华北电力大学学报(自然科学版)


  • 极不均匀电场中电晕放电紫外成像图像参量变化特性研究

    律方成;戴日俊;王胜辉;牛英博;

    根据放电紫外成像的原理,利用数字图像处理算法分割提取了紫外图像中放电光斑区域,定义了"光斑面积"参数,利用该参数用于量化放电。研究了棒-板间隙电晕放电时的紫外图像,得到了光斑面积与紫外成像仪的观测距离、仪器增益两者之间的关系曲线并进行了理论上的分析,研究了光斑面积与放电电信号之间的关系,得到了光斑面积与放电脉冲幅值、累计放电量之间的关系曲线。分析表明光斑面积随观测距离、仪器增益和放电强度有着较好的变化规律,为量化放电提供了一种新的思路和方法。

    2012年02期 v.39;No.156 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1399K]
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  • 三相高频链矩阵式逆变器的SPWM混合调制策略研究

    郑连清;黄金波;

    高频链电路与矩阵变换器相结合,可以使功率双向流动,以及使装置体积小,重量轻,但也增加了矩阵变换器的换流难度。就三相高频链矩阵式逆变器的换流问题展开研究,基于解结耦思路,提出一种新型SPWM混合调制策略,并介绍其核心逻辑控制电路的设计过程。该控制策略可实现一步自适应换流亦可减小矩阵变换器开关器件的电压应力。仿真结果验证了该控制策略的可行性和有效性。

    2012年02期 v.39;No.156 8-11+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 743K]
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  • 用FDTD法求解传输线方程

    高方平;姚缨英;季苏蕾;

    传输线的电路模型—电报方程(一阶双曲型偏微分方程组)是分析传输线暂态过程的出发点。借助电路理论、计算数学、程序设计等知识推导出一种简单、快速、有效的时域数值解法。利用有限时域差分理论对偏微分方程组进行离散,得到一种全新的差分计算格式,并根据电压、电流在始端、终端上的约束关系,运用传输线集中参数的等效模型确定边界条件;最后仿真计算得到响应波形。并对传输线在不同边界条件、传输线耦合等情况下的暂态过程进行MATLAB编程计算得到仿真波形。并将其仿真波形与EMTP-ATP软件仿真得到的波形进行对比,验证了此方法的可行性。

    2012年02期 v.39;No.156 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
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  • 基于EEMD的绝缘子泄漏电流消噪方法

    魏利民;孙金宝;朱永利;

    针对绝缘子泄漏电流测量过程中噪声干扰严重、传统消噪方法效果不佳的问题,根据经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的滤波特性,结合泄漏电流的特点,提出了总体经验模态分解(En-semble Empirical Mode Decomposition,EEMD)阈值消噪方法。为评价消噪效果,选择小波消噪作为对比,对仿真和实测泄漏电流进行消噪处理。研究表明,EEMD阈值方法消噪后泄漏电流有效值和三次谐波与基波幅值比都接近真实值,能准确反映泄漏电流特征。同时,EEMD阈值消噪方法具有自适应性,适合污湿和覆冰状况下的泄漏电流消噪处理。

    2012年02期 v.39;No.156 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 584K]
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  • 含分布式电源的配电网络重构

    魏辉;曾令全;

    随着分布式电源在电力系统的逐步推广,考虑分布式电源的配电网重构具有广阔的发展前景。提出基于Metropolis准则的群搜索优化算法,并对含分布式电源的配电网进行重构。Metropolis准则能够有效解决发现者局部寻优时产生错误的搜索方向,从而跳出局部极值点,提高了优化的效果。算例结果表明分布式电源的引入提高了节点电压,降低了有功网损,并验证了算法的可行性。

    2012年02期 v.39;No.156 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K]
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  • 波动量法中临界电流数据筛选策略的可行性研究

    李洋;刘自发;王诗超;

    在利用波动量法估计谐波发射水平中,发现波动量法建立在大量数据采集基础之上,因此,采用该方法进行系统谐波阻抗估计时,易受到不良数据的影响而导致估计精度低下。临界电流数据筛选策略通过电压、电流波动量之间的关系曲线,求得临界电流值,再以临界电流作为筛选数据的标准。通过PSCAD仿真软件,构造了仿真模型,进行蒙特卡罗仿真,再利用MATLAB软件进行曲线拟合,研究临界电流数据筛选策略是否可以有效地提高谐波阻抗估计值的精度,从而准确地估计出用户侧谐波发射水平。

    2012年02期 v.39;No.156 28-33+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K]
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  • 基于流固耦合分析的干式变压器温度场数值分析

    蔡定国;姚育成;徐业彬;唐金权;

    壁面空气对流换热分析是影响环氧浇注干式变压器温度场数值模拟准确与否的主要因素。为了模拟对流换热过程,摆脱气道参数对变压器温升计算结果的影响,从空气质量、动量、能量守恒方程出发,建立干式变压器流固耦合场数值模型,采用有限差分法对温度场进行了计算,并与实验结果进行了比较,模拟结果与实验吻合较好。考虑空气流场的流固耦合模型能准确分析干式变压器工作中的温升问题,可分析变压器内部温度分布规律及影响温度分布的因素,指导变压器优化设计。

    2012年02期 v.39;No.156 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • 含分布电源的配电系统无功优化研究

    王世丹;徐丽杰;王玮;

    研究了分布式电源接入配电网后对系统电压和网损的影响,充分考虑网损最小和节点电压的约束,建立了基于遗传算法的分布式发电系统无功优化控制模型。仿真结果表明:对于接入分布式电源的配电系统,对分布电源的接入容量及位置进行合理配置,结合无功优化手段,可使得系统的网损得到有效的改善,对于系统的经济稳定运行具有一定的积极作用。

    2012年02期 v.39;No.156 39-42+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K]
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  • 基于多尺度小波分解和时间序列法的风电场风速预测

    李东福;董雷;礼晓飞;廖毅;

    针对目前风电场风速预测精度较低的问题,提出一种基于多尺度小波分解和时间序列法的混合风速预测模型,通过小波分解将风速非平稳时间序列分解为不同尺度坐标上的平稳时间序列,然后把分解后的各层序列重构回原尺度,再应用自回归滑动平均模型对平稳时间序列进行预测,最后通过叠加合成得出原始风速序列的预测值。同时在验证时间序列模型有效性与模型选优过程中,采用基于贝叶斯理论的SBC定阶准则,改善了以往模型定阶准则的收敛特性。在算例分析中分别利用本文方法和常规预测法对实际风速分布特性进行预测分析,结果表明,本文方法对不平稳风速序列的预测具有更高的预测精度和更强的适应性。

    2012年02期 v.39;No.156 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K]
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  • 地区电力系统供电能力评估

    郭文涛;杨燕;王洁;文福拴;李力;王珂;高超;

    随着电力系统规模不断增大、运行特性趋于复杂及用电负荷逐步增长,电力系统供电能力评估研究逐步由较大的省级电力系统延伸到相对较小的地区电力系统。地区电力系统供电能力能够反映该系统的可靠性、供电薄弱环节和与其它地区电力系统间的互联强度,可以在相当程度上据此来判断电力系统结构的优劣。传统的地区电力系统供电能力评估方法在计算时有可能遗漏一些重要的风险状态,如此得到的计算结果可能会有较大的误差。在此背景下,将地区电力系统供电能力计算描述为非线性有约束优化问题。之后,引入了基于支路开断分布因子的N-1预想事故分析方法,并采用差异进化算法来求取地区电力系统最大供电能力。最后,采用广东电力系统的两个实际算例来说明所提出的模型和方法的可行性与有效性。

    2012年02期 v.39;No.156 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 460K]
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  • 基于负荷分解的短期负荷预测传递函数模型

    刘敏;万志宏;文福拴;

    短期负荷预测主要用于预测未来几小时、1天甚至几天的负荷,对电力系统运行的安全性和经济性具有重要意义。时间序列模型在电力系统短期负荷预测中得到了广泛应用。然而,这种方法的一个主要缺点是无法将影响负荷预测的主要因素之一即气象因素考虑进去。在此背景下,首先基于历史负荷数据,采用传统的分解方法提取出负荷中的周期分量,得到剔除周期分量后的非周期分量。在此基础上,首先采用逐步回归法筛选出影响负荷非周期分量的主要因素,之后发展了预测负荷非周期分量的传递函数模型。最后,用广东电力系统实际负荷数据对所发展的短期负荷预测模型的准确性进行了验证。

    2012年02期 v.39;No.156 56-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 359K]
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  • 基于计量经济模型的国内外能源价格关系研究

    何永秀;董振;朱梦舟;张娜;周莹;

    中国经济现面临着很多的制约因素,能源问题是关系中国经济可持续发展的重中之重。目前中国的能源行业存在许多问题,但最终都可以归结为能源价格问题。在经济全球化的背景下,为确定合理的能源价格体系与机制,需要对国内外能源价格的关系进行深入研究。采用Granger因果模型、协整检验、误差修正模型、脉冲响应等计量经济学方法,研究国内外典型市场的石油、煤炭、电力、天然气四种主要能源价格关系。通过分析得出国内原油与成品油价格由国际原油与成品油价格决定;典型能源市场成熟的国家原油价格与天然气交易中心价格共同影响成品油与煤炭价格,进而间接影响终端用户电价与终端用户气价;国际煤炭价格是成品油价格的单向格兰杰原因,澳大利亚煤炭价格是全球煤炭市场的核心。

    2012年02期 v.39;No.156 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K]
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  • 计及市场不确定性的大用户购电策略

    祝全乐;马新顺;苑津莎;

    不确定电力市场环境中在计及风险的前提下,基于可信性理论建立了大用户购电策略的数学规划模型,所建立的模型能够同时处理市场中随机和模糊两类不确定信息。给出了由神经网络和改进遗传算法所组成的混合智能求解算法。以美国加州电力市场历史数据为例对所提出的模型和算法进行了计算和分析,结果表明本文的方法是可行和有效的。

    2012年02期 v.39;No.156 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 121K]
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  • 基于熵值法的电力企业二元绩效积分制考核模型研究

    刘琳;余顺坤;吴轶群;

    在电力企业推进全员绩效管理的过程中,一线班组绩效积分制得分推广和应用,并有效显现了其"正向激励"的管理作用。但在具体实践和探索中,不同专业班组"工作积分"标准的客观公正和有效性问题受到挑战,同时如何将班组绩效与员工绩效进行合理挂钩,从而有效体现并落实组织管理绩效,成为值得探索的议题。论文针对此,提出"二元绩效积分制"考核模型,并将熵值法应用于工作积分评估模型的具体权重确定,并给出了测算实例,以期为电力企业班组绩效管理实践提供可行性的尝试。

    2012年02期 v.39;No.156 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 108K]
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  • 中低温热能发电技术的热力学对比分析

    安青松;史琳;

    中低温热能的发电利用是太阳能、地热能转换利用及工业余热资源回收的重要方式。首先从热源温度、循环方式及技术特点出发,对典型的几种热功转换循环方式进行了分析,并且基于热源温度和装机容量的划分归纳出了各个循环适用定位,同时指出了对于350℃温度以下中低温热能,适合采用ORC和Kalina循环。最后从热力学分析角度,分析了两种循环下不同压力范围下,膨胀机入口温度与循环热效率之间的关系,得出ORC更适合于工业余热、太阳能等中低温热能的转换利用。

    2012年02期 v.39;No.156 79-83+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K]
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  • 石灰石直接脱硫反应动力学参数的求解

    王松岭;尚建宇;冯垚飞;张合明;

    利用热重分析仪在四种不同的温度下进行了石灰石直接脱硫实验,得到了各温度下脱硫反应的钙转化率及反应速率,采用未反应收缩核模型,根据阿伦尼乌斯定律拟合计算了化学反应控制阶段的化学反应速率常数和产物层扩散控制阶段的产物层扩散系数与温度的数量关系。结果表明:两个反应阶段活化能分别为85.751 kJ/mol,141.529 kJ/mol,直接脱硫反应从化学反应控制阶段向产物层控制阶段过渡时活化能逐渐增大,较低温度下,硫化反应完全由产物层扩散控制;温度较高时,硫化反应则由化学反应和产物层扩散二者共同控制,这是因为与产物层扩散控制相比,由化学反应控制时的活化能更低的缘故。

    2012年02期 v.39;No.156 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
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  • 换热网络的动态柔性及其优化

    李智川;崔国民;俞巧心;

    在探讨换热网络可控性和抗干扰能力两方面性能的基础上,提出了换热网络动态柔性的概念,并分析了该性能参数对实际换热网络运行的影响。在此基础上提出了考虑换热网络可控性和运行稳定性的优化设计方法。结果表明,将动态柔性参数引入到换热网络优化设计中,不仅能够兼顾稳态和动态两方面性能,还可得到更适合实际需要的换热网络结构。

    2012年02期 v.39;No.156 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K]
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  • CaO催化煤焦CO_2气化反应研究

    陈鸿伟;赵振虎;韩亮;梁占伟;

    以分析纯CaO为催化剂,利用固定床实验研究了烟煤煤焦等温CO2催化气化反应特性,分析了添加方式和添加比例对煤焦催化气化影响。研究表明:机械混合添加CaO对煤焦气化影响不大;去离子水浸渍添加时,去离子水对煤焦气化特性影响与温度有关,温度越高,去离子水浸渍后煤焦气化特性与原煤煤焦之间差别越不明显;不同温度下煤焦催化气化CaO装载饱和度均为5%,且气化反应活性随温度的升高和催化剂添加比例的增加而增大。通过比对常用反应动力学机理函数相关系数大小确定煤焦催化气化反应符合n=2的三维扩散方程,并计算得到气化反应活化能、指前因子和反应速率常数等动力学参数。

    2012年02期 v.39;No.156 93-96+112页 [查看摘要][在线阅读][下载 549K]
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  • 高炉渣固定床显热回收过程火用分析及系统优化设计

    陈艳梅;冯俊小;谢知音;朱彦飞;

    为使高炉渣显热得到高效高品质的回收,对固定床渣热回收过程进行火用分析,分析该过程主要不可逆因素(温差、流动阻力)产生的火用损;揭示颗粒直径、空隙率、床层高度、表观气速和空气初始温度等因素对总火用损率的影响规律。研究表明,随颗粒直径和床层高度的增大,总火用损存在一个最小值,对应存在颗粒直径和床层高度最优值;表观气速越大,总火用损越大;空隙率越大,总火用损越小;空气入口温度存在最佳值,并非越低越好。

    2012年02期 v.39;No.156 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
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  • 330MW循环流化床锅炉优化调整试验研究

    李永华;黄治坤;李响;王鹏;张峰;

    主要分析了一次风率、风室压力、省煤器入口氧量等因素对330 MW循环流化床锅炉效率的影响,以及钙硫摩尔比和炉膛温度对锅炉脱硫效率的影响。通过优化调整试验得到的大量实验数据的分析,对锅炉一次风率、风室压力、省煤器入口氧量、钙硫摩尔比和炉膛温度等参数进行了优化,固体不完全燃烧损失从3.77%最低降至1.829%,锅炉热效率由试验前89.99%提高到试验后的91.947%,提高了1.957%,运行经济性明显提高。实验表明提高钙硫摩尔比可以显著提高脱硫效率,本次试验石灰石最佳脱硫温度在869℃左右。

    2012年02期 v.39;No.156 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K]
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  • 连续重整装置换热网络节能研究

    马晓明;高凯;夏力;项曙光;

    采用夹点技术对连续重整生产过程进行用能分析,找出系统中用能不合理的环节,在不改变装置主要设备的前提下,针对这些环节对换热网络进行改造,实现了装置的节能降耗。现行换热网络热公用工程用量为43 664 kW,冷公用工程用量为25 139 kW。夹点温差确定为20℃,根据冷热组合曲线图,确定夹点位置在110℃处,最小热公用工程量为36 742 kW,最小冷公用工程量为18 216 kW,装置的节能潜力为热公用工程15.9%,冷公用工程27.5%。参考夹点设计原则并考虑现行的换热网络结构,提出了换热网络的改造方案:拆除一台加热炉,新增五台换热器和一台冷却器。最终可节约热公用工程4 584 kW,节能10.5%;节约冷公用工程4 580 kW,节能18.2%,节能效果显著。

    2012年02期 v.39;No.156 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 701K]
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