电网安全运行知识的表达与演变
摘要：随着智能电网的发展，电网运行方式呈现时变的特点，导致电网安全运行知识呈现出复杂多变的特点，迫切需要研究电网安全运行知识的表达方式和演变规律，以更好地了解智能电网下电网安全运行知识的特点，为电网安全运行知识管理的研究奠定基础。该文在对电网安全运行知识特点和规律归纳总结的基础上，提出了包含主特征维、辅助特征维、数值维的安全运行知识三维表达方法。针对智能电网环境下电网运行方式和运行知识复杂多变的特点，将电网安全运行知识演变分为程度由强到弱的三类演变，即：结构性演变、特征性演变和数值性演变。以自动发现的电网在线关键断面和精细规则为电网在线安全运行知识，针对修改后的IEEE9节点系统和某省级实际电网进行算例研究，揭示了潮流注入变化和电网拓扑变化时电网安全运行知识的结构性、特征性和数值性等三类演变现象，验证了所提出的电网安全运行知识三维表达方法以及知识演变分类方法的有效性，为电网安全运行知识管理的研究奠定基础。一种平抑微网联络线功率波动的电池及虚拟储能协调控制策略
摘要：提出一种蓄电池和虚拟储能的协调控制策略，用于有效平抑微网联络线功率波动。首先，针对电热泵可控负荷的群体特性，引入一种标识优先列表工具，用于构建负荷需求响应虚拟储能模型；在其控制策略设计时，类比于电池的荷电状态，引入一种虚拟储能状态标识cT，用于描述可控电热泵负荷的群体可调能力。进一步，提出一种可变滤波时间常数的微网联络线功率波动控制策略，通过为虚拟储能和电池储能系统设置两种不同时间常数的巴特沃兹滤波器，实现其分别平抑微网联络线功率波动中的高频和低频成分；同时通过虚拟储能和电池储能的优化协调，既可保证参与负荷需求响应用户的舒适性，又能有效减少电池储能的充放电频次，避免其过充过放情况发生，从而延长电池使用寿命。集群风电虚拟机组时变概率模型及调度性能指标（一）：时变概率模型
摘要：在中国风电集中接入发展模式下，集群风电以虚拟机组（wind farm cluster virtual power generation unit, WCVPG）形式参与运行可提高其可调度性。对WCVPG出力特性的准确建模是将其纳入调度运行的基础。该模型的核心是风电的不确定性和波动性概率模型，其概率分布具有非平稳的特点，难以直接推导其解析表达式。该文提出一种建立WCVPG不同时段时变概率分布的方法。首先，基于非平稳随机过程概念，定义了概率分布和互相关系数时变特性；然后，基于实测数据论证了风电时变特性的客观存在。在此基础上，提出了一种基于离线时变状态相依模型集和在线蒙特卡罗抽样的WCVPG时变概率建模方法，基于实际系统和数据验证了其有效性，并证明了考虑风电概率分布时变特性可提高建模精度。基于模块化多电平换流器的直流电网预充电控制策略
摘要：该文介绍基于模块化多电平换流器（modular multilevel converter, MMC）的直流电网启动预充电过程。直流电网启动时，若有源站和无源站解锁顺序或控制策略不当，都将产生较大的冲击电流和电压跌落；同时若无源站解锁后采用常规控制策略，将导致无源站站间直流电压和子模块电容电压出现振荡。分析解锁后充电过程中有源站和无源站之间的能量转移和交换规律以及无源站间电压振荡机理。提出直流电网有序解锁方案和改进多电平调制算法，同时设计无源站闭环能量平衡控制策略。在PSCAD／EMTDC中建立一个基于MMC的4端直流电网模型，在该模型中对所提启动控制策略进行仿真验证。结果表明，所提出的闭环控制能够保证解锁过程中无源站站间电压振荡得到有效抑制，确保系统直流电压和所有换流站子模块电容电压都能按照设定值进行充电，实现直流电网平稳快速启动。《中国电机工程学报》荣获“2015期刊数字影响力100强”
摘要：9月19日，由中国（武汉）期刊交易博览会组委会、新闻出版总署信息中心、中国期刊协会数字分会联合主办，DCCI互联网数据中心协办的“2015期刊数字影响力100强”遴选结果公布，《中国电机工程学报》被评为“2015期刊数字影响力100强”，并且成为电工学科唯一入选的学术期刊。 据悉，本次遴选活动历时三个月，主要依据是第三方数据。数据来源包括：中国知网、读览天下、中邮阅读网、VIVA畅读新媒体、Adobe阿多比DPS系统、苹果报刊亭、微博、微信等，并由国内知名数据分析机构宏博知微进行独家数据分析挖掘。再经专家组终审，综合得出数字影响力100强的名单。发电机无功备用评估与优化方法综述
摘要：发电机无功储备可在系统遭受扰动时，动态地提供电压支撑能力，维持母线电压的稳定性。发电机无功备用对于提高电力系统电压稳定性至关重要，无功备用量的多寡可以反映系统电压稳定裕度的大小。为此首先对电力系统发电机无功备用的定义及评估方法进行了归纳总结；然后对发电机无功备用的优化模型做了全面的论述，同时对当前的求解算法进行了归类，并做了具体的阐述，指出了各自的缺点和优点；并对当前发电机无功备用研究存在问题进行了的阐述：最后对今后发电机无功备用需要开展的关键研究内容提出看法及建议。大型风电场中不同位置的风机对次同步谐振特性影响程度的比较分析
摘要：针对双馈风机串补系统的次同步谐振问题，现有文献大都将整个风电场等效为单台风机进行研究，而忽略不同位置风机的风速、输出功率及其间线电缆参数对系统次同步特性的影响。该文将整个风电场划分为两个子风电场，分别等效为一台风机，建立两机串补系统模型，然后分别改变每台风机的转速、输出功率和电缆参数，比较对整个系统次同步特性的影响程度。结果表明：在同样风速条件下，不同位置的风机，对系统的次同步特性影响程度不同，离汇流母线近端的风机对系统稳定性的影响大于远端的风机。当整个风电场的输出功率给定，两子风电场输出容量配置比例不同，系统表现出的次同步特性不同，远端风电场输出功率越高系统稳定性越好。风机与汇流变母线之间的输电线路阻抗越大，系统的稳定性越强。相近扭振频率并联发电机组次同步振荡研究
摘要：大型火力发电厂通常采用分期建设的方式，使得同一电厂中可能存在轴系扭振频率接近的并联发电机组。该文针对相近扭振频率并联发电机组次同步振荡的机理、特性和风险开展研究。首先采用特征值方法分析了相近扭振频率并联机组次同步振荡的机网振荡模式和机组间振荡模式的形成机理和特点，并对发生于实际系统中的次同步振荡现象给出了清晰、合理的解释。在此基础上，分析了串补度和开机组合方式对两种振荡模式的影响，从而揭示了相近扭振频率并联机组次同步振荡的风险规律。最后，采用数字仿真方法对分析结论进行了验证。基于成本－价值解耦的源－荷备用协同优化
摘要：电力系统运行需要兼顾可靠性与经济性，优化备用配置是其中的关键。随着负荷侧响应技术的发展，可控负荷成为一种重要的备用资源，需要与发电侧备用协同优化。文中在动态经济调度的框架下，提出了基于成本－价值解耦的源－荷备用协同优化方法。优化模型包含负荷侧备用的恢复过程，反映了不同负荷的物理特性；且计及网络约束，避免线路阻塞引起备用失效。设计了解耦算法求解该优化模型，主问题实现备用经济性配置，子问题实现备用可靠性校核。在子问题中，引入不可传输度反映备用价值并形成价值割，之后向主问题返回价值割，迭代求解，协调可靠性与经济性。IEEERTS96单区域系统的仿真结果表明该方法能够高效、灵活地协同优化配置源－荷备用。中长期发电计划的值函数近似动态规划方法
摘要：针对中长期发电优化调度问题周期长、规模大、随机性强等特点，提出一种基于近似动态规划（approximate dynamic programming，ADP）的多阶段优化决策模型。以预测场景表示日前市场煤价、流域来水、风速等随机变量，将远期合约购煤与市场购煤、水库用水等视为ADP框架下的阶段决策。分阶段决策降低了问题的求解规模和难度，提出的燃煤和水库蓄水的值函数近似策略解决了如何优化决策以保持阶段分解后的整体优化特性问题。通过在决策与近似值函数之间的迭代，求解出近似最优决策序列，进而获取发电优化调度方案。某省年度发电计划的计算分析结果表明，所提方法建模简洁，处理随机因素方便，与传统方法相比较，新方法在获得成本期望值偏差小于0．5％的高质量随机解的同时，计算时间可大幅度下降，具有广泛的应用前景。考虑二次回路暂态传变特性的单端组合测距算法及其应用
摘要：故障点反射行波的准确辨识是单端行波测距的重要前提。由于现场中，故障测距装置必须通过由电流互感器、二次侧传输电缆以及二次侧负载组成的二次侧传变回路（简称二次回路）才能获得故障行波数据，因此必须首先分析二次回路的暂态传变特性。建立二次回路的暂态高频等效模型以及相应的传递函数，推导出二次侧行波波头衰减振荡的数学表达式，并通过数值计算的方法给出衰减振荡频率与二次侧传输电缆长度的关系。基于此，提出利用二进小波变换、Prony分解以及单端工频阻抗算法结合的单端组合测距方法；研发了相应的硬件装置，初步实现了现场的成功应用。该文的研究揭示了二次侧行波数据畸变的本质。同时，仿真结果和现场实际故障数据也验证了所提算法的精确性和实用性。基于雷电定位系统与行波实测数据的雷击故障关联度分析
摘要：准确识别雷击故障与非雷击性故障对针对化防雷设计、降低雷击跳闸率具有重要意义。从雷电定位系统记录与行波数据所包含时空信息的不同特点入手，分析雷电地闪记录与行波数据在时间与空间上的关联可能性，计及高程差对线路长度影响，将行波测距结果换算为故障参考杆塔坐标，使行波测距结果能够与雷电地闪记录位置进行空间层面的匹配。引入雷电流极性与初始行波极性排除部分极性不一致的雷电地闪记录干扰，以地闪观测站数作为必要的附加条件，构造雷击记录与行波数据之间的关联度函数，对具体一次实际故障是否为雷击故障计算出关联度，在此基础上对雷击故障与非雷击性故障进行判断。并以实际巡线结果为依据，验证了所提算法的可行性。基于能量比函数的串补线路行波故障测距
摘要：因串补电容的存在，串补线路故障行波过程十分复杂，行波波头识别困难。该文从行波能量的角度出发，采用特定时窗下的能量比函数法来获取故障行波波头，实现串补线路的行波测距。研究串补电容对能量比函数的影响，论证能量比函数法应用于串补线路故障测距的正确性，并分析时窗宽度的选取原则。针对某串补线路，建立仿真模型，采用双端测距法，在考虑干扰的情况下，将能量比法用于串补线路故障测距，对串补装置位于线路中间和两侧的情况分别进行仿真验证。ATP／EMTP仿真试验数据处理结果表明，所提方法能有效应用于串补线路故障测距，精度高，计算简便，不受串补装设位置和故障合闸角的影响。“直流输电技术”专题征稿启事
摘要：近年来，为应对能源环境和可持续发展的挑战，世界范围内正推动新一轮的能源结构变革。直流输电在电力大规模远距离输送、可再生能源接纳、高效新型输配电网构建和能源互联网建设等方面，都有着显著的技术优势，目前正获得越来越多的关注。这一领域已经获得一批国家自然科学基金和国家科技部项目的支持，随着研究工作的深入开展，也为直流输电的发展和应用带来新的机遇。为了展示国内外在该领域最新进展和发展趋势，共享最新学术和技术成果，《中国电机工程学报》编辑部特邀国网智能电网研究院汤广福教授级高工、中国电力科学研究院姚良忠千人专家担任特约主编，主持“直流输电技术”专题，希望与作者、读者一起，共同研讨直流输电相关技术的最新进展、实践经验和未来方向，共同推进直流输电在新架构、新理论、新技术、新应用等方面的研究成果。专题拟于2016年4月出版（正刊）。基于信道认知在线可定义的电力线载波通信方法
摘要：常规的电力线载波技术在规定的频带范围采用固定的工作频率通信，不能适应复杂、时变、差异性的电网信道特性，通信性能和业务保障差。为提高面向智能电网应用的电力线载波通信技术的可靠性、灵活性与覆盖率，满足智能配用电业务通信需求，提出一种基于信道认知在线可定义的电力线载波通信方法，使载波通信可根据中低压配电网电力线信道实际情况，在150kHz～10MHz跨频带范围内自适应选择合适的工作频率和通信带宽。从而打破传统电力线载波通信工作频率窄带和宽带的分割，实现基于信道认知结果的电力线载波通信参数“在线定义”。在给出所提出方法实现架构的基础上，着重探讨基于等效复数基带和收发端双加窗的数字前端、基于无线电信号接收因子的中短波电台检测、以及前导序列辅助下的频率选择等关键技术。仿真和现场实际测试证明了所提电力线载波通信方法的有效性，通过节点自主认知信道环境并自适应选择工作频率，提高了载波通信链路的可靠性和单跳覆盖率，对未来电力线载波技术在智能电网中的应用具有推动作用。比表面积和灰分对烟煤半焦气化机理的影响
摘要：Langmuir-Hinshelwood（L-H）动力学模型在描述H2O与CO2混合气氛下的煤焦气化时，存在公共活性位与单独活性位2种矛盾的反应机理假设。为解释这一矛盾现象，提出了比表面积和灰分2种可能的因素。实验在改造后的热重分析仪上进行，实验系统压力为常压，反应温度为1223K。实验结果表明，比表面积和灰分均会对煤焦气化机理产生影响。比表面积较大的煤焦，其实验结果更符合基于单独活性位假设的L-H模型预测值，而比表面积较小的煤焦，其实验结果与基于公共活性位假设的L-H模型预测值相吻合。脱灰后的煤焦，其实验结果与基于2种假设的L-H模型预测值均不吻合。粉煤灰改性钙基吸收剂循环碳酸化实验研究
摘要：钙基吸收剂循环煅烧／碳酸化反应吸收CO2是经济高效的CO2减排方法之一。为提高吸收剂的CO2循环捕集效率，文中利用粉煤灰对钙基吸收剂进行改性处理并考察其循环碳酸化性能。具体考察不同溶液条件下采用水合化法，以及对粉煤灰进行研磨、煅烧或碱浸等预处理手段优化制备改性吸收剂的碳酸化性能，并从成分和微观结构方面揭示吸收剂碳酸化特性提高的原因。结果表明，粉煤灰改性钙基吸收剂能提高吸收剂的碳酸化性能。其中，在50％乙酸溶液中水合条件下制备的改性吸收剂的碳酸化性能较好，经历8次循环反应碳酸化转化率较未改性CaO提高了84％；粉煤灰经研磨、煅烧或碱浸等预处理后制备的改性吸收剂的碳酸化性能得到进一步提高。粉煤灰改性钙基吸收剂在循环反应过程中生成CaSiO3和Ca12Al14O33，是改性吸收剂碳酸化性能得以提高并随循环次数增加衰减缓慢的主要原因。1000MW级机组电袋复合除尘特性三维数值模拟研究
摘要：利用计算流体软件Fluent6.3，基于标准的κ-ε双方程湍流模型对国内某电厂一台1000MW机组的电袋复合除尘器进行三维数值模拟，数值模拟的结果与现场实际情况吻合较好，验证了数值模拟结果的有效性。主要研究了烟气量、压降以及粉尘比电阻3个因素对电袋复合除尘器的除尘效率的影响作用。主要结论有：除尘效率随着烟气量的增加而降低。为了保证较高的除尘效率与滤袋的使用寿命，单台电袋复合除尘器合适的烟气处理量不应超过2300km^3／h。除尘效率随着压降的增加而升高。1100Pa左右是合适的压降范围。除尘效率随着粉尘比电阻增大而降低。对于高比电阻的粉尘收集，应使比电阻越低越好，亦即应使温度尽可能降低些，126℃左右为合适的温度范围。
