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中国电机工程学报 2007年第25期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统

用连锁故障搜索算法判别系统的自组织临界状态1-5

摘要：根据复杂系统理论，电力系统在自组织临界状态下发生连锁故障的概率将会大大提高。为了判断某个实际电力系统是否处于自组织临界状态，进而提醒工作人员注意并采取一定措施，该文建立了基于交流潮流、考虑隐藏故障特性的连锁故障搜索算法，并利用该算法对华北电网进行了分析，得出了华北电网处于自组织临界状态的结论。分析了负载情况对系统发生连锁故障概率的影响，发现系统负载较均匀时发生连锁故障的概率将大大降低。

复杂电力大系统的递阶结构化模型及自相似特性6-12

摘要：在完整考虑实际电力系统中分层／递阶控制结构与元件的复杂非线性特征的基础上，建立了递阶电力系统的结构化模型。其结构化特征主要体现在递阶系统模型具有统一的变量定义（内、外接口变量的定义）和统一的形式（包括整体表示和分解表示），同时递阶系统的结构可根据实际需要灵活划分（即可将系统划分为主系统、子系统、第2代子系统，……，直至元件，并且可任意组合、重新划分）。此外，所建立的递阶系统模型还具有明显的结构自相似特性与数学模型自相似特性。为新一代递阶控制的结构与方法研究打下了坚实的基础。

基于交流支路和节点联合电气剖分的节点电气量分配原则13-17

摘要：比例共享原则是目前最具权威和最常用的界定节点电气量分配关系的基本原则，许多学者将它视为研究其它若干问题的理论基础。然而，研究表明，此原则对电力网络分析而言并不完备，由此原则分析获得的结论在不同场合并不完全一致。针对此现状，从交流支路和节点联合电气剖分的角度对节点电气量分配关系进行论证，并对比例共享原则的不完备性进行分析，指出单纯由比例共享原则分析获得的结果在不同场合并不完全一致的原因。结论表明，节点电气量的分配关系虽满足比例共享原则，但仅限于分析节点上的电气交换关系，对交流支路及交流电力网络源流间的电气交换关系，则需从交流支路和节点联合电气剖分的关系入手进行。

基于近似牛顿方向的多区域无功优化解耦算法18-24

摘要：针对多区域电力系统的无功优化问题，提出了基于近似牛顿方向和GMRES算法的无功优化解耦算法。该算法以非线性原对偶内点法为基础，在迭代计算过程中构造近似牛顿方向，实现弱耦合系统的完全解耦，保证算法具有局部线性收敛特性，且其计算速度要比非线性原对偶内点法快。对于不能实现解耦的强耦合系统，以近似牛顿方向为初值和解耦对角阵作为预处理器，采用GMRES法求解，使算法具有良好的收敛性和较快的计算速度。以708节点系统作为试验系统验证所提算法的正确性和有效性，得到了满足所有等式和不等式约束的最优可行解。并以树型子系统分解法对其进行分解，对不同分解方案的计算结果进行了比较分析。

改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性研究25-31

摘要：摘要：提出了改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性的措施以实现风电场的低电压穿越（low voltage ride through，LVRT）功能。目前，大部分基于双馈感应发电机的变速风电机组不具有故障情况下的暂态电压支持能力，当电网侧发生严重短路故障时，风电场的暂态电压稳定能力会影响到电网安全稳定。该文在DIgSILENT／Power Factory中建立了具有暂态电压支持能力的变速风电机组转子侧变频器控制模型及用于故障后稳定控制的桨距角控制模型，通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对风电机组和电网暂态电压稳定性的贡献。仿真结果表明，当电网侧发生三相短路故障时，风电机组转子侧变频器暂态电压控制能够控制风电机组发出无功功率支持电网电压；桨距角控制能有效降低变速风电机组机械转矩，避免出现风电机组超速及电压失稳。得出结论：采用变频器暂态电压控制及桨距角控制能够改善基于双馈感应发电机的并网风电场的暂态电压稳定性，确保风电机组低电压穿越（LVRT）功能的实现及电网安全稳定。

发电机励磁控制中负荷补偿对系统稳定性的影响32-37

摘要：为了探讨发电机励磁控制中负荷补偿对电力系统稳定性影响产生的机理，论文以单机无穷大系统为例，分析了负荷补偿对同步转矩以及阻尼转矩的影响，深入探讨了不同系统参数和运行状态下补偿系数与同步转矩和阻尼转矩的关系，从而研究了负荷补偿对电力系统稳定性的影响。研究表明，小负荷情况下负荷补偿对同步转矩和阻尼转矩的改善较小，重负荷情况下，负荷补偿对同步转矩改善明显，但会恶化阻尼。论文通过对单机无穷大系统的时域仿真，验证了理论分析的正确性。

基于最小二乘支持向量机的电力系统暂态稳定在线预测38-43

摘要：利用最小二乘支持向量机进行在线轨迹预测时，反复的矩阵求逆是影响计算速度的重要因素。该文根据分块矩阵求逆定理对标准算法进行改进，以提高计算速度。为满足实际多机系统稳定预测的要求，引入轨迹聚合技术对多机轨迹进行聚合，进一步减少了计算量。在轨迹降阶的基础上，根据扩展等面积法则（EEAC），通过识别聚合轨迹的动态鞍点来判断轨迹的稳定性。以中国电力科学研究院36节点系统和中国西北电网为例进行仿真分析，从预测精度和计算时间两方面验证方法的有效性。

基于可靠性经济分析的继电保护最优检修间隔时间44-48

摘要：继电保护是可修复系统，合理的预防性检修是提高保护可靠性的有效措施。该文从可靠性经济的角度研究继电保护系统最优检修间隔时间。提出并定义保护年均经济损失、保护误动年均经济损失、保护拒动年均经济损失和保护年均检修费用；分析保护各经济损失分量的定量求解方法。建立单一保护和双重化保护动作的状态空间模型，以保护年均经济损失最小为目标，求解最优预防性检修间隔时间。该方法对各种保护检修策略的制定具有一定的指导意义。

新型双K值差动保护研究49-55

摘要：突破传统的在差动电流一制动电流平面中分析差动保护特性的方法，从两侧电流相对幅相关系着手，对目前电流差动常用判据的动作特性展开了对比研究，提出差动保护判据的通用数学表达式。在复平面探讨TA饱和对差动电流和制动电流的影响，并利用差动判据的通用数学表达式构造出一种理想的非线性制动判据。该判据从外部故障差动不平衡电流产生的机理出发，根据两侧电流的幅相关系自动调整制动系数，为差动非线性制动的工程应用和推广提供新思路。

发输电系统扩展中可靠性的经济价值评估与决策56-60

摘要：电力市场环境下发输电系统的规划评估决策在某种程度上是可靠性和经济性的博弈，其关键是可靠性的经济度量，由此决策发输电系统应该预留多少安全裕度。目前发输电系统扩展规划中的可靠性决策，往往利用单一用户停电损失值将发输电系统可靠性指标化为经济性指标，作为发输电系统规划的优化目标。针对这一不足，该文应用经济学中无差异曲线的分析方法，建立了发输电系统扩展中可靠性的经济价值评估与决策模型，解决了从经济性角度对可靠性进行度量的关键问题。据此对发输电系统规划方法进行改进，并用实例验证了该经济价值评估方法的有效性和实用性。

考虑双边价格联动的峰谷分时电价机理研究61-66

摘要：论文分析了“厂网分开，竞价上网”电力市场中，需求侧峰谷分时电价体系的特点和存在的不足，在已有研究成果的基础上，建立了基于双边价格联动的峰谷分时电价数学模型，并以江苏省某市供电公司负荷控制中心实测日的负荷数据进行仿真分析，得到了削峰填谷最优时的峰谷分时电价。仿真结果进一步验证了所建模型在保持了优化的负荷平滑效果的基础上，有效地克服了单纯基于需求侧管理的模型在各方利益分享和风险分担问题上存在的明显不足。

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新书介绍——《电力系统负荷预测》66-66

摘要：在电力科技专著出版基金的资助下，清华大学电机系康重庆、夏清、刘梅撰写的《电力系统负荷预测》一书，2007年7月由中国电力出版社出版。

中国电机工程学报杂志电力系统

柔性功率调节器用变换器故障状态运行特性分析67-72

摘要：双PWM变换器是柔性功率调节器（VPC）的一个重要组成部分，由于FPC需要在电力系统发生扰动和故障的情况下运行，因此研究变换器在电网异常情况下的运行特性非常必要。该文分析PWM变换器可能出现的各种运行状态，确定变换器参数选择的参考依据，并讨论电网电压跌落对变换器运行的影响。同时以最严重的电网三相短路故障为例，分析中间直流电容电压失控问题和FPC转子过电流问题，并提出一种简单有效的解决方法。仿真结果表明该方法具有良好的效果，能保证电力系统故障时FPC的正常运行。

一类单相电流型多电平逆变器拓扑及其PWM方法的研究73-77

摘要：现有的关于多电平逆变器的研究工作主要是针对电压型多电平逆变器（VSI），电流型多电平逆变器（CSI）的研究成果较少。该文提出了一类单相多电平CSI拓扑，结构简单，所用开关器件数和分流电感数较少；由于拓扑具有自均流特性，即使在电路器件非理想的情况下，无需闭环控制仍然可以实现电流的均衡。文中分析了该类5电平拓扑的工作原理以及分流电感的自均流原理；通过引入多载波PODSPWM技术，给出了该技术在该类拓扑中的具体实现方法。文中最后给出了仿真和实验结果。

一种PWM整流器直接功率控制方法78-84

摘要：PWM整流器的直接功率控制方法因具有简单实用、抗干扰能力强、良好的动态性能、可以实现有功无功的解耦控制的特性而被广泛应用。基于传统的V-DPC（voltage direct power control）和VF-DPC（virtual flux direct power control）控制方案，提出了一种新的控制方案。新控制方案减轻了电网电压不理想条件下（电网电压畸变或不平衡）产生的影响。PWM调制器应用保证了恒定的开关频率。增加电网电压传感器使得利用低分辨率ADC转换器实现控制策略成为可能。通过引入电网电压的不平衡补偿模块和重构模块，改善了系统在电网电压不平衡或畸变条件下的性能。实验结果证实了这种方法的有效性。

单级组合式不间断高功率因数AC／DC变换器研究85-89

摘要：提出了一类基于Boost-Flyback变换器的单级组合式不间断高功率因数AC／DC变换器电路结构与拓扑族。这类变换器由二极管整流桥和具有功率因数校正、不间断供电、输出电压快速调节等功能的Boost—Flyback变换器构成，可以将1种交流电压变换成所需要的输出直流电压。分析研究了这类变换器的3种工作模式（正常工作模式、后备工作模式、充电工作模式）、稳态原理特性、控制策略和关键电路参数设计准则，并给出了原理试验结果。这类变换器具有单级功率变换、不间断供电、网侧功率因数高、蓄电池与电网或负载高频电气隔离、输出电压调节速度快、体积重量小、成本低等优点。

电流控制型矩阵变换器抑制共模电压控制策略90-96

摘要：目前对于传统的交-直-交变频器，已经提出了很多抑制共模电压的方法，而对于矩阵变换器这种新型的变频器，抑制共模电压的研究则进行的较少。在滞环电流和空间矢量复合控制的基础上，针对电流控制型矩阵变换器自身的特点，提出了一种抑制共模电压控制策略。通过细分输入6区间，合理选择零矢量和适当调整开关顺序，使电流控制型矩阵变换器共模电压的峰值下降了33．3％，有效值降低了50％以上，高频频谱也得到了抑制。仿真和实验结果证明了该控制方法的可行性和正确性。

高压三电平变频器的滤波升压系统中能量过渡过程研究97-102

摘要：从不同时间尺度上对高压三电平变频器的滤波升压系统进行数学建模，在秒级的时间尺度上主要研究该负载在不同负载稳态运行时的滤波情况，在毫秒级的时间尺度上主要研究故障时从变频切到工频时的电机过渡过程，从微秒级的尺度上研究了负载切换时缓冲吸收电路的能量过渡过程。同时由于变频器向该系统注入了大量的高频分量，为此建立了变压器高频分布模型，以评估变压器分布电容对全系统的影响。实验结果表明了模型和分析方法的有效性。