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 2007年第07期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

可控电抗器在我国超／特高压电网中的应用1-6

摘要：特高压线路充电大，限制过电压和无功补偿矛盾突出，通过对特高压线路特性和典型系统分析可知，为解决这一矛盾，需要在长距离重载线路及潮流变化大的外送线路上安装特高压可控电抗器。特高压线路采用可控电抗器需要在500kV线路上挂网试验运行，以解决可控电抗器在我国电网应用中的相关技术问题。研究表明：可控电抗器对系统暂态稳定的影响主要依赖于它在工况下的状态，而与其调节方式关系不大：而可控电抗器对系统动态稳定的影响则不仅与其工况下的状态相关，更主要的是与可控电抗器的调节方式相关，其中，无滞后环节平滑调节电抗器和多次动作分级投切电抗器在工况满负荷的情况下对系统具有最好的作用。

复杂电力系统的接口概念与结构化模型7-12

摘要：针对电力系统这样一个特殊网络结构的复杂非线性大系统，首先从分析元件与电网之间的接口关系着手，给出了基于接口概念的元件分类方法，并定义了可灵活描述元件与电网之间接口关系的接口变量。接着建立了由动态微分方程与接口代数方程组成的结构化模型。该结构化模型可完整描述元件的复杂非线性特征，具有微分一代数子系统的形式，可统一描述电力系统中的各类元件，同时其变量和方程个数可规范化确定。最后介绍了基于结构化模型设计元件非线性分散控制器的基本思路。

中国电机工程学报杂志行业信息

缅怀任震教授12-12

摘要：华南理工大学电力学院教授、博士生导师、《中国电机工程学报》编委、中共党员任震同志因病医治无效，于2007年2月23日6时27分与世长辞，享年70岁。

中国电机工程学报杂志电力系统

基于双层贝叶斯分类的空间负荷预测13-17

摘要：采用分类模型进行空间负荷预测。由于决定负荷密度的各属性之间并非完全独立，传统分类器分类效果并不理想。为此，该文采用双层贝叶斯分类模型，该模型是朴素贝叶斯分类模型的扩展，通过选取关键属性将单一属性集划分为强属性集和弱属性集，弱化了各属性间相互独立的假设，提高了对样本分类的正确性。给出了构建和训练该模型的方法，在正确分类的基础上，文中采用类内相似度方法进行负荷密度的修正。实践和算例证明，该文模型和算法适合进行空间负荷预测。

基于状态收缩约束的模型预测负荷频率控制18-22

摘要：提出一种基于状态收缩约束的模型预测控制策略（SCC—MPC）。这种控制策略具有一般有限时域模型预测控制的特点，并且在算法中引入了一个状态收缩约束，从而保证了模型预测控制算法的稳定性。对SCC—MPC的名义稳定性、鲁棒稳定性分别进行了分析，并用数学方法证明了SCC—MPC算法的名义稳定和鲁棒稳定。用SCC—MPC策略设计多区域电力系统的负荷频率控制器，仿真结果说明系统在受到负荷扰动时，SCC—MPC控制器使系统频率趋于正常值，区域间的交换功率也趋近于计划值。

考虑发电机安全运行极限的非固定分段无功优化模型及其算法23-28

摘要：针对目前无功优化中没有根据不同发电机运行区域建立相应的无功辅助费用的问题，考虑了发电机安全运行极限约束，按照无功输出能力的不同，把发电机运行域分为了4个区，并给出了各个区域的发电机无功辅助费用计算函数。建立了以系统有功网损费用与发电机无功辅助费用之和最小为目标函数的无功优化模型，其对应的优化问题是一个具有非固定分段特点的非线性混合整数规划问题。文中提出了2种优化算法来求解该优化问题：结合启发式规则的混合整数规划内点法HEUIPM，其计算速度虽快，但为局部优化算法，并且在某些情况下存在不收敛的可能性；基于非线性内点法和免疫遗传算法所提出的启发式混合随机优化算法IPMIGA，该算法是全局优化的，没有收敛性问题，但其计算速度比HEUIPM慢很多。所以文中将2种方法结合起来，在程序设计时，先用HEUIPM算法，遇到不收敛时自动转到IPMIGA算法。对节点数从14到171的5个测试系统进行了仿真计算，结果验证了所提算法的有效性。

基于实用动态安全域的输电系统概率动态安全评估29-33

摘要：提出一种基于实用动态安全域的输电系统概率动态安全评估模型。该模型计及了负荷和发电节点注入功率的不确定性、预想事故的不确定性、事故发生地点、故障切除时间及负荷中感应电动机负荷比例的不确定性。安全域的数学描述使注入功率不确定性和电动机负荷比例不确定性的计及变得简便。概率安全性评估的结果能够指导运行人员进行预防控制。以New England 10机39节点系统为例验证了所提出的数学模型，并用Monte—Carlo方法加以检验。

基于PC机群的发输电系统可靠性评估34-39

摘要：为提高发输电系统可靠性评估的计算速度，提出了一种可靠性评估并行交流潮流法。该方法的核心是基于大规模电网分解协调原理的粗粒度空间并行快速解耦潮流模型和算法。其特点是：把系统划分为几个子网络；用LU分解法计算子网络和边界节点的交流潮流；根据进程间交换的潮流违限消息进行校正控制；最后计算可靠性指标。提出的方法在用个人计算机和1000M以太网构建的计算平台上实现了大电力系统充裕度评估交流潮流法的并行计算。通过对IEEE—118、IEEE—RTS96系统和一个实际电力系统进行的计算分析，验证了方法的正确性、可行性和有效性。

计及不确定性的电力系统时域仿真的区间算法40-44

摘要：由于模型参数的近似处理和量测误差的存在，电力系统仿真模型参数的数值具有不确定性，特引入区间分析方法来处理电力系统仿真计算中的不确定性问题，并采用区间数来描述模型参数的不确定性，将方程变量取为区间变量。这样，计及不确定性的电力系统时域仿真计算变成了对区间微分方程组的求解，需要采用区间积分方法。文中采用区间泰勒级数法进行区间微分方程组的求解，提出和实现了计及不确定性的电力系统时域仿真的区间方法。该方法只需一次仿真计算，就可以严格分析单个或多个模型参数的不确定性对仿真结果的影响，相比于另一种进行不确定性分析的蒙特卡罗方法，具有计算时间节省的优点。采用WSCC3机9节点算例系统的计算结果与传统时域仿真的点值法和蒙特卡罗方法的结果比较，也验证了方法的有效性和应用价值。

超高压输电线路新单端暂态量保护元件的实用算法45-51

摘要：在线路边界频率特性的分析基础上，深入地分析了区内外故障时的特征差异：就某一类故障而言，区外故障时反行波中（阻塞频带内的）高频分量与（1～10kHz内的）低频分量的比值显著小于区内故障时的比值。据此提出利用反行波构造新型的单端暂态量保护原理，即反行波法边界元件，并形成基于小波变换的实用算法。大量ATP仿真表明，该边界元件的算法可行，动作超高速，且性能优于利用电流波的单端暂态量保护方案。文中还指出：对于实际的输电系统，现有的单端暂态量保护方案都难以保护线路全长，因此该方法可以作为全线速动保护的一种超高速保护元件。

基于单端电流的双回线时域故障定位方法52-57

摘要：提出一种用单端电流实现双回线故障定位的时域方法。双回线能够分解为同向网和环流网，由于环流网是故障分量网络，且两端母线处电压为零，所以在环流网中，用单端电流量只能真实地计算出本端到故障点间的沿线电压分布和电流分布，而用某点的计算电压分布作为激励，并考虑到对端电压恒为零的条件，可以算出该点对对端线路的注入电流。在已知线路任意点的左右侧注入电流的情况下，可以根据故障点边界条件搜索出故障点。仿真结果证明了该方法的准确性和有效性。

基于改进粗糙集约简算法的配电系统在线故障诊断58-64

摘要：针对在实际的配电系统故障诊断中，往往要面对从海量数据中找到真正对于诊断结果有帮助的关键数据问题，提出了一类基于遗传算法的粗糙集约简算法，可以在较少信息的情况下获得正确的诊断结果。在分析了遗传算法中各个主要参数对算法结果的影响基础上，重点讨论了适应值函数中目标函数、惩罚函数以及惩罚因子的构造方法，并对于其他关键参数及算法进化过程针对粗糙集约简特点进行了修正。与传统的粗糙集约简算法相比，文中的方法能够有效找到最优的属性约简结果，同时大大提高了算法的效率和实用性。将算法应用于美国PG＆E的69节点配电系统进行仿真，对于202个属性，319条记录的复杂数据进行了有效的约简，结果表明算法对于实际的复杂配电系统能够进行故障诊断。

基于粗糙集理论的多目标电网规划最优化模型65-69

摘要：为综合解决电网规划中经济性与可靠性问题，提出以供电方投资开发成本最小和基于风险评估的负荷缺电风险成本最小为目标的优化模型。应用粗糙集理论分析每个目标函数的约束度，以确定每个目标函数在优化模型中的权值。采用改进混合遗传模拟退火算法来求解该模型下的多目标电网规划问题，并采用19节点的电网扩展规划算例验证了该模型的有效性。

电力变压器温度表指针位置识别研究70-75

摘要：电力变压器温度表是监测变压器运行状态的关键设备，利用图像识别技术是准确获取温度表读数的有效途径之一。阐述了对变压器温度指针位置进行数字图像处理和图像识别的实现过程，设计识别流程，分析比较了不同类型的表盘指针位置识别过程中的图像处理算法。针对在光照条件较好的情况下分割指针图像所用的直接色调匹配法存在的缺陷，以及变压器温度表具有红色和黑色表针的图像特点，提出一种新的适合较差光照条件的指针区域判定法——主色提取法。实验证明，该算法计算简单、适应性强、处理效果好，为准确判定指针位置和计算指针读数奠定了基础。

基于开关管的级联H桥逆变器故障处理方法76-81

摘要：为了进一步提高级联H桥型逆变器在开关器件故障时的容错能力，在详细分析了常见的短路和断路等故障对系统输出影响的基础上，提出了仅隔离故障开关管的思路。针对具体故障类型，对同一桥臂的另外一个开关管做出相应的处理，即常开或常闭，而另外一个未发生故障的桥臂仍然继续工作，此时单元的输出是两电平。与目前所采用的传统故障处理方法相比，在大多数故障形式下，该方法均能够提升输出合成电压的幅值，从而减少故障对系统的影响，提高级联H桥逆变器系统的可靠性。文中以六单元级联H桥系统为例进行分析，系统故障前后的仿真和实验结果表明所提出的方案是正确和有效的。

四桥臂三相逆变器的特定谐波消除控制82-87

摘要：提出了四桥臂三相逆变器的特定谐波消除控制（selected harmonic elimination，SHE）方案。传统的SHE思想利用傅里叶分析建立消除低次谐波的方程，在单相逆变器和三桥臂三相逆变器中得到较广的应用，该文将SHE思想扩展应用于四桥臂三相逆变器中。4个桥臂开关管的控制脉冲产生思路为：①逆变器的3个桥臂采用SHE技术消除6k±1次谐波（其中k为1、2、3…）；②通过第四桥臂产生和其余3个桥臂产生的3七次谐波相抵消的低次谐波。此方法消除了四桥臂逆变桥产生的所有低次谐波，输出电压总谐波含量（ηTHD）小，开关频率低，适用于中大功率中高频输出的应用场合。采用本控制方法的四桥臂三相逆变器还具有不平衡负载下相电压不平衡度小、输入直流电压利用率高等优点。仿真研究和实验结果验证了理论分析结论。该文的拓展型SHE控制思想还可以扩展应用于M桥臂M-1相输出的场合。

多元多项式理论在NPC逆变器消谐中的应用研究88-93

摘要：针对传统迭代方法求解非线性消谐方程组存在的不足，提出应用多元多项式理论消除中点箝位式（neatral point—clamped，NPC）三电平逆变器中的谐波技术。文中以消除5、7、11次谐波为例，说明了在求开关角过程中如何应用初等对称多项式降幂和结式理论消元，并总结出应用多项式理论求解消谐方程的一般性步骤。研究表明，该方法一方面克服了数值求解消谐非线性方程组迭代初值选择困难的情况，另一方面可以求得精确全局解，而且借助数学计算软件求解速度快、实时性强。最后对求出的两组开关角进行了仿真和实验验证，结果证明了方法的有效性。

具有延时补偿的数字控制在PWM整流器中的应用94-97

摘要：由零阶保持器及计算时间产生的控制延时是数字控制的主要缺点之一，这会导致系统振荡以至不稳定。为补偿延时，提出了一种基于状态反馈的新方法。该方法没有采用状态观测器，首先建立包含延时影响的PWM整流器的新数学模型，然后采用线性状态反馈，通过配置系统极点，得到新控制器。该方法消除延时影响不仅保证系统稳定而且对给定电流输入可取得无差拍响应。1kW的能量回馈型交流电子负载样机被用于验证新方法。样机采用20kHz的开关频率和TMS320F2812 DSP控制芯片。样机实验验证了理论分析的正确。