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中国电机工程学报 2010年第10期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志智能电网

甘肃酒泉风电功率调节方式的研究1-7

摘要：酒泉风电基地（Jiuquan wind power base，JQWPB）是中国第一个千万千瓦级示范风电基地，它的建设给甘肃电网乃至西北电网带来调频调峰、电力电量消纳等技术难题，利用河西地区测风资料和近期调度能量管理系统（energy management system，EMS）实际运行数据，分析甘肃酒泉地区风资源特性和风电出力特性，研究风电并入电网的功率调节方式，根据国内技术发展水平和河西资源状况，比较了抽水蓄能、常规火电以及抽水蓄能和火电联合3种功率调节方式，得出了抽水蓄能电站不能用于风电功率调节、抽水蓄能和火电联合调节存在不确定性和一定规模的常规火电可以满足风电功率调节要求的结论。建设一定规模的火电基地，并在酒泉地区将其电能以特高压直流外送是解决酒泉风电调频调峰与电量消纳的有效途径。

基于特征挖掘的电网故障诊断方法16-22

摘要：专家系统在应用方面的主要瓶颈是：规则库的维护；推理的速度和准确度的协调。分析了故障信息序列中必有或特有的信息，提出了基于特征挖掘的关联规则挖掘方法。结合电网故障信息的特征，改进了频繁模式（frequentpattern，FP）-算法：考虑了故障信息的特征，如时序和因果关联关系、故障性质、严重故障、稀有故障等因素；增加了规则的“或”逻辑；改进了FP-树的修剪技术。算例表明该算法能够大量减少无效挖掘，推理速度和准确度显著提高，适用于在线诊断。

基于非线性内点方法的风电接入能力研究23-28

摘要：互联电网的风电接入能力是现代电力系统运行和规划的重要问题之一。提出一种基于非线性优化的风电接入能力计算方法。建立了电网风电接入能力问题的优化模型，利用非线性原一对偶路径跟踪内点算法进行求解。给出了具体的计算步骤，并且以IEEE30节点系统为例进行仿真，验证了所提方法的有效性。该方法可以综合考虑系统的运行约束和运行方式，较为准确地找出影响风电接入能力的关键约束。非线性内点算法具有较好的收敛特性，运用该算法可以得到较为准确和符合系统实际运行情况的风电接入功率极限，具有工程应用价值。

中国电机工程学报杂志电力系统运行与规划

HVDC输电系统可靠性跟踪方法29-35

摘要：由于高压直流输电（HVDC）系统结构复杂、元件众多，各元件对系统不可靠性的影响各不相同，如能找到一种不可靠性分摊方法，给出各元件对系统不可靠性的贡献大小，以确定直流输电系统的薄弱环节，将为运行和规划人员提供一种新的可靠性分析方法。针对该问题，提出基于比例分摊思想的系统不可靠性跟踪准则，结合可靠性计算中的子系统划分，又提出了直流输电系统可靠性跟踪的2次分摊方法。在子系统可靠性跟踪中，应用比例分摊准则得到各子系统内部元件对子系统可靠性指标的分摊；在整个直流系统可靠性跟踪中，基于该准则得到各子系统可靠性指标对直流系统各可靠性指标的分摊；最后合并2次分摊结果即可得到各元件对系统可靠性指标的分摊。采用某工程算例进行测试分析，结果证实该文提出的可靠性跟踪方法能够将HVDC输电系统可靠性指标公平合理地分摊到各元件或子系统，并有效地辨识了系统的薄弱环节。

中国电机工程学报杂志电力系统仿真及分析计算

计及机组静态调节特性的电力系统潮流模型43-49

摘要：研究计及机组静态有差调节特性的电力系统潮流模型，提出以更为简洁的PG，OG、PGQG形式描述机组静态特性的潮流模型。为减少计算量，采用分块牛顿降维算法求解。对模型中存在的几个特殊问题——机组参数的越界处理、模型的变体与简化以及退化等进行深入分析。以IEEE30节点测试系统为例，把该模型应用于切机、切负荷、二次调节、解列电网等基本物理现象的模拟，结果表明该模型的实际意义，有效解决了故障后阶段的潮流计算问题。该潮流模型物理意义清晰、数学形式严密，是潮流方程的一般形式，为深入分析电力系统稳态问题提供了严谨的模型平台。

基于线路功率组成的关键输电断面快速搜索50-56

摘要：提出一种基于线路功率组成快速识别与过载支路相关的关键输电断面的方法，为避免发生连锁过载的快速控制算法提供基础。首先根据当前潮流采用基于图论的输电线路功率组成的快速分析方法，计算出每条线路上各发电机与各负荷间实际输送的功率；然后采用基于离差平方和法的聚类分析对线路进行分类，得到各条线路按照与过载线路功率组成相似程度的排序。线路过载后，依序比较回路中线路与过载线路的潮流方向，以判定其是否属于过载线路的并行输电断面。最后通过计算过载线路切除后引起其潮流增加的有功潮流分布系数，判定过载线路的并行输电断面的范围。采用标准IEEE14节点系统进行仿真计算，结果验证了该算法的有效性和可行性。

多目标进化算法求解无功优化问题的对比分析57-65

摘要：对经典的多目标进化算法（multi—objective evolutionary algorithms，MOEAs）在电力系统无功优化中的应用展开比较研究。与传统设定偏好参数、将多目标问题转化为单目标问题的方法不同，直接采用计及系统网损与电压偏移的多目标模型。提出无功优化多目标进化算法统一框架，采用一致的编码策略、约束处理方法。以IEEE30节点标准系统的多目标无功优化为算例，从帕累托前沿、外部解及C指标等方面，比较各种算法的性能特点，并按照其优劣将算法分为5个性能等级。参考算法的性能等级，详细分析每种算法的优缺点。相关结论对MOEAs在无功优化及电力系统其他优化问题中的应用和改进，都具有一定的参考价值。

中国电机工程学报杂志继电保护、通信及自动化

双向工频通信下行信号系统的准最优控制方法84-91

摘要：双向工频通信系统（two way power frequency automatic communication system, TWACS）下行信号系统的特性由调制信号特性、配电变压器的传输特性和线路的传输特性决定，通过下行调制回路和传输通道幅频特性、相频特性的分析对比，提出各频率特性有效频带的协调配合问题，传输通道的相频特性起决定性作用。推导出在下行调制回路中串入电阻和出入阻容串联电路的调控方法。给出1阶系统电阻的选取公式和2阶系统电阻及电容的选取公式。在满足IEEE暂态电能质量条件下，实现下行信号系统准最优控制。

混合业务下的电力线通信资源优化分配92-97

摘要：充分利用电力线频带资源、提高网络中用户各种业务的服务质量是宽带电力线通信系统的重要目标。讨论了功率谱密度限制条件下正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing，OFDM）系统中多用户混合业务资源优化分配问题，提出一种低复杂度的分配算法。首先，利用相对差额分配算法为用户实时业务进行资源分配以保证服务质量（quality of service，QoS）；然后对非实时眭业务采用比例公平算法分配剩余资源；最后利用比特削减算法控制总的发射功率。在典型电力线信道环境下进行了仿真，结果表明：与已有算法相比，所提出的算法可以有效地保证实时业务的服务质量并在兼顾公平性原则的前提下提高系统的总吞吐量，且具有较低的复杂度；同时，该算法满足电力线通信系统总发射功率和功率谱密度限制的双重约束条件要求，符合宽带电力线通信的要求。

中国电机工程学报杂志动力经济

大用户模糊优化购电组合策略的研究98-104

摘要：随着用户侧电力市场的开放，大用户允许在现货市场、长期合约市场和自备电厂中选择购电。面对这种市场角色的转变，综合考虑现货市场和长期合约市场电价的相关性，采用多变量灰色模型（multi—variable grey model，MGM）（1，n），对现货市场和长期合约市场电价进行长期综合预测：在预测电价的基础上，运用模糊优化的方法，按照用户给定的期望目标及容差，建立了线性隶属函数的均值一风险价值（valueatrisk，VaR）最优购电组合模型。算例表明：电价的综合预测体现了现货市场和长期合约市场的相关性，预测精度更高；购电组合的模糊优化模型保证了用户兼顾电价和风险，更能满足用户的期望。

稳定分布理论下可容许均值一刻度参数的购电组合模型105-112

摘要：以上网电价服从稳定分布为前提条件，研究供电公司在多个交易市场中的购电策略。首先，根据上网电价的特征属性，分析其概率分布：其次，构建协变化系数度量各上网电价之问的相关性，并从理论上证明其合理性；再次，推导出多个服从稳定分布的不独立随机变量的联合特征函数，并证明以购电组合的刻度参数作为风险度量因子的合理性，从而解决稳定分布理论在投资组合中运用的2个大难题；然后，为解决参数估计存在偏差的问题，提出可容许均值和可容许风险的概念，并构建基于稳定分布理论下供电公司的可容许均值—刻度参数购电组合模型。算例表明，美国PJM电力市场的上网电价数据服从稳定分布，采用所构建的模型能更好地反映它的风险特性，为供电公司提供更准确的购电决策。

中国电机工程学报杂志高电压技术

应用改进脉冲电声法的空间电荷波形恢复技术113-118

摘要：脉冲电声法（pulse delectro—acoustic，PEA）测量信号因压力波的衰减与色散，传感器与外电路的滤波作用而产生畸变。介质内部体电荷产生的相对较弱信号会受到电极一介质界面处面电荷的干扰。现有信号恢复技术由于无法得到可靠的高频区压力波衰减与色散因子，其只能处理低频范围内的PEA信号。采用频率幂函数规律和时间因果理论，得到了适用于较宽频带范围的衰减与色散因子；同时，构造出除去界面面电荷对体电荷信号干扰作用的新反卷积方程，采用结合后验停止规则的迭代正则化v方法求解该反卷积方程。通过对低密度聚乙烯PEA信号的恢复处理，验证了该文提出的改进方法。

基于遗传算法的电网过电压分层模糊聚类识别119-124

摘要：过电压识别对过电压起因及故障分析，改进输电线路和变电站设备绝缘配合具有重要意义。提出了基于小波多分辨率能量分布的电力系统过电压特征参量提取方法，针对特征向量存在交叉重叠的情况，引入分层模糊聚类识别的方法。构建分层识别的过电压分类树，通过对各种特征向量进行归纳分析与综合。特征向量集按不同的模块层次选取，形成模块层次结构，构成该层最佳特征量。将遗传算法的全局搜索和并行特性引入到模糊聚类中，弥补了模糊C-均值聚类（fuzzy C-means，FCM）算法存在局部性搜索和对初始聚类中心敏感等不足，通过全局搜索与局部搜索相结合的方式提高收敛速度，并加入移民策略来维持群体多样性，将该方法应用于实际过电压数据模式识别分类中，结果表明该方法能有效降低误分类率，从而对电力系统过电压类型进行有效识别。

直流电压下冰棱尖端放电实验研究125-133

摘要：由于冰凌尖端和覆冰绝缘子表面之间的放电情况与覆冰绝缘子闪络电压紧密相关而引起了高度的关注，在冰凌和冰板模型基础上，通过实验研究了直流情况下冰凌尖端电晕放电现象。研究结果发现：冰凌到覆冰绝缘子表面间距、环境温度、冰水电导率对起晕电压有一定的影响，其影响原因也被逐一分析：揭示了电晕放电发展过程，在不同电压极性下，电晕放电对冰凌尖端的影响不同；当环境温度为-5℃，不同电压极性下冰凌尖端起晕电压与普通电极情况不一致，这种情况希望得到更多的证实。研究结果将会提升对覆冰绝缘子放电的理解，并有助于防止闪络情况的发生。

负直流电晕流注脉冲特性随气压和湿度变化的规律134-142

摘要：为得到负直流电晕流注脉冲特性随着气压和湿度变化的规律，建立考虑气压和湿度影响的流体模型，分别利用通量校正运移算法和分块方法求解了1维连续性方程和2维泊松方程。在人工气候罐中，利用棒一板电极，测量不同气压和湿度下的负直流电晕脉冲幅值和重复频率。计算和实验结果表明：特里切尔脉冲平均幅值及分散度随气压和湿度增大而减小。随着气压降低，电子密度增大，电导率升高，电流幅值增大。随着湿度升高，复合和附着作用增强，电子密度减小，电导率降低，电流幅值减小；同时，流注通道中包含的负离子数目减少，对阴极附近场强的影响减弱，使得阴极附近电场在负离子电荷迁移距离较短的情况下便满足新的特里切尔脉冲放电的要求，脉冲的重复频率增大。