摘要：根据同步坐标变换和对称分量法，提出了一种三维瞬时复功率计算方法，可以将系统输入功率分解为：瞬时有功功率、咖轴之间、由轴之间、％轴之间的瞬时无功功率等12个功率分量。在瞬时功率分析的基础上对抑制交流侧负序电流和抑制交流侧输入功率二次谐波控制两种优化控制方案进行了分析。同时建立了基Saber的PWM整流器仿真平台，通过大量的仿真给出了各种不平衡输入情况下，采用不同的优化控制方案时瞬时有功功率、瞬时无功功率、瞬时功率因数以及输入电流谐波等波形，为三相PWM整流器在输入不平衡情况下的功率分析和优化控制提供了很好的理论基础。

输入串联输出并联的双全桥变换器输入电容均压问题的研究86-91

摘要：高输入电压的变换器可以采用一种输入串联输出并联的拓扑。ISOP拓扑的关键问题是输入电容的动态均压。该文提出对两个输入电容的压差进行检测，通过输出电压反馈和压差前馈方式实现均压的新控制方式。为提高动态响应特性，高频变压器采用了两原边两副边四绕组共铁芯的磁集成结构，分析了这种结构的工作原理。同步信号保证双全桥中的开关器件能够实现ZVS。控制策略上采用了电压环、压差环和限流环的三环控制方式。这种结构与控制方式可以保证将低压IGBT安全可靠地用于高输入电压的工况下，而且保证有良好的动态均压效果。给出了小信号模型和PID控制的仿真结果。制作了一台样机以验证理论分析。实验结果表明所采用的方法使变换器具有良好的动态均压与负载均分特性。

基于零序谐波电流注入的三相功率因数校正技术研究92-96

摘要：提出一种基于零序电流注入的三相高功率因数校正拓扑电路，采用四芯柱三相变压器实现零序电流注入，控制输入电流，使其瞬时跟踪整流输出电压的正半周和负半周波形，在三相无中线的电源系统中实现了装置输入的高功率因数，抑制了电力电子装置的网侧电流谐波。同时，该文分析了电网电压不对称不影响零序电流注入电路，实验结果也表征了这点。最后，通过对实验装置的测试，给出了实验结果，验证了本文提出的高功率因数校正拓扑电路是正确性的。

抛物线法PWM电流控制新技术97-102

摘要：给出一种用于电压型PWM变换器的非线性电流跟踪控制方法——“抛物线”法，该方法采用一种带复位的抛物线波形与电流跟踪误差直接比较，产生开关频率基本恒定的PWM信号，能在一个开关周期内使变换器电流精确跟踪电流指令值。该抛物线波形的形状由时间与开关周期之比减去该比值的平方决定，其幅值与开关周期及主电路直流侧电压成正比，与串联电感成反比。详细分析了该方法的动静态稳定性，结果表明采用固定开关频率的方法容易产生次谐波振荡，而采用双向抛物线函数的改进方法具有较好的收敛性。给出了该方法的多种电路实现方案。仿真和实验验证了该方法的有效性。

中国电机工程学报杂志发电

煤与生物质混烧时可吸入颗粒物中的矿物质元素演变研究103-108

摘要：在沉降炉上进行了生物质与煤的混烧试验，分析研究了生物质与煤混烧时可吸入颗粒物的排放特性以及颗粒物中矿物元素的演变规律。试验条件如下：燃料给粉速度为0．3g／min，燃烧温度为1150℃，燃烧氛围分别为[N2]：[O2]=4：1和[N2]：[O2]=1：1，混合燃料中煤与生物质的质量配比始终保持为3：1。燃烧生成的颗粒物采用低压撞击器（LPI）按不同粒径大小从0．03μm-10μm分别采集，共分为13级。试验结果表明：4种燃料燃烧产生的颗粒物排放均为相似的双峰分布，粒径的峰值也都分别出现在0．1μm和4．3μm附近。4种混合原料在各工况下燃烧时，几种重要的单一矿物元素（包括其氧化物形式的成灰元素钙、磷，钠，硫以及痕量元素锌）在PM1.0（1．0μm以下颗粒物）和PM1.0＋（1．0μm以上颗粒物）上的富集情况各不相同，并且随着氧气比例的增加颗粒物中各元素的浓度分布的变化趋势也有较大差异。