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17期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

电力系统非线性鲁棒自适应分散励磁控制设计1-5

摘要：利用反步法设计了多机电力系统中的非线性鲁棒自适应励磁控制方案，控制目标是调节发电机功角和频率至稳态运行点的极小领域，并使闭环系统对发电机阻尼系数和电抗参数的不确定性具有自适应能力，且对模型误差和外部有界干扰具备鲁棒性，同时保证各控制器是分散化和本地化的。采用4机系统进行的数字仿真结果表明，实施此方案能有效地提高发电机的功角稳定性。

基于多主体的发电企业二阶段博弈模型仿真6-11

摘要：不完全信息、垄断电力市场下，发电企业在博弈中需要准确预测对手信息，因此提出一种基于多主体平台（Swarm）的2阶段演化博弈模型。该模型依据获取信息量的多少把博弈过程划分为2阶段，刻画了发电企业充分利用在博弈过程中所获取的信息，不断修正自己行为规则的演化过程。为了研究个体决策对群体行为的影响，在模型中考虑了发电企业群体中成员的自学行为、效仿行为以及群体之间交互行为。模型假定发电市场是由采用不同模型的发电企业构成，在多主体平台Swarm上对该发电市场进行仿真，通过仿真论证了该模型能较其它模型更准确地预测对手的信息。在发电市场中引入退出机制，对由具有效仿行为的发电企业构成的发电市场进行仿真，发现留存在市场上的发电企业通常能较准确预测竞争对手的信息。

基于自加强学习算法的发电商报价策略研究12-17

摘要：电力市场中发电商的决策过程和多发电商的相互作用过程是个复杂动态问题，很难用传统的解析方法进行分析计算，这在考虑中长时间段交易时尤为突出，且多作用机制是个很好的补充。文中提出了一个能够模拟发电商在市场中进行策略性报价的中长期交易时间段决策过程模型，对多发电商交互作用导致的市场行为进行了仿真试验。该模型基于自加强Watkins’Sλ（由学习算法并包含了可能对电力市场运行产生重要影响的网络阻塞因素。该模型可以形成发电商的最优策略以最大化中长期生产效益和可以找到中长期市场平衡点并据此评估市场中长期运行情况。通过在标准IEEE-4节点系统中进行仿真计算表明该模型的有效性和新颖性。

高压配电网建设规模的评估指标体系及其应用研究18-24

摘要：为评估配电网建设规模，指导配电网建设规划及投资，提出以变电容量、座数和线路总长度、条数等为配电网建设规模定量评估的规模因子，全社会用电量及其用电构成、最高负荷、人口、城镇化率、GDP及其构成、人均可支配收入等为配电网规模发展的影响因素，运用灰色关联度分析和层次分析法原理，建立起完整的配电网建设规模评估指标体系及其综合模型。以统计年鉴数据为基本依据，将该评估指标体系应用于湖南12个地市电网“九五”建设规模的评估，分别从各规模因子以及综合规模，对各地区电网发展进行建设规模裕度的量化评估研究，得出科学合理的结论。文中工作对指导配电网规划及其投资具有理论和实际意义。

基于免疫算法的配电网重构25-29

摘要：配电网具有闭环设计、开环运行的特点。提出了一种新的免疫算法用于配电网重构，以减小网损。在种群初始化时，对个体进行接种疫苗，通过修改各个体的某些基因位上的基因，使得可行解的比例变大。对不可行解，利用启发式方法，通过打开回路和连通孤岛，将其修复为可行解。重构优化过程中，高频变异和免疫补充算子的采用，能有效地维持种群的多样性，避免算法早熟收敛。对69节点系统重构，结果表明提出的算法具有较高的计算效率。

电力系统的连续体系机电波模型30-37

摘要：随着同步相量测量技术的发展和对电力系统的深入研究，已认识并观察到电力系统功角的扰动以远低于光速的速度传播。电力系统的连续体系模型突破了对传统认识的局限性，用波动理论这一崭新的视角研究电力系统的机电动态。文中根据经典力学中耦合质点的横向受迫振动到波的思想，建立了多质量圆盘扭转振动的连续体系模型，得出了相关的波动方程。从力学角度以弹性传输线为基础，推导出电力系统连续体系模型的非线性波动方程，求出均匀电力系统在平衡点附近的解析解，并分析了机电波传播幅度变化的内在机理。最后用由64台发电机组成的环形离散仿真系统，证明了电力系统连续体系机电波模型的正确性。作为一种新的数学模型，该连续体系模型能够揭示电力系统机电动态的内在规律。

一种基于广域测量系统过程量测数据的快速暂态稳定预估方法38-43

摘要：在高阶Taylor级数法暂态稳定计算方法的启发下，提出了一种以广域测量系统（WAMS）过程测量数据为基础的电力系统暂态稳定快速预估方法。该方法通过对高精度、高密度的WAMS过程测量数据进行插值或曲线拟合等数值运算，得到发电机转子角及角速度的高阶导数，从而利用Taylor级数展开式获得未来时刻的发电机转子角和角速度。理论分析和算例测试表明，该方法能够在数10ms内完成系统未来运行轨迹的预测，为电力系统暂态稳定在线应用提供了一种可行的实现方法。

零电压开关PWM组合式三电平变换器的箝位策略44-50

摘要：零电压开关（zero—voltage—switching，ZVS）PWM组合式三电平变换器利用变压器的漏感（或外加谐振电感）和开关管的结电容可以实现开关管的ZVS，但在副边整流二极管存在反向恢复引起的电压振荡和尖峰。为了解决该问题，该文将2种基本箝位网络应用于该变换器中，提出一族箝位策略；在这些箝位策略中选择出2种可行的方案，不仅有效地消除在三电平模式和两电平模式下副边整流管的电压尖峰，同时保留原有变换器的所有优点。该文分析了引入箝位网络后变换器的工作原理和特点，并进行了实验验证。

基于集成门极换流晶闸管的中压三电平逆变器的驱动脉冲优化设计及复杂可编程逻辑器件实现51-56

摘要：基于IGCT的中压三电平逆变器正被广泛地应用于工业领域。在这些逆变器中，IGCT的PWM驱动脉冲信号在进入门极单元之前需要进行处理，以确保驱动脉冲的死区时间和最小脉宽等设置。该文以MVA三电平逆变器为实例，根据开关器件特性、电路参数和控制要求，给出该逆变器驱动脉冲优化设计过程，包括关键参数计算和实现流程。该文采用双CPLD（复杂可编程逻辑器件）的方式给出驱动脉冲优化的实现流程，并为故障处理提供快速通道。文中给出了CPLD实现的仿真和实验结果，结果表明该驱动脉冲优化设计和实现是逆变器安全可靠工作的有力保证。

基于多电平随机脉宽调制技术的共模电压和谐波抑制方法57-61

摘要：在PWM电机驱动系统中，多电平逆变技术可以降低系统中的共模电压和谐波含量，但是由于开关频率是固定的，在开关频率处的谐波仍很大。随机开关频率空间矢量调制技术可以通过对零矢量的控制，实现对共模电压的抑制，并且开关频率的随机化，使得开关频率处的幅值较大的谐波分散为一定带宽的幅值较小的谐波，降低了谐波的幅值。给出了混合型七电平逆变器的拓扑结构及控制方法，将高压单元的低频输出和低压单元的高频输出进行叠加，实现七电平的电压输出。分析了不同的开关状态对共模电压的影响，提出了用于共模电压抑制的矢量选择方法和用于降低谐波的开关频率随机化方法，仿真和实验结果显示，多电平逆变技术和随机脉宽调制技术的结合使用，大大降低了系统的共模电压和开关频率处的谐波分量。

新型单相逆变电源及其调制方式的研究62-66

摘要：提出了一种基于调制波重构技术新型的单相逆变电源。通过对其谐波产生原因进行深入细致分析，并研究电力系统处于三相平衡状态和不平衡状态对逆变电源工作特性的影响，提出了一种新的谐波消除脉冲宽度调制方法。该方法的采用简化了逆变电源主电路结构，可以大大减小甚至去掉了传统逆变电源的直流侧滤波电容。该逆变电源具有网侧电流畸变率低、输出电压谐波小及响应速度快等特点。最后通过仿真比较了基于调制波重构技术的新型逆变电源和基于传统技术的逆变电源的性能，结果验证了理论分析的正确性，证明此种新的逆变电源及其调制波生成方法的良好特性，具有广阔的应用前景。

高频LLC感应加热电源及降低开关损耗策略研究67-71

摘要：该文针对高频感应加热电源迅速发展的现状，通过对LC谐振回路特点进行简要分析，并结合电源结构特点进行讨论高频电源的特点及出现的问题。在此基础上，采用LLC谐振回路作为负载谐振拓扑。根据其工作特点采用输出电压和电容电压相位角作为锁相控制变量，同时为解决某些负载下LLC电源开关角度较大的问题，提出一种LLLC谐振回路，该方案通过加入的电感可以很好地降低开关角度，提高电源效率。最后根据给出理论结果完成实验，得到令人满意的效果。

一种采用无源钳位电路的新型零电压零电流开关变换器72-76

摘要：针对传统的全桥移相PWM零电压零电流（ZVZCS） DC—DC变换器存在的缺点，提出了一种在副边采用无源钳位电路的新型全桥移相PWMZVZCS DC-DC变换器。这种变换器可以有效实现超前桥臂开关管的零电压开关，以及滞后桥臂开关管的零电流开关。这里详细分析了此变换器的工作原理以及变换器各个阶段的工作模态，并且分析了此变换器实现软开关的条件。理论分析表明这种变换器具有副边电压应力低，实现软开关负载范围大，辅助电路损耗小等优点。通过一台0．8kW，60kHz的样机进行了实验，验证了理论分析的正确性。实验结果证明该变换器能够在较宽的负载范围内实现滞后桥臂的零电流关断，适用于大功率应用IGBT的场合。

优良综合性能的正激式高频环节交-交变换器77-81

摘要：新颖的正激式高频环节交-交变换器，是实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器的关键技术基础，其电路结构由输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器以及输入、输出滤波器构成，能够将一种不稳定的劣质交流电变换成另一种稳定、优质的同频交流电，具有高频电气隔离、拓扑简洁、两级功率变换（LFAC-HFAC-LFAC）、双向功率流等优点。研究了该类变换器的电路结构与拓扑、控制策略，给出了关键电路参数设计准则。设计并研制成功的1kVA220V±10％50HzAC／110V50HzAC正激式高频环节交-交变换器工程样机表明，该类变换器具有输出波形质量高、变换效率高、功率密度高、网侧功率因数高、负载适应和过载能力强、音频噪音低、体积重量小等优良的综合性能。

中国电机工程学报杂志发电

新型燃气-氨水蒸汽功冷联供联合循环82-87

摘要：基于能的梯级利用原理及氨水工质系统的能量利用特性，将产功与制冷有机结合，提出一种由燃气轮机循环和氨水工质功冷联供循环组成的新型燃气-氨水蒸汽功冷联供联合循环。在系统能量输入及主要参数相同的前提下，将新循环与由常规燃气-蒸汽联合循环和氨吸收式制冷循环组成的功冷联供联合循环进行模拟计算比较，发现新循环的功、冷输出均有增加，热效率和[火用]效率分别相对提高了6．3％和1．9％。通过[火用]平衡分析，揭示了新循环的系统性能提高的主要原因在于加热、排烟过程[火用]损失的大幅减小，证明采用氨水作为底循环工质是将常规燃气-蒸汽联合循环发展为功冷联供循环，提高系统性能的有效措施。

喷动流化床气固流动特性试验研究88-93

摘要：在一喷动流化床冷态试验装置上，采用压力信号与快速摄像图像分析相结合的方法，研究喷动流化床气固流动特性；基于床内压力分布特征，提出将喷动流化床沿床高方向划分为3个流型区域：喷动段、鼓泡段和悬浮段，得出床内气固流动机理；研究并考察了喷动风、流化风速度对床层压降、空隙率、以及床内气、固内循环的影响，认为喷动风速度Us应低于最小喷动速度Ums,适当地增加流化风速度Uf，延长气体在床内的停留时间；增加流化风率有利于加强床内中心射流区和环形区气体的扩散和颗粒混合，提高气、固反应速率；喷动风速度对床内气、固内循环起着关键作用。

基于经验的循环流化床锅炉统一热力计算模型94-99

摘要：循环流化床锅炉尚缺少成熟的热力计算理论，文中提出了一种简化的、基于经验的计算模型。该模型用经验性的参数取值依据来弥补循环流化床理论与工程应用之间的差距。采用分区段的计算方法，有效地解决炉膛中固体颗粒浓度和受热面不均匀分布的问题；筛选出传热系数、烟气中的固体颗粒浓度、燃料的燃烧份额等需要凭经验取值的热力参数，推导了区段热量衡算的通用计算公式。以此计算模型开发的热力计算系统不受锅炉结构、分离器类型、燃料、容量等级和几何参数的限制，不仅能进行石灰石脱硫计算，而且能计算带再热蒸汽、炉膛内布置受热面和带外置式换热器等特殊结构。已在多家锅炉制造企业中用于生产实践，主要参数的计算误差小于3％。

合成气燃气轮机燃烧室的试验研究100-105

摘要：对某分管型燃气轮机燃烧室及其两个用于燃烧中热值合成气的改造方案在中压全尺寸试验台上进行了考核和实验研究。试验采用的等容积流率模化准则，即采用与真实燃烧室相同的尺寸、燃料、过量空气系数以及燃料和空气进口温度，而空气的总压和流量以及燃料的流量取为真实参数的1/6。试验结果表明2个改造方案的性能参数，包括燃烧效率、总压损失、出口温度分布、火焰筒壁面温度分布和火焰的稳定性（贫燃料熄火极限）都能够满足设计要求。此外，与原型燃烧室燃烧轻柴油的工况相比，2个改造方案在燃烧合成气时燃烧室主燃区的火焰筒壁面温度升高，而燃烧室的NOx排放大大降低，火焰的稳定性得到明显改善。因此保持火焰筒开孔规律不变，增大气体燃料喷射孔面积并增强旋流对燃烧室进行改造，使其能够高效洁净地燃烧中热值合成气，该方法是可行的。