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中国电机工程学报 2011年第07期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志智能电网

核电机组参与电网调峰及与抽水蓄能电站联合运行研究1-6

摘要：研究了核电机组（nuclear power plant，NPP）参与电网调峰的必要性、可行性，根据核电特点，利用核电机组模型仿真分析了核电机组调峰运行的特性及相互影响因素，提出了核电机组直接参与电网日负衙调峰的运行模式。结合抽水蓄能的运行特性，比较分析了核电与抽水蓄能机组联合的3种调峰运行模式。结果表明，核电机组具有良好甘勺调峰能力，可按照“12—3—6—3”的出力方式参与电网日负荷调峰，但其调峰的深度和速度受到安全性及经济性的限制。将抽水蓄能机组与核电机组联合运行，可满足电网调峰的要求，并保证核电机组带基荷。

风速与风电功率的联合条件概率预测方法7-15

摘要：采用确定性预测模型对风速和风电功率进行预测，无法传递结果的概率可信程度，不适应风险分析与调控应用的需要。为此，建立了以当前时段实测风速和下一时段预报风速为联合条件的离散预报误差概率统计（forecast error probability distribution，FEPD）模型，并以该模型对未来时段的预报误差概率分布进行预测。首先由历史统计结果确定修正因子，利用风速波动分布特征（speed disturbance probability distribution，DPD）对预报误差概率分布进行偏度修正，再将修正后的预报误差概率分布与由确定性预测算法得到的结果相结合，从而得到风速概率性预测结果。实例表明，所提方法可以较好地预测未来时段风速及风电功率变化的概率分布结果。

基于分支定界的含分布式发电配网孤岛划分16-20

摘要：摘要：提出一种含分布式发电配电系统孤岛划分问题的新模型及基于分支定界理论的相应算法。采用两阶段策略处理含分布式发电配电网孤岛划分问题：首先利用包含多个树背包问题（tree knapsack problem，TKP）的孤岛建立和孤岛合并过程得到初始孤岛划分方案；然后通过对初始孤岛的分析和调整得到最终的孤岛方案。采用分支定界算法求解其中的TKP。所建立的模型计及了负荷的优先级、可控性／不可控性以及功率平衡、电压、设备载流量约束，符合实际工程要求；相关算法计算时间复杂度较低。算例的计算结果验证了该算法的有效性。

架空线路冰风荷载风险建模及模糊预测21-28

摘要：极端冰灾天气会给电力系统带来巨大的经济损失，应对极端冰灾电力系统缺乏及时预警。基于架空输电线路设计标准Q／GDW179—2008与IEC60826-2003，建立了架空线路设计冰风荷载曲线。根据线路荷载一强度的随机特性与干涉理论，建立了线路冰风荷载风险模型，即线路冰风荷载的时间相依可靠性模型，用于计算线路不可靠度与故障率，以反映输电系统群发性故障的风险与短期可靠性的共模故障水平。进一步把线路荷载划分为5个运行状态，给出线路的冰风荷载风险裕度。应用模糊理论对线路的短期冰风荷载风险进行预测，并给出了时问尺度上线路的风险测度，可为系统运行人员提供极端冰灾天气时电力系统的预警信息。

基于电网生存性评估的关键线路识别方法29-35

摘要：有效识别电网关键线路，对于有针对性地加强网架结构建设、改进保护控制策略、提高电网供电可靠性具有重要的指导作用。基于系统生存性评估理论，提出了一种新的关键线路识别方法。该方法定义了骨干网架的概念，以描述维持系统生存性所必需的关键元件和网络结构；进而给出了骨干网架搜索的数学模型及相应求解方法。在此基础上，根据层次分析理论建立了相应的层次结构模型及相对重要度判断矩阵，解决了骨干网架中关键线路的相对重要度排序问题。仿真结果表明，该方法能有效解决关键线路的识别问题，并具有很高的计算效率。

利用三点法的电压暂降源定位方法36-40

摘要：电压暂降是电力系统中最严重的电能质量问题之一，电压暂降源定位对协调由此引起的供用电双方纠纷具有关键性作用。在介绍三点法仙计系统参数的基础上，分析了上游系统参数和下游负倚参数变化与电压变化量之间的关系，并由此定义了上、下游对造成电压暂降的权重系数，从而定量地给出电压暂降源定位结果。与现有方法相比，该方法不仅适用范围较广，且给出的定量结果更有利于公平解决供用电双方的纠纷。算例结果表明，该方法能在简单辐射网和非辐射网中正确完成电压暂降源的定位，可应用于电能质量监测系统。

动态机组组合与等微增率法相结合的火电机组节能负荷分配方法41-47

摘要：按机组发电序位表和等微增率法分配火电机组负荷是国家开展节能发电调度的推荐方法。针对其在实际应用中存在的问题，提出一种考虑出力持续时段约束的火电机组节能负荷分配方法。该方法结合发电序位表设计了动态机组组合算法，灵活地处理持续时段约束，确定最优机组组合方案；采用Kuhn-Tucker最优性条件对等微增率法进行改进，使分配结果满足爬坡及出力上下限要求；对出力变化趋势与系统负荷变化趋势不一致的情况，设计了出力变化趋势修正策略。贵州电网汛期典型日计算表明，所提出的算法具有更好的节能效果，可以更好地满足实际运行要求。

牵引变电所电能质量混合动态治理技术48-55

摘要：为解决牵引变电所功率因数低，谐波含量及负序含量大的问题，结合有源和无源的优势，提出一种由多级大容量的晶闸管投切电容器和一台小容量静止无功发牛器构成的低成本混合动态补偿系统：前者根据负载对无功功率进行分级补偿，后者对前者补偿差进行补偿，两者以2倍变比配置实现有源容量最小化。通过控制牵引所2个臂的无功功率以减少系统负序电流；同时根据静止无功发生器发出的无功功率，进行载波变频控制，提高对谐波的抑制效果。将该系统投入运行，对比分析投入前后电能质量参数，验证了所提方法的可行性和有效性。

基于遗传支持向量机和灰色人工免疫算法的电力变压器故障诊断56-63

摘要：针对电力变压器单一故障和多故障诊断问题，模拟生物免疫系统，提出一种两级分类器级联的诊断算法。采用遗传算法优化支持向量机核函数参数的电力变压器故障和正常状态初分类器，和以灰关联度度量抗体与抗原之间亲和力的灰色人工免疫算法，设计了动态疫苗机制的高频变异操作。根据不同的故障类型，训练生成最佳记忆抗体集。采用5近邻综合决策法，根据最佳记忆抗体集诊断电力变压器故障类型。实验表明，遗传支持向量机和动态疫苗机制的灰色人工免疫算法相结合的电力变压器故障诊断算法，对电力变压器单一故障和多故障都能够有效地分类，提高了电力变压器故障诊断的准确率和速度。

多分辨率奇异谱熵和支持向量机在孤岛与扰动识别中的应用64-70

摘要：孤岛检测易受到电网扰动干扰，而错误地将电网扰动情况误判为孤岛情况，导致光伏发电（photovoltaic，PV）系统退出运行，因此孤岛检测需要具备区分孤岛和电网干扰的能力。提出多分辨率奇异谱熵和支持向量机结合进行孤岛与扰动识别的新方法。多分辨率奇异谱熵是小波变换后的一种信号处理方法，将多分辨分析与熵融合，其信息量以熵的形式体现出来，更能够展现孤岛和电网扰动内在的不同特征。仿真结果表明，所提方法具有分类准确率高、对同类样本具有稳定性的优点，是孤岛与扰动识别的有效方法。

中国电机工程学报杂志电力系统仿真及分析计算

高压直流输电非解耦线路模型改进算法71-76

摘要：分析同塔双回直流输电工程直流侧谐波电流计算的难点。针对分序算法对耦合极线数存在限制这一问题，采用具有普遍适用性的高压直流输电多相耦合线路非解耦模型算法，并对此模型算法进行改进，通过改变线路导纳矩阵级数展开方法，避免了高频时级数项数增加的问题，在保证精度的前提下简化了计算；同时为确保导纳矩阵级数的收敛性，对线路进行了分段处理。在同等条件下，使用该算法与Matlab计算得到的分段线路导纳矩阵以及PSCAD／EMTDC仿真得到的线路谐波电流值进行对比，结果偏差较小，验证了算法的正确性。

基于动态潮流方程的连续潮流模型与方法77-82

摘要：连续潮流法（cominuation powerflow，CPF）是静态电压稳定分析的一个基本工具。针对常规连续潮流法在处理不平衡功率上的不足，建立基于动态潮流方程的连续潮流模型，称之为动态连续潮流模型（dynamic continuation powerflow，DCPFl。作为一种系统化的方法，DCPF合理地分配了系统不平衡功率，解决了常规连续潮流计算结果依赖于平衡节点选择的问题，提高了电压稳定评估的精度。IEEE．39节点和实际省级电网的算例结果表明：动态连续潮流模型计算结果不依赖于平衡节点的选择，计算速度可满足在线运行的需要。

潮流方程鞍结分岔点计算的块消去算法83-88

摘要：潮流方程鞍结分岔点（saddle-node bifurcation point，SNBP）的计算是静态电压稳定分析中比较关键的问题。在电力系统中，Moore—Spence方程被常用来确定潮流方程的鞍结分岔点，其阶数约为一般潮流方程的2倍。采用在非线性分歧计算中常使用的块消去（block elimination，BE）算法来求解Moore—Spence方程。利用块消去算法，在Moore—Spence方程的每一步牛顿迭代过程中，只需求解潮流雅可比矩阵或其转置作为系数矩阵的线性方程组，可充分利用潮流雅可比矩阵的稀疏特点来提高计算效率。采用渐进数值方法（asymptotic numerical method，ANM）快速确定牛顿迭代的初值。国内几个电力系统的计算实例验证了该方法的有效性。

指数型目标函数电力系统抗差状态估计的解法与性能分析89-95

摘要：针对一个指数型目标函数电力系统抗差状态估计模型，给出一种有效的求解方法。由于指数型目标函数电力系统抗差状态估计模型的目标函数连续可微，因此可通过与加权最小二乘估计类似的牛顿法方便地进行求解，与现有状态估计程序之间具有很好的兼容性。理论分析表明新的抗差估计模型具有很强的排除不良杠杆量测的性能，并通过与加权最小二乘估计和广义M估计的数值算例比较，进行了验证。基于IEEE标准系统和2个实际省级电网的计算分析，将本文方法与现场广泛应用的含不良数据辨识环节的加权最d＇--乘估计程序进行比较，结果表明所提方法的抗差能力具有明显的优势。

中国电机工程学报杂志继电保护、通信及自动化

相位相关电流差动保护新原理96-101

摘要：在保证区外故障时的差动保护安全性的前提下，为了提高保护的灵敏度，具有比率制动特性的差动保护在电力系统中的各种设备上作为主保护得到广泛应用。针对比率差动保护制动系数在内部故障灵敏度与外部故障安全性方面的矛盾，提出了一种相位相关电流差动保护新原理，该原理将差动两侧的电流相位差引入判据，使得区内、外故障情况下制动项分别体现为驱动和制动2种状态，从而提高了差动保护的灵敏性和可靠性。同时，差动保护新原理在抗电流互感器饱和问题上也具有明显的优越性。

基于可拓融合的±800kV直流输电线路雷击干扰识别方法102-111

摘要：±800kV特高压直流（ultra high voltage direct current，UHVDC）输电线路在雷击故障或非雷击故障下，因有故障电流入地的集中参数通路，保护安装处观测到的电压波形在5ms时窗内幅值骤降，出现过零点，且多次与零轴相交，其故障后的暂态分量与极电压值相关度较小，时窗内的电压均值也较小。在雷击未造成故障情况下，由于不存在故障电流入地集中参数通路，雷电引起的冲击响应相对于极电压值较小，电压波形在5ms时窗内围绕各极直流电压轴线上下交替变化，并逐渐衰减至极电压轴线，其电压暂态分量与极电压轴线相关度较大，时窗内的电压均值接近于该极电压轴线值。将时窗前2ms电压采样值直接进行相关度计算，后3nls采样值直接进行电压均值归一化计算，将两特征进行可拓融合来实现雷击干扰识别，兼有故障选极功能。仿真结果表明该算法有效。

集中调度与发电企业自主调度相协调的节能调度体系112-118

摘要：中国电力调度长期采用高度集中的调度模式，保障了电力系统安全，但一定程度上影响了节能发电调度的开展。提出发电企业自主调度的概念，在调度计划的形成过程中，在保证系统安全的情况下，赋予发电企业一定自主权。提出了将集中调度与发电企业自主调度相协调的节能调度体系。在初始计划的形成中，调度机构给出一定的框架性约束，允许发电企业在框架性约束范围内，白拟发电计划；经调度机构综合、校核和修订后，形成初始可行的发电计划；发电计划形成后，允许发电企业根据实际情况，适当调整，并经安全校核后完成修订，以实现节能减排的目标。

中国电机工程学报杂志高电压技术

C4F8／N2混合气体局部放电特性实验研究119-124

摘要：由于SF6气体的温室效应，减少或杜绝SF6气体的使用已成为共识。从局部放电（partial discharge，PD）性能的角度探讨了用C4F8／N2混合气体代替SF6气体用于气体绝缘设备的可行性。通过试验测量C4F8／N2混合气体在不同气压、不同混合比、不同电极距离情形下的局部放电起始电压，得到了这3种因素对混合气体局部放电性能的影响，并与纯SR6气体的局部放电起始电压做了对比。结果表明：纯C4F8气体的局部放电起始电压是纯SR气体的1．3倍左右；C4F8气体与N2气体具有协同效应，协同系数在0．45左右；C4F8／N2混合气体的局部放电能力与同混合比的SF6／N2混合气体的相似。因此，综合考虑液化温度、环境影响、局部放电性能后，C4F8气体含量在10％～20％的C4F8以叱混合气体有可能替代SF6气体用于气体绝缘设备。