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 2008年第04期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力系统运行与可靠性

变负荷条件下追踪电力系统安全最优运行轨迹的参数化方法1-8

摘要：提出一种追踪线性约束下凸可分规划问题最优解轨迹的参数化方法。该参数优化算法可在对偶松弛凸可分规划算法的主循环之外，通过少量参数化扩展得到。参数分析表明最优解轨迹的性态是一条分段线性曲线，解轨迹上的破点和不可行现象存在密切关系。将这种方法应用到电力系统有功最优潮流问题中，得到一种统一经济调度和安全约束调度的参数化安全约束调度（security constrained economic dispatch，SCED）新算法，它可快速追踪变负荷条件下系统安全最优运行轨迹。算法在IEEE14—300节点测试系统及2个省级实际系统上通过测试，数值试验和几何分析表明了该方法的计算特性和物理内涵，同时清楚地显示了目前调度模式中存在的问题和改进方向。

大型电力系统可靠性评估中的马尔可夫链蒙特卡洛方法9-15

摘要：提出大型电力系统可靠性评估的一种新的蒙特卡洛模拟方法一马尔可夫链蒙特卡洛方法（Markov chain Monte Carlo，MCMC）。MCMC方法是一种特殊的蒙特卡洛方法，它将随机过程中的马尔可夫过程引入到蒙特卡洛模拟中，实现动态蒙特卡洛模拟。该方法通过重复抽样，建立一个平稳分布与系统概率分布相同的马尔可夫链，从而得到系统的状态样本。由于MCMC方法考虑了系统各个状态间的相互影响，相比于随机采样的蒙特卡洛方法所得到的独立样本序列，更准确模拟了电力系统运行实际情况。IEEE—RTS24节点算例表明，该算法可快速收敛，节省计算时间，提高计算速度。同时，由于每条马尔可夫链均收敛于同一个分布，即所谓平稳分布，所以算法具有良好的稳定性。对西北330kV电网的可靠性评估再次表明了该方法的正确性和有效性以及该方法用于大型电力系统的可靠性评估的优越性和潜力。

基于轨迹几何特征的暂态不稳定识别16-22

摘要：提出一种基于实时测量的暂态不稳定在线识别方法，其能够用于触发某一类离散紧急控制措施。该方法通过在每一采样时刻观测等值系统故障后轨迹的几何特性，提前判别系统的稳定性，预测系统稳定性的最佳模式在每一采样时刻动态决定并刷新。与以往扩展等面积准则不同，该方法无需计算等值系统的不稳定平衡点，能够克服在静态扩展等面积法则中使用的一些假设限制。使用IEEE50机测试系统算例证明了该方法对于识别复杂区间同步失稳问题的可靠性和有效性。

交直流联合输电系统的鲁棒稳定控制器设计23-28

摘要：研究了交直流联合输电系统（AC／DC）的模型和鲁棒控制问题。综合考虑AC／DC系统交、直流部分的动态特性及其实际电力系统中各发电机组的阻尼系数和惯性时间常数的不同性，提出了一类五阶非仿射非线性的控制模型。针对该系统模型的特点，引入相应的鲁棒控制策略，设计了系统的鲁棒线性控制器，通过对直流系统换流器触发角的控制，实现系统稳定和对外界干扰的抑制。仿真结果验证了提出控制策略的有效性和实用性。

运用启发式能量函数观点的无功裕度估算29-36

摘要：该文利用启发式能量函数思想，分别构建2母线系统、多母线系统的能量函数模型。在此基础上，通过引入优化乘子的保留非线性潮流法（preserving nonlinear flow algorithm，PNFA）计算得到的系统各负荷节点临界电压来求取其补偿前后的临界能量值，然后根据各临界能量值得到补偿前后系统的无功裕度，并分析电容器并联补偿对系统电压稳定的影响及补偿前后无功负荷比例增长时各节点电压相角、负荷节点需耗能量值的变化趋势。对2母线系统、IEEE30母线系统的仿真结果与通过连续潮流的计算结果的对比验证该思路的正确性和可行性。

计及UPFC的电力系统无功优化37-41

摘要：以统一潮流控制器（unified power flow controller，UPFC）为代表的灵活交流输电技术（flexible AC transmission system，FACTS）可实现传输功率的合理分布、优化系统资源，提高系统的稳定性和可靠性。该文基于内点优化方法，提出计及UPFC的无功优化模型，以系统有功网损最小为目标函数，采用UPFC电压源模型，将其作用等效为一系列电压和功率的约束，直接放到内点法的约束中，在不同的负荷运行方式下进行优化分析。在IEEE-30节点系统测试中发现，引入UPFC后系数矩阵的维数会有所增加，但不会影响其收敛性。算例就系统网损和电压指标对装设UPFC前后进行比较，并给出最优控制方案下UPFC的参数值。结果表明该方法是可行的、有效的，取得很好的效果。

中国电机工程学报杂志电力系统仿真及分析计算

电压稳定分析中降阶潮流雅可比矩阵的研究42-47

摘要：基于降阶潮流雅可比矩阵的V-Q灵敏度、模态分析等静态分析方法在分析电压稳定方面得到了广泛应用，但降阶雅可比矩阵涉及到系统潮流雅可比矩阵的子矩阵Pθ可逆的问题，针对此问题，该文首先结合数学矩阵理论及电力系统的实际情况就矩阵Pθ提可逆矩阵给出明确的证明，为基于降阶雅可比矩阵的应用提供理论支持。最后以新英格兰39节点系统作为算例，通过分析计算矩阵Pθ的行列式、模最小特征值及条件数来验证矩阵Pθ的可逆性，为电压稳定分析提供理论基础。

电功率微机测量新算法54-58

摘要：研究一种基于时域积分的电功率数字测量新算法。算法先将有功功率、无功功率的测量，转化为对瞬时有功功率和瞬时无功功率的直流分量的估计，然后基于加窗离散傅里叶变换（discrete Fouriertransform，DFr）和离散傅里叶逆变换（inverse discrete Fourier transform,tDFr）实现Hilbert变换，将周期电压信号各频率分量准确移相90°，最后利用矩形自卷积窗，设计高性能FIR梳状滤波器，高效率地滤除瞬时功率信号中的基波及谐波分量。算法实现了在采样存在同步误差时有功功率和无功功率的高精度估计，仿真和科研实践验证了算法的可行性和有效性。

基于目标全息反馈法的单输入多输出控制系统极点配置59-64

摘要：该文深入研究目标全息反馈非线性控制（nonlinear control with objective holographic feedbacks，NCOHF）设计方法在单输入多输（single input multiple output，SIMO）控制系统中发挥作用的机理。鉴于线性系统是非线性系统的特例，将NCOHF设计方法用于线性控制系统中。详细讨论NCOHF设计方法配置系统极点的原理和解决目标量跟踪精度的本质。基于Hartman-Grobman定理，得出其非线性控制设计实质，即：通过非线性反馈对非线性控制系统在平衡点附近进行极点配置，通过反馈系数对目标量分别约束，从而迫使目标量收敛于各自的参考轨迹。以发电机励磁控制系统为例，给出应用实例，提出目标全息反馈非线性励磁控制（NECOHF）设计方案。仿真结果表明：通过极点配置进行设计，使得发电机具有良好的输出特性。

中国电机工程学报杂志继电保护、通信及自动化

低压电力线通信分簇路由算法及网络重构65-71

摘要：低压配电网具有物理拓扑未知和电力线信道时变性特征。为提高低压配电网窄带电力线载波通信系统可靠性，提出并讨论一种基于非交叠分簇算法的电力线通信组网及路由重构方法。该算法可以根据信道质量的变化动态地建立、维护、优化电力线通信网络路由，保证通信网络的有效性。在此基础上，进一步提出并比较两种组网时间序列分配算法，完善了该路由算法。仿真试验表明，该路由算法具有很大的灵活性、实用性和有效性。

反应重负荷下高阻故障的稳态量线路差动保护判据72-77

摘要：指出传统稳态量差动保护判据受穿越电流影响，导致重负荷接地故障情况下带过渡电阻能力弱，提出一种改进的稳态量电流差动判据，对两种判据灵敏度的理论分析表明，改进判据在内部带电阻接地故障中，具有较高的灵敏度，特别是对重负荷下的高阻接地故障，表现出明显的优越性。根据一条750kV线路故障和保护的仿真试验，证明该电流差动改进判据较传统稳态量判据，在保证区外故障安全性的基础上，对重负荷状况下的带过渡电阻能力有很大的提高，是一种比较理想的超高压或特高压输电线路电流差动保护判据。

中国电机工程学报杂志动力经济

一种适用于我国电力市场的输电定价方法78-82

摘要：为使英国的输电定价模式更好地应用于我国电力市场，对其进行深入研究。英国的电网使用费中不考虑机组报价，这主要适用于双边交易模式，而我国以集中交易模式为主。英国的电网使用费中假设线路传输容量为无穷大，这适用于成熟期的电网，而我国电网扩建任务较重，经常有阻塞发生。因此，在电网使用费的计算中引入了机组的报价和线路的传输容量，而且体现出阻塞线路和非阻塞线路的差别。理论分析及最后的应用算例表明：改进后的方法保留了原来方法的主要优点，而且适用于我国当前集中交易为主的市场模式。

偶对优化潮流及其在电力市场的应用83-87

摘要：发电厂中长期电力市场交易量分解到日的实践，导致日发电计划优化模型新增了等式约束。这给常规优化潮流算法带来了很大的困难与挑战。为此，该文提出偶对优化潮流方法，在优化过程中，用时段偶对解耦替代时段解耦。制订了2条规则，一条是依次根据负荷水平差距缔结时段偶对；另一条是调整过程中增减对等。设计偶对优化潮流算法，该算法可简捷地解算竟价电厂中长期电力市场交易量分解到日条件下的日调度计划优化问题，不仅可满足新增的等式约束，而且还可减少优化中的运算量。在中长期交易占有较大份额时，偶对优化潮流可得到充分地应用。

基于系统动力学的宏观层电网规划的仿真模型88-93

摘要：宏观层电网规划面向中长期电网规划，从全网总量的角度解决逐年电网的投建容量、线路投建总长等问题。该文提出用系统动力学方法研究宏观层电网规划的仿真模型，首先分析了系统动力学模型对解决宏观层电网规划仿真模型的适用性；然后，建立了宏观层电网规划仿真各环节的数学模型，并且把电网规划和输电价格联系起来进行系统分析，从而建立了宏观层电网规划的动态模型，贯穿历史和未来，研究宏观层电网规划仿真的过程量和发展趋势；最后，应用该文提出的模型和方法对某地区的宏观层电网规划进行了算例分析研究，验证了系统动力学模型的有效性。

中国电机工程学报杂志输配电及供电

适合于硬件高效执行的新型无乘法小波变换94-101

摘要：消除小波变换中的乘法运算，能大大节省超大规模集成电路（very large-scale integration，VLSI）执行小波变换的时间，降低VLSI的复杂度。实现无乘法运算小波变换（multiplication—free wavelet transform．MFWT）的捷径是利用移位小波，即对应的小波滤波器是滤波系数为±1乘2的整数次幂的移位滤波器或移位滤波器序列。该文提出的实现MFWT的途径是：小波变换采用提升方式（1ifting wavelet transform），小波滤波器在Lazy小波的基础上用提升法（1ifting scheme）生成，每个提升滤波器都设计成简单的移位滤波器；这样，提升WT的每个预测（Predict）与改正（update）步骤都只是计算当前数据与移位滤波器的相关系数的过程，可用移位加实现，避免了乘法运算。这种方案的关键是设计移位小波滤波器。该文详细研究了线性相位、非线性相位移位小波滤波器生成方法，内容包括如何根据对小波相频特性的要求选择提升滤波器形式，如何根据对小波幅频特性的要求确定提升滤波器参数等，并给出了一大批这样生成的移位小波滤波器的参数，以及部分这种小波的特性曲线。

基于FFT和神经网络的非整数次谐波分析改进算法102-108

摘要：运用神经网络模型进行整数次谐波检测可达到较高的检测精度，但该种线性神经元模型不适合非整数次谐波的检测。为精确检测非整数次谐波，该文提出一种改进的线性人工神经元模型，并将加汉宁窗的FFT算法和改进的线性人工神经元模型结合起来，提出一种改进的非整数次谐波分析算法。首先，对采样信号用加汉宁窗的FFT算法进行预处理，得到谐波个数和精度不高的谐波次数；其次，根据谐波个数设定神经元的个数，根据预处理后得到的谐波次数设定神经网络谐波次数迭代的初始值；为了提高迭代速度，提出了谐波次数迭代步长自适应调整的算法。最后对改进后的人工神经网络进行训练，实现了非整数次谐波的精确检测。仿真实例表明，该方法能将频率相近的非整数次谐波分离，可有效提高谐波参数的检测精度和速度。

基于希尔伯特-黄变换的电力系统谐波分析109-113

摘要：准确的谐波分析对电力系统稳定具有重要意义。为克服FFT方法与小波分析方法的缺点，提出将希尔伯特-黄变换（Hilbert—Huang transform，HHT）用于谐波分析。将谐波信号进行经验模态分解（empirical mode decomposition，EMD），得到一系列经验模态函数（intrinsic mode function，IMF）。由于不同的IMF对应不同的谐波分量，通过对每个IMF分量进行Hilbert变换（HT）及最小二乘拟和，最终可以得到各次谐波的幅值、频率和相位，从而实现电力系统谐波的准确分析。在经验模态分解过程中，采用了分段三次Hermite插值，并通过添加极值的方法减轻边缘效应的影响，使谐波分析能够更准确。仿真表明，Hermite插值比三次样条插值对谐波分析更具优势。该方法分析电力系统谐波精度高，能够取得满意的效果。

一种串联有源电压质量调节器的移相控制技术114-122

摘要：对一种串联有源电压质量调节器运行中直流侧存在的电压泵升现象进行了分析，并对采用移相控制技术来抑制直流电压泵升时电网过电压倍数、负载功率因数、移相角及补偿电压大小之间的关系进行了理论分析。以低压配电系统用串联有源电压质量调节器装置为例，对上述各量进行了计算，获得了一组控制直流电压泵升的实用设计曲线。在此基础上，提出了通过对串联有源电压质量调节器直流侧电压进行闭环控制的移相技术实现方法，达到根据电网和负载运行状况自动对负载参考电压进行渐进移相的目的。3kW单相串联有源电压质量调节器实验结果表明，移相及直流侧电压泵升抑制效果非常好，是一种实际可行的控制方法。