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中国电机工程学报 2010年第S1期杂志 文档列表

基于模糊预测控制的AGC自适应控制器设计1-5

摘要：自动发电控制(automatic generation control,AGC)是现代化电网运行控制的重要技术之一,承担着电网频率调节、网间联络线交换功率控制和经济调度的重要任务。现代电网已逐步发展为复杂的大系统,对AGC系统提出了更高的要求,传统的控制方法在应用中存在一些问题。智能控制技术更符合人的思维习惯,易于理解和掌握,为自动发电控制提供了新的思路。将模糊控制和预测控制技术用于AGC,提出了一种智能AGC控制器,采用实际电网数据进行仿真验证,结果表明,该算法具有更好的适应性。

一种快速电网智能报警方法6-11

摘要：电网控制中心在电网存在扰动或发生故障时接收到大量报警信息,调度员难以快速对警报作出综合分析从而无法选择正确的紧急措施,常常导致故障规模的扩大。为使调度员快速掌握电网所发生的事件,设计了一种新的电网报警方法,明确了报警触发机制,规避了模拟量警报处理的固有缺陷,并以电网状态量作为信息源,使得推理事件的依据更加充分。与其他方法的比较表明,该方法在正确率和速度上有一定的优势,在电网报警中有良好的应用前景。

静止同步补偿器与微网在配电网无功电压协同控制中的联合运用18-24

摘要：为使微网更易被配电网接纳并担当更多职责,将微网与现有电能质量装备配合使用是条新思路。提出一种由配电静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator,DSTATCOM)和微网构成的无功电压协同控制系统。系统由较小容量的DSTATCOM作为连续子系统,进行快速连续无功调节;由微网作为离散子系统,提供较大容量的分级无功功率,二者协同工作实现无功电压的迅速调整。仿真表明,联合运行系统能较好地平抑电压波动,这种联合运行模式有利于降低微网并入配电网的门槛,实现高品质可靠供电,同时也降低了原有用户电力装置的容量,使分布式发电在供能的同时发挥了电能质量调节的作用。

基于事故链的电力系统连锁故障风险模糊综合评估方法25-30

摘要：分析目前电力系统连锁故障方法研究的不足,从预防大停电事故的角度,提出基于事故链的电力系统连锁故障风险模糊综合评估方法。该方法根据安全科学中"事故链"的概念,建立连锁故障的事故链模型,根据事故链影响因素的量化评估值计算发生概率,并采用严重度指标从系统暂态安全的角度评估事故链的后果。应用模糊综合评估方法对事故链的风险进行评估和等级划分,并给出风险等级的释义和相应的预防控制指导方案。最后,以IEEE 39节点系统和某地区实际电网为例,从定量反映系统风险水平和为大停电事故的预防和控制提供决策依据方面,验证了该方法的有效性和实用性。

非广延小波熵及蚁群优化结合的电网暂态电压扰动识别方法31-36

摘要：提出一种基于Tsallis小波熵(wavelet entropy,WE)与蚁群优化算法(ant colony optimization,ACO)的暂态电压扰动识别方法。利用Tsallis小波能量熵(wavelet energyentropy,WEE)提取电压扰动信号特征信息,通过聚类算法从特征信息中归纳判据并组成电压扰动分类规则。通过对电压扰动判据的分析,阐明分类规则中判据存在冗余问题,指出优化分类规则的必要性。构建蚁群优化算法以对冗余判据进行删除,获得优化分类规则。利用Matlab/Simulink建立电压扰动仿真模型以进行验证,结果证明:该方法简化了暂态电压扰动识别步骤,在降低运算复杂度的同时,提高了分类精度。

基于序列二次规划的梯级水电站短期优化调度43-48

摘要：针对梯级水电站的运行特性和蓄水特征,建立发电耗水量最小化的梯级水电站多目标调度优化模型,并在该模型中引入单位产值耗水量指标。将原问题模糊化,确定各个目标的隶属度函数,并利用最大模糊满意度法将其转化为单目标问题。利用序列二次规划法求解一个3级梯级水电站系统的短期优化调度问题。优化结果表明,所建模型在有效降低单位产值能耗的同时,能够实现各水库调度周期末实际水位与预期值的偏差在合理范围内。

循环流化床中宏观流动区域特性的冷态试验研究49-53

摘要：循环流化床锅炉已经得到了广泛的工业应用,其流动特性的描述,是流化床锅炉研究领域的关键问题。将整个炉膛流化状态分为有显著特点不同的区域,并对每个区域进行描述,是揭示炉膛流动状态的有效方法;采用具有良好通用性的炉膛压力分布作为研究对象,在冷态试验台上,对于不同粒径、料位、主流化风速等运行条件下,进行流化试验研究;试验结果表明炉膛压力分布完全可以反映出炉膛各区域的运行情况及主流化风速、粒径、料位等影响因素的变化,试验结论对于锅炉的设计、运行具有很好的参考价值。

新型复合动力/制冷循环空冷系统电站的经济分析54-58

摘要：当前,电力行业的发展面临节能减排的压力。简要回顾动力循环优化和提高热能综合利用方面的工作,对前期提出的复合动力/制冷循环电站空冷系统(以下简称复合循环空冷系统)进行经济分析,并分析其节能减排的贡献。以压缩制冷复合循环空冷为例的模拟计算表明复合空冷系统的可行性,指出新形势下空冷系统面临的重新选择,间冷系统将会受到重视和发展,采用制冷剂的复合动力/制冷循环空冷系统将成为一种新的选择。

碳黑沉积法用于非预混乙烯火焰检测的影响因素分析65-69

摘要：碳黑沉积法是一种测量火焰中碳黑容积份额的新方法,它通过将热电偶快速插入到火焰中的不同位置让碳黑在热电偶节点上沉积然后利用这段时间内记录的节点温度值计算出火焰中不同位置处的碳黑容积份额,但其用于非预混乙烯火焰检测时存在三大影响因素:热电偶偶丝的导热,沉积到热电偶节点上碳黑的密度数值和碳黑颗粒团直径数值,这些参数在以往的研究中采用的都是经验数据,误差较大。该文针对这三大因素采用数值模拟的方法对他们对检测结果的影响进行了分析。发现在这3个易被忽略的因素中,偶丝导热和节点上碳黑密度对检测结果有较大影响,而碳黑颗粒团的直径数值则影响不大。

飞灰各组分对汞形态转化的影响70-75

摘要：以厦门嵩屿燃煤电厂第一电除尘机组前采集的飞灰为样品,筛选出不同粒径的飞灰,采用X射线衍射对样品进行成分检测。建立模拟烟气实验台,采用Ontario Hydro方法作为检测方法,对不同粒径、飞灰成分、烟气组分条件下,烟气中影响汞氧化的因素进行实验研究。结果表明:飞灰的成分主要包括Al2O3、SiO2、MgO、CaO、Fe2O3,飞灰各组分对汞的氧化都具有促进作用,效果较为明显的是Al2O3和CaO。分析大中小3种粒径对汞氧化的影响,得出大粒径飞灰更能促进汞的氧化。同时也验证了气体组分中O2和HCl对汞氧化的促进作用。

电厂脱硫系统烟气-烟气换热器结垢物质机理的对比分析76-80

摘要：烟气–烟气换热器(gas-gas heater,GGH)是烟气湿法脱硫系统的重要设备,GGH结垢是困扰脱硫系统正常运行的普遍难题,该文对GGH结垢强弱不同的2个电厂的现场样品进行对比分析,研究表明GGH垢形成过程中对原烟气中的逃逸飞灰是选择吸收的,垢中硅铝比高,钠含量高。GGH垢的强度取决于飞灰的性质,高铝飞灰能更多地从静电除尘器中逃逸,造成强度更大的GGH结垢。作为GGH结垢的主要成分,硫酸钙在垢中以二水石膏存在,用高温蒸汽吹灰时,转变为无水石膏,或许会促使结垢的疏松,有利于其清除。

内蒙古褐煤的成浆特性85-90

摘要：利用阴离子型水煤浆添加剂对2种内蒙古褐煤水煤浆的成浆浓度、流变特性及温升特性进行了研究。实验结果表明:在加入不同添加剂下,2种褐煤水煤浆成浆浓度均较低,在表观黏度为1.0 Pa s下最大只有52.06%,水煤浆的表观黏度均随浓度的增加而增加;在低浓度时,表观黏度随剪切速率变化不大,接近牛顿流体的特征;高黏度时,表观黏度随剪切速率增加而降低,呈现假塑性流体特征;在20～50℃温升范围内,两种褐煤水煤浆表观黏度随温度升高而降低。加入亚甲基萘磺酸盐复合物添加剂后,两种褐煤水煤浆的成浆浓度最高,且在温升范围内表观黏度降低最大;加入木质素磺酸盐添加剂后,水煤浆的表观黏度随剪切速率变化最大。两种褐煤变质程度略为不同,较高变质程度褐煤的成浆特性要优于低变质程度褐煤。

矩形微通道的传热与阻力特性及其场协同理论分析91-95

摘要：开发高效低阻的微通道对于冷却高热流密度的电子器件意义重大。文中通过数值模拟方法,对一种钻石形针肋进行了优化设计,并对安装有原型和改进型针肋的矩形微通道的传热与阻力特性进行了对比研究。计算结果表明:在相同雷诺数下,安装改进型针肋的微通道的换热效果明显优于未改进的情况,流动阻力反而更小,因而综合性能也更好。基于对流换热场协同原理和发展的流场物理量协同原理,计算两种微通道内速度与温度梯度的协同角、以及速度与压力梯度之间的协同角,这些角度的相对大小与数值计算得到的结论是一致的。

液体乙醇微细尺度层流扩散燃烧实验与数值模拟96-100

摘要：液体乙醇在微细尺度陶瓷管中流动和管口燃烧,通过实验和数值模拟的方法研究了乙醇微火焰结构和火焰中心温度以及陶瓷管口温度与雷诺数Re的关系。结果表明,Re 15时,火焰高度和宽度无量纲与Re呈线性关系;15<Re 18时,火焰高度和宽度无量纲小范围水平波动;当Re>18时,火焰高度无量纲与Re又呈线性关系,火焰宽度无量纲在小范围水平波动。火焰中心温度和陶瓷管口外壁温度总体趋势是随Re的增加而增加。同时,实验拍摄图的火焰结构与数值模拟温度图高温区结构近似;火焰高度和宽度无量纲、火焰中心温度及陶瓷管口外壁温度的数值模拟值与实验计算值吻合良好。

镍基合金K435高温低周疲劳寿命预测研究106-109

摘要：概述高温低周疲劳寿命预测模型,对新型铸造镍基高温合金K435金在900℃下进行了低周疲劳试验,用各种预测公式对试验结果进行拟合,并对塑性应变能和幂指函数公式进行了改进,改进公式的拟合效果优于未改进的公式,尤其是改进的塑性应变能公式在文中所有的预测公式中精度最高。研究结果为燃气涡轮叶片的寿命预测提供了技术支持。

整体围带叶片干摩擦阻尼振动特性实验研究110-116

摘要：干摩擦装置常用于透平叶片以便于增加阻尼和减小振动应力。为了研究具有干摩擦阻尼结构叶片的振动特性,设计并建造了相应的实验台,采用激光测振仪和电涡流传感器等仪器测试了具有干摩擦阻尼围带结构叶片的振动特性,获得了不同围带正压力和激振力作用下叶片的振动频响曲线和模态阻尼比。实验结果表明:在一定的激振力作用下,叶片的共振频率随着围带正压力的增加而增大,其中存在一个最优围带正压力使叶片的共振响应幅值最小、模态阻尼比最大,从而达到最好的摩擦阻尼减振效果,并通过实验确定了叶片围带最优正压力的范围;此外,由于系统具有非线性特性的干摩擦阻尼,在一定的围带正压力作用下,叶片的共振频率随着激振力幅值的增加而降低,模态阻尼比随着激振力幅值的增加而增大。

双层多目标遗传算法及应用117-123

摘要：为解决工程应用中的多目标优化问题,提出一种双层多目标遗传算法(two-layer multi-objective genetic algorithm,TLMOGA)。该算法根据个体间的支配关系将种群分成2层,并分别采用快速k最邻近算法和净强度函数法为这2层中的个体分配适应度。在此基础上,设计相应的个体排序和种群修剪策略,并确定了算法的整体流程。通过与传统多目标遗传算法进行比较,证明TLMOGA能够很好地保持解的收敛性和分布性,同时也具有较高的运算效率。最后,以ALSTOM气化炉基准控制器的参数优化整定为工程应用实例,进一步验证TLMOGA的有效性。仿真试验的结果表明,经优化后的控制系统,控制品质有了显著提高,达到了ALSTOM气化炉基准测试的要求。

中速磨制粉系统一次风运行参数整体优化124-130

摘要：研究了一次风量与一次风母管压力、调温风用量耦合关系,以及这些运行参数对一次风机功耗、厂用电率、锅炉效率与NOx排放的影响规律。通过确定最佳一次风压力随负荷而变化的控制曲线和一次风量随煤量变化(风煤比)的控制曲线,可达到锅炉效率上升、厂用电率、NOx排放下降的整体优化目的。优化时需先根据煤种及磨煤机条件确定最佳风煤比控制曲线,再通过风压优化试验找到最佳一次风压控制曲线。根据该方法对某厂2台600 MW锅炉进行了优化,取得了非常明显的效果。