未来配电系统形态及发展趋势
摘要：基于国内外电网技术的研究热点，探讨未来配电网的形态和发展趋势。首先，在阐释传统配电网和未来配电网区别的基础上，从未来配电网的格局、结构、运行模式、物理信息系统、能源互联网等5个方面，探讨未来配电系统的形态；然后，分析了能源结构发展，产业技术驱动，政策、体制改革等3个方面的趋势，进而综合评估未来配电网的发展趋势。最后，总结8项主要关键研究领域，并从政策和技术角度提出了支持我国配电网发展的3点建议。电压暂降分类特征可比性、相关性及马氏距离分类法
摘要：分类特征选取和分类方法是电压暂降分类的基础。从分类学原理出发，针对不同分类目标的电压暂降分类，引入电压暂降分类特征概念，研究同类和异类暂降分类特征的可比性，提出基于费希尔判别准则的分类特征线性判别和分类特征选取方法；考虑同类和异类暂降间分类特征相关程度的不同，提出基于马氏距离的电压暂降分类方法。以短路故障、变压器空载激磁和大型感应电动机起动引起的电压暂降为分类目标，对理论样本和不同情况下实测数据的分析证明该方法正确性、可行性和良好的噪声鲁棒性，并证明，在分类过程中考虑特征属性可有效提升其分类性能。分析电压质量对分布式电源渗透率影响的多分辨率模型与方法
摘要：如何考虑电压质量对分布式电源最大渗透率水平的影响成为实现大规模分布式电源安全并网的关键问题。目前大部分研究集中于如何分析静态电压升高对渗透率的影响，而分布式电源对动态电压质量造成的影响却研究甚少。首先建立能够系统、动态地描述电压质量的二维多分辨率模型，并进一步提出动态电压质量对分布式电源最大渗透率水平影响的分析方法。最后将其应用于IEEE34节点的算例中，结果表明：在确定分布式电源最大允许渗透率水平时必须考虑动态电压质量的影响。不规则风速概率分布的混合半云建模方法
摘要：针对目前风电场风速概率分布模型拟合精度低、通用性差的问题，根据不确定性数学理论，提出一种基于混合半云模型的风速建模方法。该模型通过逆向云发生器求取区域风速样本的期望、熵、超熵数字特征，建立相应区域的半云模型，应用正向云发生器对不规则的风速概率分布进行分区拟合。单峰、不规则、多峰特性风速概率分布实例计算结果表明：所提风速混合半云模型简单高效、通用性强，适用于任意风速概率分布，对具有单峰、不规则、双峰或多峰特性的风速概率分布均能获得较高的拟合精度。提高双馈式风力发电机机电暂态模型 crowbar保护仿真精度的方法
摘要：提高双馈式风力发电机（doubly-fedinduction generator，DFIG）机电暂态模型精度的关键在于对各种类型故障的模拟，如何在对称故障机端电压跌落中等幅度或不对称故障机端电压跌落较深等工况下，建立准确的撬棒电阻（crowbar）保护模型是DFIG机电暂态模型故障模拟的难点。提出一种提高DFIG机电暂态模型crowbar保护仿真精度的方法。首先，建立DFIG感应电机5阶数学模型，以保留转子电流基频分量作为故障下crowbar保护的动作依据；其次，基于动态相量法，提出5阶感应电机模型与机电暂态电力网络的接口算法；最后，在crowbar控制器机电暂态模型中引入转子负序电流补偿，以模拟严重不对称故障下crowbar保护持续投入，恶化系统电压的情况。以华锐1.5MW DFIG机组为例，分析了两种工况下的运行特性，仿真结果与实测曲线一致，表明所提方法可准确模拟crowbar保护的动作过程，提高了DFIG机电暂态模型仿真的精度。基于分水岭与Krawtchouk不变矩相结合的改进方法在变电站巡检图像处理中的应用
摘要：变电站的巡检机器人在执行巡检任务时，由于位置的变动导致采集的现场设备图像内容出现差异。针对传统定点拍摄的图像处理方法不能满足变电站设备图像处理要求的问题，该文提出了一种基于标记分水岭模型与 Krawtchouk不变矩相结合的改进算法，以实现巡检图像中的设备存在遮挡物及仿射变换情况下的目标分割与特征量提取，基于Hsim函数完成最终的目标识别。以松原500 kV变电站巡检机器人实际拍摄的图像为例，结果证明所提算法能够对设备图像进行有效的分割与分类，并通过特征量匹配实现对变电站设备现场状态的甄别，为变电站现场设备图像智能处理提供一种可行的方案。区域电网内弱联机群摆动对互联系统功角稳定性的影响
摘要：基于三机等值系统，从区域内部发电机群摆动对等值电势的影响入手，探讨研究大互联电网暂态稳定新特征。分析表明，扰动后区域内部机群会相互摆动，导致等效电势幅值变动，使互联系统功率特性产生变化，从而影响到系统暂态稳定能力。其中，当区域内功角超前机群受扰严重时，互联系统更容易发生功角稳定问题。因此在研究大互联系统暂态稳定性问题时，并不能简单地用故障期间冲击能量衡量系统暂态稳定受扰严重程度，还需分析区域机群相互摆动给系统暂态稳定所带来的影响。基于似然剖面的元件模型暂态参数可辨识性分析
摘要：提出一种基于似然剖面的电力系统元件暂态模型参数可辨识性方法。可辨识性是参数辨识的前提，可辨识性分析有助于在参数辨识过程中选取合适的扰动数据，并确定可以被有效辨识的参数。参数的可辨识性由模型本身的结构特点和用于辨识的实际扰动深度、实测数据噪声大小共同决定，前者对应理论可辨识性，后者对应实际可辨识性。综合考虑这两种可辨识性，引入统计学中利用似然剖面构造置信区间的方法来进行参数可辨识性分析，通过求解一系列优化问题，得到给定模型中每个参数的置信区间和可辨识性指标。基于此，不仅可以判断参数是否具备理论可辨识性，还能直观地反映各参数的实际可辨识性。电力系统实时调度的有效静态安全域法
摘要：实时调度对机组运行基点调节范围有限，相对于运行经济性，其对电网运行安全性的意义更为突出。基于优先目标规划与静态安全域分析的方法，构建以自动发电控制机组运行基点与参与因子为决策变量的多目标实时调度模型。模型具有两层目标：第1层以系统平抑扰动能力最大化为目标，即要求系统运行中的静态安全域与节点扰动域重合范围（有效静态安全域）最大化；第2层则以系统发电成本与备用成本最小化为目标。模型两层目标具有明确等级顺序，实现有效静态安全域最大化条件下的经济最优性，体现实时调度保证电网运行安全的首要任务。通过对示例系统的测试计算与分析证明了所提方法的有效性。基于联合加权熵的电网自组织临界状态演化
摘要：针对潮流熵和网络拓扑熵在表征电网自组织临界演化水平上的局限性，提出用负载率进行加权的加权潮流熵和用度数大小进行加权的加权网架结构熵，分别表征电网负载率和潮流分布变化、电网度数大小和度数分布变化后电网的自组织临界状态演化水平；结合信息论首次提出联合加权熵，综合反映了电网的网架建设、负载率以及潮流分布对电网自组织临界性的影响，从而从一个全面的角度表征了电网的自组织临界演化水平。结合大停电风险评估指标风险价值和条件风险价值对甘肃电网的自组织临界演化进行了仿真计算，仿真结果证明联合加权熵在表征电网自组织临界演化水平上的全面性和有效性。基于频域动态模型的同步相量测量算法
摘要：考虑到电力信号的动态特性，电力信号基波分量的幅值与频率也可能随时间变化。基于频域动态模型，提出一种利用同一数据窗对不同频点滤波器的响应来修正离散傅里叶变换法（discrete Fourier transform，DFT）估计结果的同步相量测量算法，分别应用理想信号以及PSCAD/EMTDC仿真信号来检验算法的性能。仿真结果表明，虽然需要增加有限的运算量，但与以往算法相比，所提出算法在低频振荡、频率偏移等动态条件下，能够消除或减弱电力信号基波分量的时变性并大大提高信号的相量测量精度。案例推理式输电线单端电流行波故障测距
摘要：针对线路单端电流行波故障测距因波头标定困难所导致的测距可靠性不高、难自动执行等不足，提出基于历史数据进行案例推理的经验学习式改进思路。首先分析线路故障实录行波的形态特征和影响故障距离折算的因素。针对故障的复发性和多厂家、跨平台、不同电压等级线路故障波形的相似性，对测距过程中的波头标定和距离折算2个关键阶段进行参数化、案例化描述，根据相应特征属性于历史案例库搜索最相近样本进行算法参数复用从而实现智能测距。该方法能够对复发性故障实现测距结论复用，能够对高相似度故障样本实现测距方法复用，测距效果随历史故障样本积累而提升。不同厂家行波装置获得的大量故障实录数据表明该方法可行、有效。混合业务公平的宽带电力线正交频分复用系统跨层资源分配
摘要：在宽带电力线正交频分复用系统通信容量资源不足、实时业务要求固定速率/比特和非实时业务要求最小速率/比特、总功率受限子载波等功率的约束下，建立满足实时业务稳定性和非实时业务公平性的多目标优化跨层资源分配模型，提出混合业务公平性与速率自适应相结合的跨层资源分配算法。在典型电力线信道环境下进行仿真和分析，结果表明提出算法性能优于对比算法且更满足多用户混合业务电力线通信资源分配的多目标优化要求。一种新型电流极性比较式方向元件
摘要：为克服电容式电压互感器（capacitor voltage transformer，CVT）暂态传变特性差对行波极性比较式方向元件可靠性和灵敏性的影响，提出一种工频电流量极性比较式方向元件。该元件利用故障前电流和故障分量电流之间的极性关系来确定故障方向。由于所提方向判据与故障电压量无关，因此从原理上避免了CVT暂态传变特性对方向元件可靠性和灵敏性的影响。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明，该元件能够快速可靠地确定故障方向，其性能不受故障初始角、过渡电阻、噪声和负荷状态的影响。太阳能辅助燃煤发电技术经济分析
摘要：太阳能与燃煤互补发电方式是近年来大规模太阳能热利用的发展方向之一。以槽式太阳能集热系统辅助某330MW燃煤机组替代高加回热抽汽加热给水的互补发电系统为例，对功率不变型互补发电系统的设计点热力性能及年热力性能进行了分析。结果表明，太阳能辅助发电系统的年光电转换效率可达到20.41%，高于单纯槽式太阳能热发电方式。在此基础上，以内部收益率（internal rate of return，IRR）作为评价指标，运用技术经济的基本原理对太阳能辅助燃煤机组互补发电系统的经济性能及其主要影响因素进行了定量的分析评价,得到了太阳能上网电价、集热器造价、燃料成本等关键因素对内部收益率的影响。基于火焰自由基成像和支持向量机的燃烧过程NOx排放预测
摘要：火焰特征参数对燃烧稳定性及污染物生成具有重要影响。火焰自由基作为燃烧的中间产物，其特征在研究污染物的生成机制及其控制方面起着重要的作用。文中通过火焰自由基图像处理和火焰温度监测，并结合支持向量机的软计算法提出了一种NOx（NO和NO2）排放量的在线预测技术。该技术通过光增强成像系统采集火焰自由基OH＊，CN＊，CH＊和 C2＊的数字图像，同时使用光谱仪和双色法获取火焰温度。在所得的火焰基图像中提取其特征值（自由基灰度等值线和比值），并结合火焰温度，建立基于支持向量机的软计算方法，实现了对 NOx的排放预测。在燃气燃烧试验炉上的实验结果验证了基于火焰自由基图像的 NOx预测排放模型的有效性。竖直圆柱形水箱保温过程热分层现象与机理研究
摘要：对竖直圆柱形水箱在保温过程中热分层现象及其形成机理进行了研究。重点考察保温层条件下蓄热水箱温度场和流场的变化。主要针对各外壁面为第三类边界条件、内部流动为层流状态的情况。通过实验和数值计算2种方法进行研究。通过计算结果和实验结果的对比，验证了数值计算方法的有效性。研究结果表明：圆柱形水箱的保温过程可以分为非稳态和准稳态2个阶段。在非稳态阶段，水箱内部的流动和温度变化主要是受到侧壁面和上壁面散热的控制，而保温层温度从内向外逐渐升高，之后保温层温度整体上升。在准稳态过程中，水箱内部可分为下部的热分层区和上部的热流体区。保温层温度分布相对稳定，随时间整体下降。保温层外壁面温度达到最高值可以作为划分非稳态阶段和准稳态阶段的标志。合成气燃气轮机燃烧室CFD模拟的模型选择及优化
摘要：采用雷诺平均的计算流体力学方法，通过模拟与燃烧室模态相似的标准旋流扩散燃烧实验以及合成气模型旋流燃烧室实验，分析了4种湍流模型对旋流燃烧及合成气燃烧室的数值模拟结果的影响。对比标准实验的速度、温度以及混合分数等实验数据，讨论不同模型以及参数取值的模拟效果，选取最合适燃烧室内复杂流型预测的realizableκ-ε湍流模型，并对位于湍流动能耗散率（ε）方程源项中的模型常数C2做出修正。耦合相应较为准确的燃烧模型以及反应机理，形成针对合成气燃烧室性能预测的较为理想的模拟方法。开展合成气模型旋流燃烧室燃烧实验，利用形成的数值模拟方法，对燃烧室壁温及 NOx排放进行了预测，结果与实验较吻合，验证模拟方法可靠。
