中国电机工程学报杂志社
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中国电机工程学报杂志

《中国电机工程学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1964年,公开发行的半月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:学术论文、新技术、新成果、新经验、专家论坛、专家建议、标准讨论、科学通报、国外科技动态、会议报告等。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 国际刊号:0258-8013
  • 国内刊号:11-2107/TM
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:82-327
  • 创刊时间:1964
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:3.5
  • 综合影响因子:3.206
相关期刊
服务介绍

中国电机工程学报 2012年第34期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志智能电网

采用功率预测信息的风电场有功优化控制方法

摘要:风电场接受系统有功调度指令后需将调度需求分配到场内各风电机组。考虑到风电机组控制系统的频繁动作会直接影响其出力可靠性和机组寿命,提出一种新的风电场有功优化控制方法。该方法通过超短期风功率预测数据判断风机出力趋势以确定风机出力加权系数,优化风电场内有功调度分配指令,减少机组控制系统动作次数,平滑风电机组出力波动。最后,应用实际数据将所提方法与现有方法进行了比较,验证了所提方法的合理性和先进性。
1-7

双馈风力发电低电压穿越撬棒阻值模糊优化

摘要:撬棒(crowbar)保护是双馈风力发电机组实现低电压穿越的主要控制方法之一。针对传统撬棒阻值设计与定转子电流约束条件边界取值相关,进而影响系统安全性这一问题,采用模糊优化理论,分析电网发生三相短路故障时转子电流峰值估算式以及撬棒阻值约束式;根据模糊优化机制及上述阻值约束关系,建立撬棒阻值模糊集隶属函数及模糊目标函数。针对1.5 MW双馈风电机组撬棒阻值进行模糊优化设计,并对设计结果在Matlab/Simulink平台上进行了仿真验证。仿真结果表明,撬棒阻值优化可以显著减小双馈机组低电压穿越时的定转子电流、直流母线电压及电磁转矩振荡,有效提高风电系统的安全可靠性。
17-23

智能电网条件下的多目标输电网规划

摘要:为了解决智能电网条件下的多目标电网规划问题,在智能电网的基本框架下,用电网投资值衡量电网规划方案的经济性,用需求侧的缺电损失衡量方案的可靠性,用网络的可用输电能力衡量方案的灵活性,用系统的扩展因子衡量方案的适应性,用电网的低限值线路介数因子衡量方案的抗毁性。在此基础上,建立了基于余弦排序理论的多目标电网规划数学模型。引入熵理论确定各指标的权重系数,有效地摆脱了权重取值的主观性。在高维坐标系中,利用待评价方案与理想方案对应的指标有向线段和理想指标有向线段之间的夹角余弦值进行比较,得到综合效益最佳的优化决策方案,为未来智能电网规划建设进行有效的指导。算例分析验证了该方法的有效性和可行性。
30-35
中国电机工程学报杂志电力系统运行与规划

链式STATCOM相间直流电压平衡控制策略

摘要:静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)普遍采用链式结构,换流链由若干结构相同的H桥链节级联组成。链节直流电压的稳定是保障装置可靠运行的必要条件。通过对换流链功率方程的分析,阐述实现换流链相间直流电压平衡控制的基本数学原理,提出一种基于负序电流的相间直流电压平衡控制思想,并考虑了系统电压不平衡的影响。仿真分析和工业样机实验表明,所提计及系统电压不平衡的链式STATCOM相间直流电压平衡控制策略,具有稳态精度高、抗扰性好、暂态和动态性能优越的特点,能有效解决链式换流器直流电压平衡控制难题。
36-41

电网不平衡时电压源换流器高压直流输电统一控制策略

摘要:针对电网不平衡时电压源换流器高压直流输电(voltage source converter based high voltage direct current transmission,VSC-HVDC)的直流电压2倍频波动及交流系统低频谐波问题,建立基于正向dq坐标系的正负序VSC-HVDC动态模型,研究其运行特性,并提出一种新型统一矢量控制策略。该策略外环基于谐振积分器及谐振滤波器方案实现直流系统2倍频波动抑制,降低不平衡运行对电网电流的低频谐波影响;内环为两相静止坐标下的正负序矢量电流统一控制,避免因相序分解可能引起换流站交流侧电压含奇次低频谐波分量的问题。PSCAD/EMTDC仿真研究表明:统一矢量控制不仅能抑制直流系统2倍频波动,而且降低了交流电网低频谐波水平,增强了VSC-HVDC的不平衡运行能力。
50-57

考虑方向性和风险性的大型互联电网可用输电能力快速计算

摘要:快速而准确地计算可用输电能力(available transfer capability,ATC),对于大型互联电网的运行与调度具有重要意义。提出一种考虑多方面影响因素的适用于大型互联电网的可用输电能力快速计算方法。该模型采用重复潮流法构建动态ATC的计算框架,通过优化校验过程与自适应步长控制提高了计算速度。文中全面地考虑了包括暂态稳定约束在内的多种动态和静态约束;在分析不同的功率调整过程对计算结果影响的基础上,给出3种具有实际指导意义的功率增长方向及其计算方法;并引入暂态稳定的概率风险评估,间接计及不确定性因素,计算系统承担一定失稳风险时的ATC。所开发软件在实际电网中的应用验证了所提算法的有效性和实用性。
58-66

基于多场景技术的有源配电网可靠性评估

摘要:集成了风电等分布式电源和储能系统的配电网称为有源配电网。为了提高考虑风电随机性的有源配电网可靠性评估的计算效率,同时最大程度地拟合风电出力的随机性特点,建立了基于拉丁超立方抽样和场景削减技术的风电可靠性评估模型,并提出一种系统化的有源配电网可靠性评估方法。对于有源配电网,主网发生故障后,配电网的部分可以形成微电网孤网运行。当处于微电网运行状态时,考虑在每一种风电功率场景下,微电网内负荷和发电是否均衡,并在发电不足时执行切负荷策略,得到了微电网内负荷点被切除的概率,然后基于孤岛形成概率,运用全概率公式得到了配电网负荷点的可靠性指标和系统的可靠性指标,并在改进的IEEE RBTS算例系统上进行仿真。该算法能够综合考虑风电可靠性模型的计算效率和准确性2个方面,算例结果表明,风机加入配电网能够有效提高相应微电网的可靠性水平。
67-73

输电系统连锁故障的运行风险评估算法

摘要:随着中国跨区电网的建成,连锁故障已成为威胁大电网稳定运行的重要因素之一。为研究连锁故障输电系统中的传播机理,评估不同保护配置方案下的连锁故障运行风险,提出基于实时运行条件的线路停运概率模型和基于马尔科夫方法的隐性故障模型,并据此提出连锁故障搜索模式。基于风险理论,提出市场条件下输电系统的连锁故障运行风险评估方法及相关指标,从而将安全性和经济性较好地结合起来。将该算法应用于IEEE-RTS 79系统,指出其中的关键线路。仿真分析表明:合理的保护配置方案能减小隐性故障带来的风险,改造线路的传输容量能有效降低连锁故障带来的风险,运用运行可靠性理论去评估连锁故障风险能较真实地反映系统的状态。
74-82

一种基于时频域多特征量的电能质量混合扰动分类新方法

摘要:针对电能质量混合扰动分类问题,提出一种基于时频域多特征量的分类新方法。首先利用聚类经验模型分解方法和改进不完全S变换对扰动信号进行处理,并提取9个时频域特征值;然后,将特征量输入到分块化的自动分类系统中进行扰动识别。该方法充分考虑单一扰动之间的相互干扰,并通过互补的时频域特征量进行有效的抑制。仿真结果表明,在一定的噪声条件下,所提方法可有效分类电压暂降、电压暂升、电压短时中断、脉冲暂态、振荡暂态、谐波和闪变等电能质量扰动及其组合而成的混合扰动。
83-90

不平衡负载的平衡分量法分解及补偿方法

摘要:为了更好地对三相不平衡负荷进行平衡化补偿,对不平衡负载进行详细分析,提出一种新的基于平衡分量法的无功补偿导纳计算方法。首先,将任何中性点不接地的三相负载分解为平衡负载和一个线间负载之和,通过将三相负载进行分解,可以得到负载所需要补偿的导纳值。补偿导纳的计算可分为平衡负载功率因数补偿、线间负载功率因数补偿以及线间线阻性负载平衡化补偿3部分。然后,对系统电压不对称时的Steinmetz理想补偿网络算法进行修正,根据控制目标和修正后的理想补偿网络算法,计算出系统电压不对称时所需的补偿导纳值。通过算例、仿真分析及实验验证,证明了所提无功补偿导纳计算方法的合理性和正确性,该方法具有计算简单、便于实现的优点。
98-104
中国电机工程学报杂志电力系统仿真及分析计算

基于聚类趋势分析与逐步回归的电铁牵引负载负序源模型研究

摘要:建立适合于负序特性分析与潮流计算的电铁牵引负载负序源模型至关重要。负序源建模可视作负荷建模问题,提出一种基于负序特性分类与综合的建模方法。选取基波负序电流的实测响应空间与机车的实际运行状态为特征向量,对样本集进行聚类趋势分析。在确保样本集可聚的前提下,利用聚类有效性函数得到最优分类结果。通过对牵引负载的负序特性机理分析确定模型的结构,并采用逐步多元回归的方法得到最优模型表达式。对新增样本,将其归入与聚类中心欧氏距离最小的那个类,并对该类模型进行检验。实例分析表明,所建负序源模型是合理而有效的。
120-128
中国电机工程学报杂志继电保护、通信及自动化

绝缘状况原理在大型水轮发电机3次谐波量接地保护中的应用

摘要:大型水轮发电机对定子绕组单相接地通常装设的双频式100%保护,实践证明其3次谐波电压保护在可靠性、灵敏性和简洁性等方面存在很多问题,因此提出应用基于绝缘状况的保护原理来解决这些问题。针对水轮发电机定子单相接地3次谐波电压保护原理和其在运行方式变化和起停机过程中可能存在的误动情况进行分析,阐述了基于发电机中性点侧对地绝缘状况的保护原理,其保护出发点是将电气量的差值保护判据变为基于绝缘状况的相对阻抗的无量纲比值保护判据。具体结合该原理与水轮发电机定子单相接地故障特点,分析其对已有问题的解决效果,结果表明,该原理在实际应用中具备合理性,有望在实际应用中改善水轮发电机接地保护的动作情况。
129-134

基于动态故障树的变电站通信系统可靠性分析

摘要:通过分析并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)、高可用无缝环(high availability seamless ring,HSR)和快速生成树协议(rapid spanning tree protocol,RSTP)3种冗余协议的工作机制,提出一种定量评估变电站通信系统动态可靠性的分析方法,为设计基于IEC 61850的变电站通信系统的组网方式提供参考。依据系统的可修复和冗余特性分析研究系统可靠性,采用动态故障树方法建立3种网络的可靠性模型,利用模块化分析思想将动态故障树分为静态子树和动态子树,静态子树采用二元决策图(binary decision diagram,BDD)算法、动态子树采用Markov算法对模型进行计算分析。对3种可修网络系统的模型结构和可靠性指标的分析表明,在可修系统中,PRP网络在3种网络中具有最高的可靠性,但成本也最高。
135-141
中国电机工程学报杂志高电压技术

1000kV与500kV交流线路同塔架设相间放电特性及绝缘配合

摘要:为确保1000kV与500kV同塔架设相间绝缘设计的可靠性和经济性,采用2套长波前冲击电压发生装置产生不同波前时间冲击电压模拟线路相间过电压,针对中国1 000 kV双回特高压线路与500 kV双回超高压线路同塔架设的杆塔结构及导线布置特点,开展了上侧1000kV相间操作冲击放电试验、下侧500 kV相间操作冲击放电试验,以及1000kV与500 kV相间的空气间隙放电试验研究,获得了不同间隙距离放电特性曲线和对地高度影响等研究结果。并根据中国华东地区拟采用该输电方式的苏州—沪西段工程相间过电压水平,分析提出了相间绝缘间隙配置推荐值。研究表明8分裂导线相间1000 s操作冲击放电电压平均间隙系数K为1.61,8分裂—4分裂和4分裂-4分裂相间标准操作冲击放电电压平均间隙系数分别为1.44和1.49。该研究成果为国际上首次提出的特高压与超高压同塔架设输电方式提供了外绝缘设计依据。
142-150

特高压变压器高压出线装置长时工频耐压下绝缘性能试验研究

摘要:根据油纸绝缘的V-t特性,制定了特高压出线装置长时工频耐压试验方案,提出以出线装置在10h,m1.5U/3工频电压下的绝缘特性衡量出线装置的绝缘裕度。设计了特高压出线装置绝缘裕度试验系统,实现了出线装置脱离变压器或电抗器实体进行电气试验的目的。试验以局部放电为特征量,研究特高压出线装置在长时工频电压作用下的电气性能。结合两种局放测量的接线方式检测局放信号,并对局放回路进行分析,提出了区分局放产生的部位的方法,排除套管局放对系统局放结果判断的干扰。试验结果表明国产特高压出线装置在长时工频电压作用下无局放,绝缘性能良好。
151-157

高海拔地区复合绝缘子先导发展法闪络判据

摘要:为研究在高海拔地区特高压输电线路复合绝缘子的闪络与击穿特性,建立适用于高海拔地区复合绝缘子的先导发展模型,在2 100 m的高海拔地区进行了800 kV的I型和V型复合绝缘子雷电冲击电压试验,用高速摄像机拍摄了放电过程图像,得到了2种布置方式下特高压复合绝缘子的雷电冲击闪络电压U50%和伏秒特性数据。并将伏秒特性曲线试验值与IEC推荐公式计算值和CIGRE推荐先导发展模型计算值进行了对比研究;通过数值仿真计算提出了适合高海拔地区复合绝缘子闪络的先导发展模型,并结合已有试验数据,对1.9、2.04和7.1 m串长复合绝缘子的先导发展模型进行了验证。结果表明:在相同绝缘长度为7.1 m时,V型复合绝缘子布置方式下空气间隙击穿,其击穿电压比I型复合绝缘子闪络电压高7%;高海拔地区特高压复合绝缘子闪络的先导发展模型与复合绝缘子空气间隙击穿的先导发展模型的k与E0值应采用0.7 10 6(m2/(v2 s))、440 kV/m和0.74 10 6(m2/(v2 s))、500 kV/m。
158-164

基于电晕笼的导线操作冲击电晕特性试验研究

摘要:随着电力系统的电压等级逐渐升高,操作过电压对输变电设备的绝缘水平影响越来越大,如何对输电线路操作过电压精确计算,使设备的绝缘设计更为合理广受关注。目前计算线路操作过电压中都忽略了导线的冲击电晕会对操作过电压产生明显的衰减畸变影响,计算结果往往过于保守。在中国特高压交流试验基地进行的试验对电力系统常用的导线进行了操作冲击电晕试验,获得了相应的导线冲击电晕伏库特性曲线。试验结果表明,导线参数对起晕电压影响较大。长波头操作冲击产生的空间电荷量比标准操作冲击更大,而正极性冲击电晕比负极性电晕更为激烈。基于试验结果,建议在输电线路中安装选相合闸断路器的,利用断路器的开断使线路的操作过电压都为正极性的,从而利用正极性冲击电晕降低线路操作过电压值。
165-172

电极材料和直径对真空电弧电压和阳极活动影响的实验研究

摘要:电极间的燃弧过程能够反映真空开关的开断特性及机制,采用实验手段分析和研究了不同电极直径和材料下真空电弧中的电极过程。在可拆卸真空灭弧室中,分别对直径为41、58 mm的纯铜和CuCr30的杯状纵向磁场电极进行了间距10 mm的大电流(有效值为10、12.5、15及17.5 kA)燃弧实验,用高速摄影仪拍摄电极间的电弧形态和阳极活动,并测量了电弧电压波形。以实验测量为基础,分析研究了真空电弧在不同电极直径以及铜和CuCr30材料下的电弧电压特性、阳极活动特性。实验结果表明:电极直径和材料与真空开关的开断性能有着密切的关系;随着电极间直径增大,电弧电压减小,电弧稳定、扩散态好,阳极斑点形成的电流阀值高,电极的开断能力较大。
173-180