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中国电机工程学报 2006年第18期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

差分方程负荷模型参数分散性的研究1-5

摘要：大量现场实测负荷数据和动模数据的辨识结果表明：同一负荷成分在不同扰动情况下的负荷特性数据辨识结果不稳定,有时甚至相差十几倍到百倍,也就是说,模型参数存在较大的分散性.文中对差分方程负荷模型参数的分散性进行了较为深入的研究,指出了导致模型参数分散的根本原因是：模型结构选择不正确,不真实以及负荷噪声的存在,提出了一种有效的解决负荷模型参数分散性问题的方法--负荷特性综合方法,并通过动模实验的建模实例验证了该方法的有效性和可行性.

基于数据挖掘的SVM短期负荷预测方法研究6-12

摘要：支持向量机方法已成功地应用在负荷预测领域,但它在训练数据时存在数据处理量太大、处理速度慢等缺点.为此提出了一种基于数据挖掘预处理的支持向量机预测系统,引用在处理大数据量、消除冗余信息等方面具有独特优势的数据挖掘技术,寻找与预测日同等气象类型的多个历史短期负荷,由此组成具有高度相似气象特征的数据序列,将此数据序列作为支持向量机的训练数据,可减少数据量,从而提高预测的速度和精度,克服支持向量机的上述缺点.将该系统应用于短期负荷预测中,与单纯的SVM方法和BP神经网络法相比,得到了较高的预测精度.

电力系统主动解列仿真平台的研究13-18

摘要：解列是电力系统在受到大的干扰,系统完整性无法保持的情况下将系统分解成几个孤岛的控制.作为一个复杂的综合决策问题,对电力系统解列控制的研究还很不充分.为了深入完整地研究解列控制,该文专门构建了一个仿真平台.该平台能够对解列控制的各个过程进行仿真,同时对各过程的决策算法保留了较好的兼容性.对IEEE-68节点系统的仿真证明了该仿真平台的有效性.仿真结果揭示了一些新的现象,同时为下一步的研究指明了方向.

基于附加相位判别的自适应二次谐波励磁涌流制动方案研究19-24

摘要：在详细推导单相励磁涌流的傅里叶级数表达式基础上,分析出涌流波形中各次谐波之间满足一定的相位关系,即单相涌流中基波相位与2次谐波相位差为0°（或180°,由此提出了一种基于附加相位判别的自适应2次谐波励磁涌流制动方案.该方案充分利用涌流波形中的幅值相位信息,改善了某些涌流不明显情况下传统2次谐波制动原理的不足,同时空投变压器内部故障时也不会误闭锁差动保护.各种情况下的仿真与动模数据的测试结果表明：自适应附加相位制动方案的差动保护比传统2次谐波判据性能优良,且有较好的实际工程应用价值.

交流励磁机数学模型中去磁因子的计算25-27

摘要：在交流励磁机数学模型中,可用去磁因子KD来表示交流励磁机电枢反应的去磁效应.文中推导了去磁因子的近似计算公式,并与实测数据计算结果进行了比较.目前工程上使用的方法是根据励磁机空载、负载特性曲线求得交流励磁机去磁因子,在无法获取励磁机空载与负载特性曲线时,该近似计算公式可用来近似计算去磁因子,亦可用于与试验结果的校核.

区域电力市场中的分区备用模型28-33

摘要：分区备用可以保证区域电力市场安全经济运行.将区域电价有关概念推广到区域备用市场;建立两层模型,该模型考虑了地区间联络线传输容量约束、各地区最小备用容量需求和总备用需求等约束;模型的求解不仅可以得到区域备用价格,而且可得到故障情况下合理的调度方案;提出了基于调度方案形成各地区对备用的利用系数,基于利用系数对备用费用进行分摊的方法,为备用费用分摊这个难点问题提供了新的思路.通过算例验证了模型的有效性和可行性.

应用交易-损失矩阵分摊不同运营模式下的输电损失34-40

摘要：电力市场的建立使得市场参与者可以公开和无歧视地访问输电网络,所以如何公平、合理地向其分摊输电损失是当前电力改革的一个关键.该文提出了一种在不同运营模式下分摊输电损失的新模型.该模型基于节点导纳矩阵,直接根据系统损失方程式推导得出,不需做任何简化假设,并针对多交易体系精确地给出了各自交易的损失分摊表达式,使得系统中所有交易产生的输电损失自然分离.该模型引用了交易-损失矩阵,说明了系统中各交易间的耦合效应,同时根据联营体和双边调度的特点,给出了各交易及市场参与者的输电损失费用分摊表达式.文中最后采用IEEE 5 标准系统进行了仿真计算,说明了所提方法的应用.

三电平双向变换器41-46

摘要：提出了一种新颖的三电平双向直流变换器.与传统的两电平双向直流变换器相比,该变换器具有结构简单,输入输出共地,易于控制; 开关管电压应力仅为高电压端输入电压的一半;电感大大减小,从而提高变换器的动态响应等优点,因此非常适合于燃料电池、光伏发电和风力发电等分布式供电系统.该文分析了三电平双向变换器的工作原理,并详细给出了交错控制互补驱动、能量双向流动控制和飞跨电容电压控制的实现方法.该文最后通过一个1kW的原理样机验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性.

基于残差分析的电力电子电路拓扑辨识47-53

摘要：该文将残差分析推广应用到电力电子电路的拓扑辨识当中.首先提出应用于拓扑辨识的残差向量的基本要求;然后利用Leunberger状态观测器构建了这一残差向量;为了减少软件实现时系统的计算量,设计了一个拓扑辨识的残差计算优先级;为了提高系统对各种干扰的鲁棒性,利用未知输入观测器构建了鲁棒残差发生器,使得拓扑辨识具备了实用性.最后基于Buck电路构建了鲁棒残差发生器,用实验验证了上述结论的正确性.

电压型PWM整流器直接功率控制系统54-60

摘要：根据三相电压型PWM整流器在dq两相同步旋转坐标系中的数学模型,建立整流器功率控制数学模型.根据功率控制数学模型,结合整流器直接功率控制（DPC）系统的特点,提出新的电压型PWM整流器直接功率控制系统的主电路交流侧滤波电感值、直流侧电压和直流侧电容值设计方法.根据整流器的数学模型,得到整流器DPC控制系统结构和控制器设计方法.同时,讨论了桥路损失和直流侧电容器的等效串联电阻（ESR）对整流器的影响.计算机仿真和实验表明,提出设计方法是可行的,具有应用参考价值.

一种新的逆变器并网控制策略的研究61-64

摘要：提出了一种新的逆变器并网控制策略.可独立与并网双模式运行的逆变器在并网模式下,由于输出滤波电容的影响,在轻载时进网电流（THD高,输出功率因数低.该逆变器在传统控制策略的基础上,加入输出滤波电容电流补偿器,消除输出滤波电容电流对电网的影响,从而可以实现独立与并网2模式之间的无缝切换;全负载范围内或电网电压谐波含量大时,可实现高的输出功率因数和低的进网电流（THD.该文阐述了该控制策略的工作原理和参数设计原则,并以一台500W基于DSP控制的双降压式半桥逆变器进行了实验验证.

数字控制PWM逆变器性能分析及改进65-70

摘要：该文分析了常规PI、PD、PID等控制策略数字方式实现的逆变器系统响应特性,指出常规数字控制器与模拟控制器相比性能下降的原因：一是离散化使系统稳定性下降,控制参数受限制;二是离散化后系统阶数变高,控制器可控自由度与控制系统被控自由度不相符,不能任意配置控制系统的闭环极点.为此提出了逆变器状态增广系统数字控制方案,仿真和实验结果均验证了此方案具有优良的动、静态响应特性.

基于快速空间矢量调制算法的多电平逆变器电容电压平衡问题研究71-76

摘要：二极管箝位式多电平逆变器由于结构简单,输出波形质量高,可以降低器件耐压等级,在高压大功率场合备受关注.但其存在直流测电容电压平衡问题,另外电平数增多时,空间矢量调制算法也变得复杂而难以应用.该文介绍了一种基于60°坐标系的通用SVM快速算法,可迅速得到参考矢量的最近3个空间矢量及各其各自作用时间.通过总结的矢量分布规律,能够快速得出所有冗余矢量而无须查表.另外对矢量切换原则和输出顺序也进行了分析.在其基础上,提出了动态选择冗余矢量和动态选择矢量序列的方法,针对不同功率因数负载下的电容电压平衡进行了研究并得出了其适用范围.针对高功率因数负载时电容电压失衡的原因,该文从一般意义上进行了分析,并针对五电平逆变器提出了具体的解决方法.仿真结果验证了该文算法的正确性和有效性.

有源电力滤波器与直流偏磁式静止无功补偿器综合补偿系统的研究77-83

摘要：针对供、配电站需要对谐波和无功进行综合治理,提出一种新型的有源电力滤波器与直流偏磁式静止无功补偿器构成的综合补偿系统.该系统中有源滤波器与无源滤波器构成新型的混合滤波器,能够同时补偿谐波电流并提供容性基波无功电流,而直流偏磁式静止无功补偿器采用新型的PWM整流器产生控制直流,可快速地提供感性无功电流.该系统采用新颖的拓扑结构,功率器件工作于低压侧,有效地降低有源滤波器和无功补偿器中功率器件的容量.文中介绍了该系统的结构和补偿原理,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行的仿真表明该综合补偿系统能同时补偿谐波与无功电流,并能抑制可能产生的谐振现象,具有较好的补偿效果.

基于自适应最优核时频分布理论的间谐波分析新方法84-89

摘要：间谐波是非整数倍基波频率的谐波信号,对电网的危害日益严重,因此,准确地分析间谐波的特征对电力系统具有十分重要的意义.提出一种基于自适应最优核时频分布理论的间谐波分析新方法.自适应最优核时频分布理论是一种现代信号处理方法,它是采用非线性变换处理非平稳信号的时频分析方法.文章首先对信号求取模糊函数,并在模糊域采用自适应最优高斯核函数来抑制交叉项,然后求模糊函数的二维傅里叶变换,从而得到仅有自项分量的时频分布.该法用于多分量、时变的含有间谐波的信号分析,具有很好的时频聚集性,强自适应性和抗噪声性能,且不受交叉项的影响,时间-带宽积几乎可以达到Heisen-berg不确定性原理给出的下界.仿真结果表明了该方法的有效性.

一种基于多层前向神经网络的谐波检测方法90-94

摘要：谐波幅值和相位是有源滤波中的两项关键检测参数,两者均可由人工神经网络实现非线性映射.提出了一种用多层前向神经网络（MLFNN）来同时实现对两项参数进行测量的方法,并构造了一隐层采用正切函数,输出层采用线性函数的三层前向神经网络来进行仿真,以3次谐波为例阐述了该神经网络的训练方法和训练样本的组成.利用Matlab提供的工具箱,先用训练样本对神经网络进行训练,然后测量构造的未训练样本,其结果验证了方法的有效性.与传统FFT谐波检测方法的仿真比较表明：该方法在实时谐波检测中具有较高的精度和灵活性,且对采样数目没有严格限制,离线训练好的MLFNN可以适用于谐波源固定的场合.

中国电机工程学报杂志发电

两种不同再生方式下含碳能源直接制氢的比较95-100

摘要：为了确定CO2吸收剂的不同再生方式对整个制氢过程的影响,根据含碳能源直接制氢的基本思路,构建了2种不同的制氢系统：碳部分转化（PCC）再生供热和化学链（氧化镍NO）反应供热.利用ASPEN Plus软件,对2种不同再 生方式下制氢系统的能量平衡和热平衡进行了热力学计算,分析系统的冷煤气效率,并对2种不同的再生方式对制氢过程中气体产物和固体产物组成的影响进行了初步分析.结果表明,相同的进料条件下,PCC过程中约68%的碳在气化炉中被气化时,系统可实现热平衡,此时冷煤气效率达0.74,而NO过程中只有51%的碳用于气化生成氢气,系统冷煤气效率只有0.67.即在该文的分析条件下,PCC过程更适合于为含碳能源直接制氢系统中的吸收剂再生供热.

压力对SO2近紫外区吸收特性影响的实验研究101-105

摘要：研究SO2吸收性是光谱法在线监测的基础，被测环境的压力和温度等因素对SO2吸收截面有不同程度的影响。以氘灯为近紫外光源，用0．5nm（FWHM）光谱分辨率光纤光谱仪研究了在室温300K及403K温度下从绝对压力0．01MPa至0．4MPa时SO2的吸收特性。当SO2分压不变，随外加气体N2的加入总压升高时吸收截面有所下降；当SO2分压总压同时改变时吸收截面的变化可以忽略，无波长漂移现象出现，但能明显地观察到压力展宽的影响。利用差分吸收光谱法测量火电厂烟道SO2排放浓度时，在±10kPa波动范围压力对差分吸收特性的影响可以忽略。