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中国电机工程学报 2006年第21期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

输电断面安全性保护及其关键技术研究1-7

摘要：总结了国际大停电事故教训,在此基础上指出：引发大面积停电的重要原因是连锁过载跳闸,缺乏输电断面的安全保护.阐明了输电断面的内涵,分析了输电断面安全性保护的任务即维持输电断面的完整性和输电能力、避免断面连锁过载跳闸,并指出实施输电断面安全性保护的实现条件和关键技术,包括输电断面的在线快速搜索,输电断面连锁过载的实时预测以及防止输电断面连锁跳闸的实时紧急控制.针对3项关键技术,提出了初步的解决方案,针对CEPRI36节点系统进行的算例表明了该方案的可行性.

基于纵联比较原理的广域继电保护算法研究8-14

摘要：提出了基于纵联比较原理的广域继电保护算法.该算法通过广域继电保护系统收集特定保护范围内各智能电子设备（IED）的故障方向信息,结合文中定义的IED动作系数AF和关联系数RF进行简单运算,即可确定出故障的位置.借鉴电力系统分析中的N-1原则,提出广域继电保护系统N个元件中的某一个元件失效时整个系统应仍能正确工作的N-1概念,分析了继电保护系统的N-1运行状况,提出了基于广域信息应对该运行状况的继电保护策略.算例分析表明：文中提出的广域继电保护算法原理简单、运算方便、判断结果准确,能较好地克服N-1运行状况带来的影响,可明显提高继电保护系统的性能.

电力变压器内部短路故障对短路电抗的影响15-21

摘要：根据电力变压器设计短路电抗的计算方法,研究了电力变压器内部各种短路故障对短路电抗的影响,指出了内部短路引起沿轴向安匝分布不均匀,从而增强了横向漏磁场分量.横向漏磁场对漏电感的作用是增加的.当内部短路发生在原边侧绕组时,虽然横向漏磁场分量增加了,但是原边绕组励磁总安匝数相对减少了,而且它引起漏电感减小的作用大于横向漏磁场分量增加引起漏电感增加的作用,所以短路电抗是减少的;当内部短路发生在线端短路的副边侧时,原边侧的短路电抗可能大于正常值.无论内部短路发生在何处,短路电抗均不等于额定值,其值之增加或减少随短路位置的变化是非线性的.

中国科技论文统计结果《中国电机工程学报》和《电网技术》在学科内名列前茅21-21

摘要：一年一度的中国科技论文统计结果会于2006年10月27日在北京举行，《中国电机工程学报》继续获得百种中国杰出学术期刊称号。在工程技术学科中影响因子较高的3种期刊是《中国电机工程学报》、《电网技术》和《软件学报》。在动力与电力类期刊中，影响因子和总被引频次排在前10位的期刊如下所示。

电力系统扩展小扰动稳定域及其研究22-28

摘要：引入一种新的扩展小扰动稳定域的概念,以弥补原有小扰动稳定域无法考虑电力系统（超）低频振荡的不足.文中给出了这种扩展小扰动稳定域的定义,讨论了其边界组成及性质,给出了一种基于优化方法求解相关边界的追踪算法,并基于该追踪算法,利用一个3节点和WSCC 3机9节点系统分析了扩展小扰动稳定域的构成、边界性质、影响因素等.该研究工作对寻求有效预防系统出现小扰动稳定失稳和避免出现（超）低频振荡具有一定的参考价值.

负荷模型泛化能力的研究29-35

摘要：负荷模型的准确度对电力系统仿真的有效性影响很大,但是建立反映实际负荷特性的负荷模型目前仍是一个尚未解决的难题,这主要是由于负荷的组成、大小与特性时刻都处于变化之中,因此根据已获得的负荷数据所建立的负荷模型不一定具备好的泛化能力,即该负荷模型虽然能够精确地拟合已有的负荷数据,但未必能够描述未知的负荷特性.文中应用支持向量机工具,建立了负荷数据的特征样本空间;并以辽宁虎石台变电站2004年所有负荷数据为例,研究对比了以下3类负荷模型：基于某月全部数据所建立的负荷模型;基于随机样本所建立的负荷模型：基于特征样本空间所建立的负荷模型的泛化能力.研究表明：基于文章提出的特征样本空间所建立的负荷模型对整个负荷样本空间内的数据都具有强的解释能力,因此具有很好的泛化能力.

基于实测响应空间的负荷动特性直接综合方法36-42

摘要：明确指出了负荷动特性的分类与综合在面向实用化过程中所必须解决的3个层次问题.以基于实测响应空间的负荷动特性分类方法为基础,提出了一种负荷动特性直接综合方法：采用重心法原理确定各类负荷特性的聚类中心作为其等效实测响应样本;通过对各个聚类中心等效样本进行参数辨识以得到相应类的综合模型参数;运用判别分析法确定新实测样本的所属负荷特性类别并形成修正后的新的聚类中心等效样本;对加入新样本后的聚类中心等效样本进行参数辨识以得到相应类的修正综合模型参数.以某一变电站采集的负荷特性数据为例,验证了提出的方法简便、准确、有效.总结了考虑负荷时变性的总体测辨法建立某一综合负荷点的模型的大体步骤.

基于遗传算法的电力市场环境下电源规划的研究43-49

摘要：通过对电力市场条件下电力系统电源规划的研究,提出了市场环境下的电源规划模型和算法,该模型以传统电源规划为基础,在体现可靠性与经济性综合运筹的同时兼顾了可持续发展问题.该模型采用Grefenstette编码的遗传算法进行求解,在求解过程中对简单遗传算法的算子进行了部分改进,不仅能可靠获得全局最优解和次优解,而且加大了求解规模与速度.给出的算例和结果表明该文提出的模型和算法均合理有效.

日前和实时市场统一电能交易模型50-56

摘要：分析了目前电力市场普遍存在的由日前市场和实时市场组成的2市场分开交易模式,指出针对这种2市场分开竞价的分开优化调度的设计机制并不是最经济的.针对负荷需求的随机性,提出协调考虑日前市场和实时市场的统一电能交易新构思,即仍沿袭2市场采用不同的结算电价（日前统一清除价和实时电价）的模式,统一建立2市场总的购电费用模型,通过优化日前电能交易量,达到总体购买费用最低.基于随机负荷需求,建立了2市场统一协调的电能交易模型（unified energy trading model,UETM）,论述了按照UETM 交易的总购电费用不高于常规的2市场分开交易的结果,对UETM的求解算法进行了探讨,并用一简单算例说明了UETM能给出更经济的交易结果,最后对UETM的特点和适用范围进行了探讨.

三相逆变器输出电压不平衡的产生机理分析及其矫正57-64

摘要：利用大信号平均模型对称分量分析方法对三相逆变器产生三相输出电压不平衡的机理进行系统的分析,得到了直观而清晰的结论,为对三相逆变器进行不平衡矫正提供了理论基础;在此基础上,提出相应的矫正方法.该文在三相输出电压不平衡产生机理的理论分析基础上,提出一种简单可行的三相四桥臂逆变器控制方法,从而保证逆变器在带不平衡负载时仍能维持三相平衡的输出电压.文章最后给出仿真和实验结果,验证了理论分析和所提出的控制方法的正确性.

基于切换线性系统的DC-DC变换器矩阵系数多项式描述模型65-70

摘要：该文将DC-DC变换器视为一类典型的混杂动态系统,即切换线性系统,引入切换线性系统的一种新的数学建模方法--矩阵系数多项式插值建模法对基本的DC-DC变换器进行建模.建立了DC-DC变换器线性切换系统的连续部分与离散部分联系的显式描述形式,得到一个离散变量与连续变量直接相互作用的数学模型.该矩阵系数多项式模型从某种程度上更深入地揭示了DC-DC变换器切换线性系统的运行本质,并且对系统的性能分析产生一定的作用.稳态分析和瞬态闭环仿真的结果均验证了该新型模型的实用性.

矩阵变换器双电压合成定理及其自动调节能力研究71-75

摘要：矩阵变换器具有自身的一系列优点,是一种绿色变频器,是交-交变频研究的热点之一.控制策略是矩阵变换器研究的重要内容.双电压控制是最重要的控制策略之一,但双电压控制相对研究较少,已发表的研究成果具有一定的局限性.本文对已发表的成果作了进一步的研究,提出了相应定理和推论：得出了输出线电压、输入线电流的一般合成规律和统一表达式;分析了输入电压异常对输入线电流合成的影响;基于本文提出的定理,给出了该调制策略对输出线电压具有的自动调节能力的一般性证明.最后,应用MATLAB语言建立了基于该调制策略的仿真模型,仿真实验验证了所提出定理和推论的正确性.

电力线载波通信的自动路由方法研究76-81

摘要：电力线载波通信可靠性是制约其广泛应用最重要的一个因素.该文从通信可靠性的角度,论述了电力线载波通信组网的特点和方法,分析了自动组网的必要性,提出适用于低压配电网电力线载波通信的类蚁群算法（like-ant colony algorithm）,给出自动路由协议框架,并建立了自动路由模型.通过该模型,可以动态识别低压配电网信道质量,并根据信道质量变化,动态维护电力线载波通信网络路由,保证通信网络的有效性,为建立控制类网络提供一种简单有效的组网方法.仿真和试验研究表明,该方法可以有效延长电力载波通信距离和提供系统通信的可靠性.

基于小波包多频带分解实现谐波抑制与无功补偿82-87

摘要：提出一种子频带分解实现多通道有源滤波与无功补偿的新方法.该方法根据无功和谐波的频域分布特性,将补偿容量按频带分配到各子通道,不同通道采用不同功率模块予以补偿,避免了电力电子器件开关频率与功率等级的矛盾.该文讨论了小波包滤波器组算法实现多通道子带滤波方法的补偿原理,分析了循环缓存实现周期边界延拓方式在系统频率波动时的检测结果,并提出锁相环（PLL）调整缓存深度的解决方案.仿真结果表明,该方法具有较好的动静态性能,同时能够补偿三相不对称的负载电流畸变分量,适合应用在大容量有源滤波与无功补偿的场合.

中国电机工程学报杂志发电

煤中伊犁石和黄铁矿的破碎行为研究88-91

摘要：通过对2种外在矿物质伊犁石和黄铁矿在沉降炉内的高温试验,以及数学公式对试验数据的简单拟合,研究了这2种矿物的破碎行为.试验条件为：温度1250℃,矿物颗粒粒径小于300μm,炉内燃烧气氛是空气.试验结果显示：2种矿物质确实发生了破碎,试验前、后矿物质颗粒的粒径分布变化很大,试验后体积平均粒径变小;用场发射扫描电镜对伊犁石样品进行观察后发现,伊犁石颗粒试验前棱角清晰,并无裂纹,试验后部分矿物质颗粒存在大量裂纹和缝隙,部分矿物则熔融形成球形,并拍摄了清晰的形貌图;用数学公式对试验后数据进行统计拟合后发现,每个伊犁石母颗粒平均破碎形成2个子颗粒,而每个黄铁矿母颗粒平均破碎形成4个子颗粒.

粉煤和石灰石加入位置对循环流化床燃煤过程NOx与N2O排放的影响92-98

摘要：在30kW的循环流化床（CFB）上进行3种煤的燃烧实验,考察了粉煤和脱硫剂加入位置、分级燃烧以及空气过剩系数对NOx和N2O排放的影响.所采用的CFB燃煤系统由提升管和下行床构成,提升管主要用于粉煤燃烧,下行床主要用于固体床料循环和粉煤热解.粉煤或脱硫剂分别自传统的一次空气布风板上方和下行床上部两个位置加入.结果表明,在不加脱硫剂的条件下,降低空气过剩系数和一次空气化学计量比均可有效降低NO排放,但对N2O排放则呈现上升、下降和无明显变化多种趋势.当粉煤加入位置自传统的提升管下部改变到下行床上部时,减少空气过剩系数或减少一次空气化学计量比可明显降低其中两种煤的NO排放,并可少量降低另一种煤N2O的排放;从下行床加入粉煤时,空气分级和低O2燃烧对NO排放的影响程度有所减弱.最后,对一种煤进行了脱硫实验,随Ca/S摩尔比的升高,SO2排放显著降低,NO排放升高,而N2O则先上升后下降;且自下行床加入时,NO排放更低;CaCO3加入位置变化对N2O排放无明显影响.

钙基固硫剂对水煤浆性能影响的研究99-103

摘要：脱硫型水煤浆是一种新型的清洁水煤浆,在燃烧和气化过程中具有固硫作用,但固硫剂对水煤浆性能有一定影响.文中针对新汶水煤浆,在添加不同钙基固硫剂、不同Ca/S比时对水煤浆的粘度、稳定性、流变性和硫析出特性等进行了研究,结果表明固硫剂不会对水煤浆流变性本质产生影响,水煤浆仍然呈现为假塑性流体,但其粘度会增加,稳定性有所下降.无机钙对水煤浆性能影响要小于有机钙,在Ca/S=2时,添加无机钙后水煤浆粘度为1000～1200mPa·s.添加CaCO3（Ca/S=2）的水煤浆在1000℃燃烧,硫的析出率由98%下降到52%.

管壳式换热器壳侧传热与阻力性能的实验研究与预测104-108

摘要：设计并建立了换热器传热与阻力的综合性能实验台,对1种弓形折流板换热器和2种连续螺旋折流板换热器壳侧的传热及阻力性能进行了实验研究,实验介质管侧为水,壳侧为油;同时基于壳侧传热实验数据;应用遗传算法预测了换热器的总换热量.实验结果表明：在相同的壳侧流量下,螺旋折流板换热器的阻力要高于弓型折流板换热器,正进正出螺旋折流板换热器的阻力高于侧进侧出螺旋折流板换热器;螺旋折流板换热器的换热系数高于弓型折流板换热器,侧进侧出螺旋折流板换热器高于正进正出螺旋折流板换热器,而且流量越大这种优势越明显.预测结果表明通过遗传算法得到的传热关联式所得的换热量比采用线性回归所得的更加接近实验数据,表明遗传算法可应用于工程中换热设备性能的预测.