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中国电机工程学报 2010年第28期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志智能电网

模态叠加对次同步谐振暂态扭矩放大的影响1-6

摘要：应用扭矩2阶解分析暂态扭矩中模态叠加互作用机制。对2个模态的频率谐振和拍频2种模态叠加互作用进行数学推导。并重点分析反相位、同相位和正交相位等初始相位关系对这2种模态叠加互作用的影响。分析结果表明，频率谐振模态叠加互作用最大幅值受初始相位关系的影响，而拍频模态叠加互作用的最大幅值接近于叠加模态初始幅值之和，与初始相位无关。这些分析把暂态扭矩放大与系统模态及其互作用联系起来，有助于准确理解暂态扭矩放大机制，进而寻找缓解暂态扭矩放大的措施。选用IEEE第1标准模型进行仿真分析，验证分析的正确性。

基于功率电流变化关系的电压失稳判别方法7-11

摘要：在对电压失稳的机制和电压崩溃的过程进行分析后，提出一种判断电力系统发生扰动后的暂态及中长期过程中电压是否失稳的方法。该方法基于扰动发生后部分母线处功率电流的变化关系来判别暂态及中长期电压稳定性，需要监测的电气量少，可方便地应用于送受端间由输电通道连接的受端系统的电压稳定判别，具有适用性强、使用简单及计算量小的特点。仿真算例表明，该方法可准确地判别电压失稳。

含风电的配电网重构场景模型及算法12-18

摘要：风电出力的随机性使含风电（windpowergeneration，WPG）的配电网重构难以用传统模型来描述。构造了含风电的配电网重构的场景模型。该模型基于场景分析法并通过场景选择和场景电压来描述风电的随机出力及其影响，新模型能适应多风电和多风电场同时接入系统的情况。提出了一种适用于含风电的配电网重构场景模型的高效遗传算法。通过无不可行码的编码规则、初始种群产生、交叉操作和优生操作，使进化中只产生切合配电网实际的可行解。新算法在进化过程中基于场景电压进行物理寻优，大大减少了寻优时间和对初始种群的依赖。仿真计算结果验证了该模型和算法的有效性。

频域灵敏度及其在电力系统参数辨识中的应用19-24

摘要：在以往的电力系统参数辨识研究中，灵敏度分析都是在时域进行的。分析和实践表明，时域灵敏度分析并不能完全地区分重要参数与次要参数，有可能出现时域灵敏度大但参数辨识误差也大的情况。定义几个频域灵敏度指标，提出计算频域灵敏度的2种数值方法，即基于传递函数的计算方法和基于傅氏变换的计算方法；指出要得到参数辨识的精度和难易度，需要综合分析时域灵敏度、频域灵敏度、功率谱等因素；推导基于电流变量的电力负荷传递函数模型。通过IEEE9节点系统算例进行频域灵敏度和时域灵敏度分析，并获得了有意义的结果。

面向大规模样本的核心向量回归电力负荷快速预测方法33-38

摘要：将适用于解决大规模样本训练问题的核心向量回归fcorevectorregression，CVR）方法引入到电力负荷预测中，并采用粒子群优化（particleswarmoptimization，PSO）方法对CVR的模型参数进行寻优，从而提出了一种基于PSO—CVR的负荷预测新模型。构造大规模负荷训练样本，研究对样本负荷产生影响的因素，从而确定样本集的构造。通过用PSO对CVR的模型参数进行优化，得到优化后的CVR预测模型，循环构造预测样本并进行连续预测。算例分析结果表明，在相同时耗下，所提出的优化CVR预测模型能够通过训练更大规模的样本得到比支持向量回归（supportvectorregression，SVR）方法更高的预测精度。

中国电机工程学报杂志电力系统仿真及分析计算

一种混合并行算法及其在多相交直流混合电力系统中的应用39-45

摘要：综合电力系统是典型的多相交直流混合电力系统，多由多相电机和电力电子设备构成。由于多相电机计算量大、端口数多，采用传统并行算法难以提高综合电力系统电磁暂态仿真效率，为此提出一种混合并行算法，该算法由元件级并行和网络级并行2部分组成。其中前者通过将计算量大的多相电机元件分拆为多个互相耦合的电机，以大幅减少单个元件的计算量和显著提高系统分区的灵活性；后者则利用元件级并行实现系统切分方案的优化设计和计算流程中等待时间的高效利用，从而显著提高网络并行计算的总体效率。典型综合电力系统算例的仿真结果验证了所提出算法的正确性和有效性。

基于灵敏度约束的电压鞍结分岔点快速算法46-51

摘要：提出一种基于灵敏度约束的电压鞍结分岔点快速算法。该算法根据尸y曲线的特点，通过弱节点电压对负荷参数的2阶灵敏度约束负荷增长步长，大跨度逼近鞍结分岔点，并且利用发电机输出无功对负荷参数的2阶灵敏度考虑发电机无功极限，以此来判断无功，电压约束转换点。当PV曲线上运行点的斜率满足设定值时，通过局部曲线拟合技术精确求出鞍结分岔点值。所提方法可运用潮流计算得到的雅可比矩阵直接求取各阶灵敏度，预知下一预测点情况；负荷增长步长随PV曲线斜率的变大自动缩减；靠近临界点处的局部曲线拟合使计算更精确。对IEEE测试系统的数值计算表明，所提方法是有效、实用的。

电气化铁道牵引网的统一链式电路模型52-58

摘要：针对交流电气化铁道不同供电方式牵引网，建立统一复合链式电路模型。牵引网中的各种电气元件，包括短路和断线故障，都描述为纵向串联元件或横向并联元件。按照链式电路结构，可方便地利用各电气元件的节点导纳矩阵构建出整个牵引网的数学模型。考虑到回流网络存在较大对地漏泄电导，对牵引网均匀多导体传输线段采用多相等值π型电路。在牵引网端部截断处理上，引入了半无限长多导体传输线的特征导纳矩阵模型，利用相一模变换理论给出相关计算公式。牵引网统一数学模型的建立为进一步研究潮流计算，即一定负荷条件下的电压电流分布奠定了基础，同时该模型也可用于牵引网稳态短路电流计算和谐波谐振等研究。

中国电机工程学报杂志继电保护、通信及自动化

工频变化量距离元件特性的研究59-65

摘要：对采取固定门槛的工频变化量距离元件的特性进行了研究，得出其保护范围随系统阻抗、负荷、可靠系数的增大而减小的结论，并指出工频变化量距离保护与自适应电流速断保护在形式上是相似的，将自适应电流速断保护判据中的短路电流置换为故障分量电流，就得到了工频变化量距离保护的判据。在分析衰减直流分量对全周傅氏算法、半周傅氏算法及R—L模型算法影响的基础上，得出R—L模型算法受衰减直流分量影响最小的结论。EMTP实际仿真数据验证了该分析的正确性。

负荷电流对非故障相相间距离继电器的影响66-71

摘要：高压输电线路距离继电器受故障点过渡电阻以及负荷电流的影响，可能出现误动的现象。分析推导了在相间故障情况下相间距离继电器的测量阻抗，研究了线路负荷电流对阻抗继电器动作特性的影响。指出重载线路末端发生相间故障的情况下，位于送电侧的超前相的相间距离继电器存在误动的可能，位于受电侧的滞后相的相间距离继电器存在误动的可能。最后提出了相间距离继电器的改进措施。大量仿真测试与现场故障实例验证了理论分析的正确性以及所提方法的有效性。

基于粗神经网络的输电线路故障分类方法72-79

摘要：提出了一种基于粗神经网络（roughmembershipneuralnetwork，RMNN）的高压输电线路故障分类方法，用10个独立的粗神经网络来分类识别输电线路的10种故障类型。粗神经网络利用粗神经元和模糊神经元代替普通神经元，有效地提高了神经网络的训练速度，并能减少网络的训练样本。基于对大量故障数据的分析，综合利用故障发生后5ms内故障电流时域和时频域的13种不同特征量作为故障分类的依据，以提高故障分类的正确率。PSCAD／EMTDC仿真实验结果表明：该故障分类方法能快速准确地分类识别各类故障，并且不易受故障时刻、过渡电阻、故障位置等因素的影响，具有较好的适应性。

采用改进自适应Prony方法的电力故障信号的分析与处理80-87

摘要：Prony方法（Pronymethod，PM）不适于处理含非持续性或突变性分量的故障信号。自适应PM（adapfivePM，APM）通过对信号自适应分段改善了PM的性能，但在搜索子段分界点时采用固定步长，效率低、运行时间长。提出改进APM（modifiedAPM，MAPM），通过引入变步长策略大大提高了搜索效率。仿真结果表明，MAPM具有很高的信号拟合及参数估计精度，基于其的信号插值、延拓具有传统方法所没有的自适应性。MAPM对故障信号分析处理的实例再次表明了它的优越性能，为它在电气工程中的推广应用奠定了基础。

配电网正交频分复用系统比特功率分配的多进制量子进化算法88-93

摘要：自适应正交频分复用（orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，OFDM）系统的比特功率分配是提高频谱利用率的关键技术。借鉴量子计算的原理和概念提出多进制量子进化算法（multi-aryquantumevolutionaryalgorithm，MQEA）解决低压配电网在限定功率及系统误码率上限不变条件下，系统传输速率最大化的比特功率分配问题。MQEA将问题解空间的多进制整数编码反向映射为实数染色体编码，并采用互补变异算子进化实数染色体以实现全局搜索和局部搜索的平衡。典型低压配电网信道环境下的仿真实验表明，所提方法的性能与位添加法相当，但明显减少了运行时间，与注水迭代算法相比在相同的传输速率下可节省功率6—16dBm。

中国电机工程学报杂志输配电及供电

覆冰特高压输电塔线耦联体系风致动力响应风洞试验94-99

摘要：现行规范规定覆冰输电线路杆塔结构的设计需要考虑一定程度的风荷载的作用。为了研究覆冰输电塔一线风致振动的动力相互作用，以某特高压输变电工程的1000kV同塔双回输电线路为原型，进行了模拟覆冰条件下五塔四线气弹模型的大型风洞试验。试验中严格模拟了输电线路覆冰后的动力特性和气动外形，用等代塔模拟边界条件，研究了塔线耦联体系在均匀流场和紊流场的风致响应。试验测得了覆冰塔线体系的加速度和位移风振响应。相比不覆冰情况，覆冰塔线耦联体系的阻尼比明显增大。将光纤布拉格光栅（fiberBragggrating，FBG）运用于风洞试验，对八分裂导线在风作用下的动应变进行了测试，探究了覆冰导线自身动力特性的变化规律及其在风荷载作用下对特高压输电塔结构的影响。研究结果表明：在覆冰工况下，需要合理考虑脉动风对覆冰塔线耦联体系的动力作用。

串联型电能质量调节器的阶段式补偿控制策略100-106

摘要：提出一种可用于直流电容取能式串联电能质量调节器fseriespowerqualityregulator，SPQR）的阶段式补偿控制策略。该补偿策略分为稳定运行、超限运行及恢复运行3个阶段，提出针对各阶段分别采用完全补偿、最小能量补偿及最大能量补偿策略。采用负荷电压及滤波电容电流双闭环控制策略对各阶段进行控制，并对稳定运行阶段增加了直流电容电压调整控制。为保证各阶段切换时的稳定，提出综合利用直流电容电压及系统电压幅值作为判据的切换控制策略。利用EMTDC／PSCAD对所提出的补偿控制策略进行仿真验证，仿真结果表明：阶段式补偿控制策略能够补偿系统的稳态及暂态电压扰动，并能够保证装置的持续在线运行。

链式D-STATCOM建模及其状态反馈精确线性化解耦控制107-113

摘要：配电网静止同步补偿器（distributionstaticsynchronouscompensator，D—STATCOM）由于其突出性能已被证明是配电网无功动态调节的有效手段。然而链式结构的D—STATCOM由多个H桥逆变单元级联而成，是一个非线性多变量、强耦合的系统，难以建立精确的数学模型，从而给控制器设计及应用带来困难。通过等效电路变换建立链式D—STATCOM的精确非线性数学模型；然后基于微分几何理论提出一种状态反馈精确线性化方法，将链式D—STATCOM非线性系统精确线性化；最终实现链式D—STATCOM的有功、无功解耦控制器设计。仿真与工程实际应用表明，该数学模型及其控制策略对链式D—STATCOM能够实现完全解耦，无功电流控制的动态响应快、稳态特性好。

中国电机工程学报杂志高电压技术

同塔双回±500kV直流线路杆塔上层空气间隙放电特性和耐雷性能试验研究114-119

摘要：与单回直流输电线路相比，同塔双回±500kV输电线路能够大大提高线路走廊的输送能力；但其直线塔布置型式决定了其冲击放电特性与以往±500kV单回I串水平排列、±800kV单回V串水平排列时的冲击放电特性有很大差别，尤其是上层空气间隙的放电特性。为研究同塔双回±500kV线路上层空气间隙的冲击放电特性，首先利用实尺寸塔头，对V型绝缘子串在上层间隙中，导线或均压环到上横担、塔身、下横担距离相等时的操作冲击和雷电冲击放电特性进行了试验研究。为研究下横担对上层空气间隙放电特性的影响，保持均压环到上横担、塔身的距离相等且不变，改变下横担到上导线的距离，进行操作冲击和雷电冲击试验研究。最后，结合试验得到的结果，计算了上导线到下横担距离减小前后的杆塔耐雷水平。

水滴大小对放电开始和发展过程的影响120-125

摘要：流注是先导发展的前驱，是雷电发展的重要阶段。为了解雨滴大小对流注开始和发展的影响，利用3种不同粒径的水雾来模拟云中雨滴。在测定水滴粒径和体积分数的基础上，对比分析放电路径对水雾和空气的选择概率，研究水滴粒径和水雾位置对放电发展的影响，并用截波法分析水雾对放电通道的影响。结果表明，水雾位置和水滴粒径对放电发展起到关键作用，水雾的位置靠近棒电极，直接影响着流注第一步的发展，且相关的影响因素由水雾中液滴的粒径决定。截波法分析的结果证实了水滴是水雾中流注呈树枝状发展的诱因，并发现正极性下40μm雾滴粒径的水雾中发展速度略低于空气中的发展速度，这解释了该种水雾对放电开始和发展有抑制作用的原因。