华北电力大学学报(自然科学版)


  • 故障分量方向元件的电容电流补偿方案

    姜宪国;王增平;张执超;

    提出一种电容电流按比例补偿方案,解决环网中故障分量方向纵联保护误动的问题。比较线路两端故障分量电流幅值确定各自补偿比例,采用线路分布参数T模型计算电容电流补偿总量,结合补偿比例和补偿电流总量可以得到线路两侧各自的补偿电流值,并进而求得补偿后的电流量。理论分析及数字仿真表明,利用补偿后的电流量构造故障分量方向元件,能够有效防止环网中线路区外故障两侧正方向元件同时启动导致纵联保护误动的问题,对于仅一端正方向元件启动的情况也能适当提高保护安全性,而对于区内故障补偿产生的影响基本可以忽略。

    2013年02期 v.40;No.162 1-4+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K]
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  • 联合采用高通低通滤波与Hilbert-黄变换的非线性信号分析

    张璨;文福拴;王建军;刘焕磊;

    经验模态分解方法无法分离2倍频内信号分量而可能导致模态混叠,这是应用著名的Hilbert-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)分析非线性信号时无法回避的问题,而消除模态混叠对于准确分析非线性信号具有重要意义。在此背景下,提出了一种联合采用高通低通滤波与Hilbert-黄变换的非线性信号分析方法,以解决这一问题。首先,提出了基于HHT瞬时频率的、用于判断是否发生模态混叠的指标;在此基础上为解决常规经验模态分析方法无法分解2倍频内信号的问题,采用傅里叶变换分析存在模态混叠的信号,并通过高通低通滤波将2倍频内的信号分离。之后,对经过滤波后的信号进行经验模态分解,并与之前未发生模态混叠的分量整合,得到原始信号完整的本征模态函数分量,进而计算得到各分量的瞬时频率和瞬时幅值。最后,用算例说明了所提方法的基本特征。

    2013年02期 v.40;No.162 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K]
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  • 电气化铁路接触网雷电感应过电压计算及其闪络概率研究

    刘欣;崔翔;

    我国电气化铁路牵引网额定工作电压为27.5 kV,其绝缘水平与电力系统35 kV配网架空线路相当,因此对其开展雷害研究必须考虑雷电感应过电压。在建立接触网架空线路、钢轨和接触网支柱模型的基础上,基于Agrawal场线耦合模型对接触网线路的雷电感应过电压进行了仿真研究,并结合电气几何模型对接触网感应雷击闪络概率进行了计算。

    2013年02期 v.40;No.162 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K]
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  • 输电网络故障诊断系统

    孙维真;王超;张岩;张勇;文福拴;

    在电力系统发生复杂故障、保护和/或断路器不正确动作、保护和/或断路器警报信号畸变和丢失等情况下,要靠调度人员及时而准确的判断故障就相当困难。这样,就需要发展电力系统故障诊断决策系统,以辅助调度人员对所发生的故障做出及时而正确的诊断。在此背景下,针对我国省级电力系统的实际需要,研究和开发了输电网络的故障诊断决策系统。该系统以故障诊断解析模型为基础,以保护和断路器状态为诊断信息源,采用优化算法实施故障诊断。该系统的软件开发以公共信息模型架构为基础,实现了与能量管理系统(Energy Management System,EMS)、监视控制与数据采集系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)以及故障信息系统(Fault Information System,FIS)的信息交互,可以协助调度人员在面对复杂故障和非常见故障时,迅速确定故障元件,进而加快事故处理速度,尽快恢复供电。

    2013年02期 v.40;No.162 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 725K]
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  • 双回线故障特征及其选相方式的研究

    张海;黄少锋;郝晓辉;

    双回线故障种类繁多,故障特征复杂,容易造成保护选相错误。利用六序分量分析法,对故障下同杆双回线的各序阻抗、电流、电压等电气量进行了特征分析,并研究了这些电气量在保护测量处的特征。根据故障特征分析的结果,分析了利用不同测量处电气信息的选相方式的数据冗余度、选相范围、现场应用等方面特点。最后综合对比了各种选相方式,指出了各自的优缺点及其应用前景。

    2013年02期 v.40;No.162 24-29+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
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  • 基于最小二乘支持向量机和能量频谱分析的电机匝间短路故障诊断

    许允之;方永丽;张晓;

    针对异步电机的构造与定子匝间短路故障,提出了一种基于最小二乘支持向量机和能量频谱分析的故障诊断方法,该方法通过样本误差来选择贡献量比较大的样本,同时又顾及到其它样本的一些属性,再通过最小二乘支持向量机来进行训练,在保证算法的精度和推广的能力的同时,可以减少训练样本的数量,因而训练速度会很快。此方法具有鲁棒性和快速性,同时它也会削弱部分干扰样本的影响,从而减少误判的概率。实验结果显示,使用最小二乘支持向量机和能量频谱分析的故障诊断方法,对电机故障方式进行诊断具有一定的可行性和有效性。

    2013年02期 v.40;No.162 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • 一种关键线路和重要保护辨识的新方法

    周亮;陈定辉;陈庆芳;张琼;张海翔;吕飞鹏;

    提出了一种基于连锁故障模型和风险理论对系统中关键线路和重要保护的辨识方法。该方法首先利用Markov状态空间理论建立了计及继电保护装置动作逻辑的初始状态概率模型,从而得到连锁故障初始阶段的系统状态。然后,建立了基于实时运行条件下的线路、发电机和负荷的可靠性模型来模拟后继故障。最后,利用风险理论对线路和线路保护进行风险辨识。算例仿真结果验证了算法的正确性和可行性。

    2013年02期 v.40;No.162 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]
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  • 载波移相双重化技术的有源电力滤波器研究

    刘一帆;姚兆虎;牛孝如;冯德仁;

    介绍了一种150 kVA并联型有源电力滤波器的研制,包括双重化的主电路结构和载波移相的PWM方法,三相软件锁相环技术、直流侧电压稳压控制策略、直流侧电压的低通滤波器设计、APF的谐波提取及其控制策略等,最后给出了采用二重化有源电力滤波器的实验结果。实验结果表明:双重化有源电力滤波器具有很好的补偿效果。它能在不提高逆变桥的开关频率与保持主电路拓扑结构的前提下获得高的等效开关频率,以及可以减少系统输出的高次谐波含量。

    2013年02期 v.40;No.162 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 685K]
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  • 智能电网综合评估指标体系初探

    贺静;宋琪;文福拴;吴悦;王维洲;

    科学评估智能电网发展水平和潜在效果是规划与建设智能电网的基础。有鉴于此,初步构建了智能电网综合评估指标体系,主要包括发展水平指标体系和效果/影响指标体系。其中,发展水平指标体系用于描述发电、输电、变电、配电、用电和调度6个环节的关键技术的发展程度,而效果/影响指标体系则反映智能电网建设给发电公司、电网公司、电力用户和整个社会可能带来的效益与影响。之后,提出了基于模糊层次分析法的智能电网综合评估方法流程。

    2013年02期 v.40;No.162 46-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K]
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  • 基于复合开关的无功补偿系统的谐波分析

    陈思宇;李雅洁;赵立;

    复合开关采用可控硅与交流接触器并联工作结构,可以实现对电容器的智能投切,从而避免系统的瞬间冲击电流和电网波动。将复合开关应用于无功补偿装置,并采用串联电抗器的方法来抑制谐波,建立了仿真模型,进行了复合开关投切过程和串联电抗器抑制谐波的仿真研究。结果表明:复合开关明显改善了投切过程,串联电抗器对谐波有较强的抑制功能,实现了无功补偿装置的安全稳定补偿。

    2013年02期 v.40;No.162 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K]
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  • 基于遗传算法的增压富氧燃煤锅炉受热面结构优化

    马凯;阎维平;苏宏亮;

    增压富氧燃烧技术是一项极具前景的燃煤电厂零排放技术。增压富氧燃烧下,烟气特性及锅炉结构发生很大变化。文中以火用经济分析为基础,以单位换热量换热器总费用为目标函数,采用遗传算法对增压富氧燃烧下的锅炉对流受热面进行优化,得到受热面最佳结构布置。结果表明:与常规空气燃烧相比,优化后的增压富氧燃烧下烟气流速降低了约80%,烟气侧传热系数增大了4~5倍,烟道尺寸大大减小,烟道截面积仅为原来的13%。

    2013年02期 v.40;No.162 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 326K]
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  • 初始氧浓度对纵置煤粉炉组分及温度场影响的数值研究

    王能;程宇婷;刘石;

    在O2/CO2燃烧方式下,对设计的0.3 MW纵置炉在4组初始氧浓度Φ(O2=21%,30%,35%,40%)工况下的燃烧室内的组分场和温度场分布进行了数值研究。计算结果表明:随着初始氧浓度的提高,炉膛出口烟气中的CO和CO2平均浓度相应降低,各工况下炉膛出口CO2浓度都在87%以上;炉膛出口NO平均浓度先增加后降低。随着初始氧浓度的提高,炉内的火焰温度水平逐渐提高。在Φ=21%工况下,炉膛尾部平均温度较低,而在Φ=40%工况下,炉膛尾部温度偏高,在Φ=30%工况下,炉膛中心截面温度比较均匀。

    2013年02期 v.40;No.162 66-72+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K]
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  • 超临界机组协调控制方法研究及模型分析

    谷俊杰;冀乃良;曹晓威;杨扬;

    针对超临界机组蓄热小,非线性强,压力的剧烈波动严重影响到机组负荷控制品质的现象。根据超临界直流锅炉的特点,对600 MW超临界机组协调控制系统进行了研究。在获得机组数学模型的基础上,应用格拉姆法对模型进行解耦简化,通过分析可以确定当煤水参数配比合适、中间点温度控制效果平稳时,可以将三输入三输出的超临界直流机组的控制系统简化为双输入双输出控制系统的线性近似模型,并根据模型响应曲线的相似性,利用双向静态解耦法对模型进一步简化,获得了工程应用的控制系统,并通过仿真证明了该方法的有效性。

    2013年02期 v.40;No.162 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 基于Lilley宽带声源模型的锅炉承压管泄漏数值模拟研究

    安连锁;许伟龙;沈国清;王鹏;张世平;

    以锅炉管道泄漏喷流流场分布计算结果为基础,采用Lilley宽频声源模型,计算泄漏喷流噪声的声功率级分布。对不同泄漏孔径以及不同工况下的蒸汽泄漏进行数值模拟,结果表明泄漏孔的直径越大,喷流速度和声功率级越大。而蒸汽的温度不变,压力越大,喷流速度和声功率级越小。模拟结果为锅炉承压管泄漏声学监测与诊断提供了重要依据。

    2013年02期 v.40;No.162 78-83+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
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  • 不同装机容量火电机组能效随不同量纲参数变化的研究

    李永华;刘扬;闫顺林;

    根据能够适用于计算任意多元组合扰动对于结构发生变化的热力系统经济性影响的能效分析模型,使用MathCAD软件,编制出用于预测在任意多元组合扰动下的热力系统能效变化幅度和分布规律的实用程序,通过对600 MW火电机组的实例计算验证了该程序的正确性,以600 MW、660 MW、1 000 MW三个机组为例进行了计算,借助该程序分析预测了不同装机容量火电机组能效在不同工况下随重要局域性和广域性多元组合扰动的变化规律,为火电机组优化设计、经济运行以及检修改造提供参考。

    2013年02期 v.40;No.162 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K]
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  • 基于热经济学会计模式亚临界600MW机组节能分析

    李慧君;刘学敏;

    以600 MW火力发电机组为例,利用热经济学会计模式建立机组热经济学成本模型。根据75%THA的设计和实验工况参数,进行热力学和热经济学指标计算,得出各子系统的火用效率和火用经济系数,并利用二者判别各子系统的节能潜力及是否进行改造。结果表明,6号低压加热器是节能改造的重点对象。

    2013年02期 v.40;No.162 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
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  • 多并联分支管联箱气液两相流流量分配的研究

    朱波;庞力平;吕玉贤;

    在气液两相流动和流量分配实验台上,对加装笛形管均流器和不加装笛形管均流器的径向引入双入口联箱的分配特性进行了实验研究。实验结果显示,未加装笛形管均流器的联箱发生了严重的气液两相箱分配不均的问题,相分离现象明显。而加装笛形管均流器的联箱两相分配趋于均匀。研究了入口干度对联箱流量分配的影响,发现未加装笛形管的联箱在入口干度较低的时候流量分配不均的现象最为严重,随着入口干度的增加,个别分支管的流量偏差逐渐减弱。而加装笛形管均流器的联箱流量分配特性较为稳定,标准流比偏差系数始终维持在较低水平。

    2013年02期 v.40;No.162 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1009K]
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  • 二次水滴穿腔对蒸汽湿度测量的影响分析

    钱江波;韩中合;李恒凡;严晓哲;

    汽轮机排汽中含有较大的二次水滴,且在空间和时间上的分布具有不均匀性。计算了不同水滴尺寸、不同水滴位置时,谐振腔的谐振频率和品质因数的变化,进而分析了对湿度测量的影响。结果表明:当谐振腔尺寸一定时,谐振腔的谐振频率和品质因数与腔内水滴的尺寸和位置有关;对于长度为40 mm,半径为30mm的圆柱形谐振腔,当水滴位于xoy平面半径为13.0 mm的圆环上时,水滴尺寸越大,谐振频率降低越多,对测量蒸汽湿度的影响也越大。

    2013年02期 v.40;No.162 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 543K]
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  • 分子印迹型CO_2吸附剂的改性及吸附性能研究

    赵毅;沈艳梅;

    基于前期研究工作,通过同时提高模板分子比例和溶剂中添加甲苯的方法,改性分子印迹吸附剂,并通过N2吸附和红外光谱分析两种实验手段,对吸附剂的孔结构和表面官能团的情况进行了表征,对吸附剂改性前后的CO2的吸附性能进行了对比。实验结果表明,同时提高模板分子比例和添加甲苯溶剂的方法,增加了吸附剂的比表面积和表面胺基团密度,提高了吸附剂的吸附容量。本文同时研究了温度对吸附剂CO2的吸附性能的影响,结果表明,随着温度的增加CO2的吸附容量明显降低。

    2013年02期 v.40;No.162 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 640K]
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