华北电力大学学报(自然科学版)


  • 换流变压器出线套管极性反转电场计算分析

    万琳;李琳;刘刚;孙优良;李文平;

    换流变压器是高压直流输电系统中的重要设备之一,高压和特高压换流变压器设计制造的难点在绝缘技术,而绝缘的关键部位在阀侧出线装置。利用罚函数法构造了有限元状态方程,并通过数值方法进行求解。最后,讨论并分析了一个实际的±800 kV换流变压器出线套管模型在极性反转试验电压下绝缘结构中的瞬态电场分布,且通过对线性和非线性条件下的计算结果进行对比分析,考察了非线性对换流变压器出线套管极性反转电场分布的影响,为准确的进行换流变压器出线套管的绝缘结构设计提供依据。

    2013年04期 v.40;No.164 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 543K]
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  • 宽调速范围低转矩脉动的一种新型内置式永磁同步电机的设计与分析

    徐扬;郭云翔;王艾萌;周慎;

    宽调速范围与低转矩脉动一直是设计电动汽车用内置式永磁同步电机时所追求的重要目标。设计了一种转子结构为珡W的新型内置式永磁同步电机,并进行了绕组结构优化与性能分析。利用有限元分析法,将所设计的电机初始模型、优化模型以及转子结构为一字型的传统内置式永磁同步电机模型进行了对比分析。通过对电机的永磁体用量、dq轴电感、弱磁调速能力、齿槽转矩以及纹波转矩等重要参数的详细对比分析,最终选择了36槽8极转子结构为珡W的内置式永磁同步电机设计方案。此方案在保证电机转矩、功率要求的前提下,可以获得较宽的调速范围和较小的整体转矩脉动。

    2013年04期 v.40;No.164 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
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  • 一种高效隔离的双向DC/DC变换器

    颜湘武;杨利鸣;梁宵;赵慧超;张波;

    面对全球环境急剧变化、能源紧张、节能减排压力的不断上升,具有效率高、体积小、动态性能好、成本低等优势的双向DC/DC变换器的技术需求日益增多。文章在分析传统隔离式双向DC/DC变换器各种拓扑的优缺点的基础上,提出了一种具有隔离、高效、高功率密度的LLC谐振式双向DC/DC变换器的对称拓扑结构。通过研究LLC谐振电路参数的计算方法,设计了300 W,336/24 V的双向DC/DC变换器样机模型,并在Cadence Pspice环境下,建立了相应的等效电路模型,从空载到满载全范围工作状态下,仿真实现了谐振侧开关管零电压开关(ZVS)和整流侧整流二极管零电流开关(ZCS),减小了损耗,提高了效率,降低了电磁干扰(EMI),验证了双向DC/DC变换器对称拓扑结构及其谐振电路参数计算方法的正确性。

    2013年04期 v.40;No.164 13-18+26页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K]
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  • 微网环境下的电动汽车换电站运营策略

    杨爱民;张晨曦;文福拴;王健;

    包括分布式电源和电动汽车的微网通过内部优化运行,可以减小分布式电源的出力波动对电力系统的影响,这已被广泛认为是解决分布式电源接入系统的有效方法。电动汽车换电站由于可以避免车主长时间等待充电,已经成为大型城市发展电动汽车的主流模式。此外,换电站作为储能单元参与微网运行,可以提高微网接纳分布式能源的能力并改善微网运行的经济性。在此背景下,主要做了下述工作:(1)研究了换电站电池调度策略,制定了电池分组规则和调度优先级顺序;(2)分析了电池充放电状态并在满足车主用车需求和电池荷电量约束的前提下计算了换电站充电需求和最大充放电功率;(3)制定了以最大程度响应微网调度信号为目标的换电站电池调度流程。最后,采用包含分布式电源、电动汽车换电站和居民负荷的模拟微网系统来说明了所发展的模型与方法。

    2013年04期 v.40;No.164 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 879K]
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  • 基于主动学习SVM的变压器局部放电模式识别

    尚海昆;徐扬;苑津莎;李洪强;

    对局部放电类型进行有效识别是准确评估变压器绝缘状态的重要前提。然而放电类型识别过程中往往需要大量训练样本的学习才能达到较高的识别精度。针对这种情况,提出一种基于主动学习支持向量机的局部放电模式识别新方法。该方法在选择训练样本的过程中采用主动学习的方法,挑选出对分类器最有价值的放电样本进行训练。研究结果表明,该方法在保障识别精度的前提下有效减少了放电信号需要的训练样本个数,缩短了训练时间,提高了样本的学习效率。

    2013年04期 v.40;No.164 27-31+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 760K]
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  • 5MW风力机叶片弯扭耦合特性分析

    赵鹤翔;安利强;周邢银;王璋奇;

    疲劳载荷是影响风力机叶片运行寿命的重要载荷,利用叶片固有特性之一的弯扭耦合特性,是降低叶片疲劳载荷的重要方式之一。采用有限元方法研究了5 MW风力机叶片的弯扭耦合特性,给出了在相同载荷作用下,梁帽不同铺层角度、不同铺层材料和叶片不同主梁结构的叶片扭转角度、摆振方向弯曲角度和耦合系数的分布规律。结果表明,铺层角度、叶片材料及内部结构都是影响叶片的弯扭耦合特性的重要因素。

    2013年04期 v.40;No.164 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 691K]
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  • 一种基于主汽压预测的火电机组负荷控制方法

    郑跃;刘禾;宫奎元;

    针对火电机组因锅炉大惯性导致负荷响应慢、汽压波动大等问题,提出一种基于主汽压预测的火电机组负荷控制方法。该方法以锅炉跟随控制方式为基础,根据预测模型,由负荷指令和当前燃烧率预测出主汽压变化趋势,根据预测主汽压与当前主汽压偏差来修正锅炉侧的能量需求,以超前改变入炉能量,提高机组的负荷响应速率,减少主汽压波动。以某1 000 MW超超临界机组为例,建立其压力预测模型并进行负荷控制阶跃仿真实验,结果表明:采用该方法使得燃料量控制兼顾快速性和准确性,能有效改善机炉之间协调特性,使机组负荷响应快、超调量小,同时主汽压波动小。

    2013年04期 v.40;No.164 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 665K]
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  • 基于混沌理论的电力系统短期负荷预测的局域模型

    何洋;邹波;李文启;文福拴;刘伟佳;

    短期负荷预测是电力系统调度的基础,其预测精度直接影响系统运行的安全性和经济性。传统预测方法在对影响负荷的不确定因素的模拟方面主要采用概率方法和模糊集方法,有局限性。为此,仍然有必要探索新的、更合适的方法。在此背景下,考虑采用混沌时间序列来进行短期负荷预测。首先,利用混沌时间序列理论对负荷时间序列进行相空间重构,同时提取吸引子的分形维数,结果表明负荷时间序列具有混沌特性;并通过分析时间序列连续功率谱和计算最大Lyapunov指数,进一步证实了短期电力负荷时间序列具有混沌特性。之后,通过采用局域线性预测模型和广义自由度方法确定最近邻域点数,来进行短期负荷预测。最后,以某实际电力系统2007年3月1日至5月14日的负荷数据作为历史样本,对次日的负荷进行预测,说明了所提出的方法的基本特征。

    2013年04期 v.40;No.164 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K]
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  • 基于符号动力学信息熵与改进神经网络的风机故障诊断研究

    王松岭;许小刚;刘锦廉;戴谦;

    将时间序列的符号动力学信息熵H k应用在风机振动信号的分析中,能够真实地反映风机不同故障类型的差异。为了准确诊断风机的机械故障,提出了一种对多测点振动信号提取符号动力学信息熵的风机故障特征向量提取方法,再采用动量法和学习速率自适应的改进BP神经网络进行故障诊断。诊断结果表明此方法能够有效地诊断风机机械故障的类别、严重程度和发生部位,诊断时间短,适用于现场风机故障的在线诊断。

    2013年04期 v.40;No.164 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K]
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  • 空间模式下柱状射流雾化特性研究

    方立军;胡月龙;

    应用线性不稳定理论对柱状射流雾化过程中液滴破碎机理进行了理论分析,利用简正模态法和贝塞尔函数的性质推导出了射流破碎色散关系,并分析了韦伯数和角向模数对柱状射流的影响。采用空间模式对射流破碎进行分析,得到了破碎过程中的射流雾化平均粒径计算式。利用液柱喷嘴组合试验台进行了不同喷嘴组合下柱状射流雾化粒径验证实验,实验结果与线性不稳定模型的计算结果基本吻合。

    2013年04期 v.40;No.164 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 737K]
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  • 防风网改善环境风影响直接空冷凝汽器换热的数值研究

    高沛;张学镭;

    环境风对直接空冷凝汽器的换热性能有很大的影响。针对某电厂空冷岛换热受环境风影响的问题,提出了3种加装防风网的方案来改善环境风的影响。用Fluent软件建立了数学模型,从风机的进气量和风机入口压强两方面对比分析了不同方案的优劣。结果表明:相比于无措施的情况,方案1在风速为3m/s时效果较好,能够提高进气量4%;方案2在风速为9m/s时效果较好,能够提高进气量25%;方案3能够使得风机入口压强的分布更加的均匀,有利于机组的安全运行。

    2013年04期 v.40;No.164 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K]
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  • 巨型冷却塔进风口高度模拟分析

    周玉;惠雪松;刘正良;

    根据气水两相间热质传递原理,用Fluent数值计算软件建立了AP1000核电机组用20 000 m2淋水面积巨型冷却塔的三维计算模型。对塔体进风口高度的不同取值进行了模拟与计算,综合分析了不同环境侧风对塔内流场、出塔水温、进塔风量的影响,优化了210 m巨型冷却塔的进风口高度结构设计。

    2013年04期 v.40;No.164 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K]
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  • 基于矩阵法的燃煤机组混合发电系统性能研究

    叶学民;王佳;李春曦;

    新能源与化石能源互补发电可解决单纯新能源发电投资成本高、利用率低等问题,可维持发电系统稳定性及连续性,实现更深层次的节能减排。以300 MW机组为例,建立了由太阳能、生物质能组成的辅助系统作用于燃煤机组回热系统的热经济性分析矩阵模型。结果表明:辅助系统作用于高加侧的经济性好于低加侧,并随分流系数增大高加侧的优势更明显;高加侧各加热器中,辅助系统作用于1号高加时混合发电系统的热力性能最好;分流系数增至完全排挤汽轮机抽汽时,混合发电系统各性能指标达最大值,汽轮机做功及绝对内效率提高率分别达0.42%~8.74%,0.42%~7.2%。

    2013年04期 v.40;No.164 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K]
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  • 汽-气凝结液膜分布及换热特性的研究

    李慧君;彭文平;

    基于双膜理论和边界层理论建立了水平管外汽-气层流凝结液膜厚度的数学模型。以水蒸汽-空气为例进行了计算,通过与相关文献进行比较验证,能反映汽-气凝结的换热特性。计算结果表明,沿管壁向下,液膜厚度逐渐增大,总传热系数逐渐减小,变化梯度均逐渐增大;若气膜分离,液膜厚度突增,换热系数有所增大,凝结换热强化。总传热系数随壁面过冷度减小而增大,随水蒸汽浓度减小而减小,随主流流速增大而增大。

    2013年04期 v.40;No.164 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K]
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  • 超临界600MW火电机组热力系统的单耗分析

    史永胜;王雲海;王酒顺;王忠平;

    在我国约有80%的电量来自于火力发电,因此准确而有效的节能理论对火电机组节能减排工作具有重要意义。提出了火电机组热力系统单耗分析数学模型,应用该模型以某超临界N600-24.2/566/566机组为例进行热力系统单耗分析计算,得出了各主要设备附加单耗空间分布情况。计算结果表明:该机组实际单耗为b=360.24 g/kw·h(燃煤低位热值q net=22 446 kJ/kg);整个回热系统总的附加单耗为b hr=3.695 2 g/kw·h,其中高压加热器的能损普遍高于低压加热器,除氧器的附加单耗最大;锅炉、管道、汽轮机的附加单耗分别为176.96 g/kw·h,2.72 g/kw·h,21.46 g/kw·h,其中锅炉的附加单耗最大,具有较大的节能潜力。

    2013年04期 v.40;No.164 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K]
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  • 松木屑与褐煤共热解特性及动力学分析

    李少华;车德勇;张学斌;

    利用热重分析仪对松木屑及褐煤进行共热解实验研究,考察了掺混比对共热解特性的影响,利用过渡态理论计算了共热解动力学参数,并分析了共热解过程的协同性。结果表明:共热解DTG曲线存在两个失重峰,分别对应松木屑和褐煤的热解,木屑加掺混比例增大,失重峰对应的温度升高;松木屑与褐煤共热解比褐煤单独热解更容易发生,且共热解高温段的反应比低温段复杂;在共热解的第三阶段存在有利的协同效应,且在掺混比例为50%时协同性最强。

    2013年04期 v.40;No.164 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 747K]
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  • 磷酸丙酮预处理中木质素的产生机理研究

    康鹏;覃吴;郑宗明;杨勇平;董长青;

    基于分子动力学模拟和密度泛函计算,针对愈创木基甘油-β-O-松柏醇醚(CAGG),研究木质素在磷酸、丙酮中的沉降、溶解变化过程,揭示磷酸-丙酮法预处理中木质素溶解分离的内在机理。结构和特性分析表明,CAGG的2p电子在费米能级(0 eV)及其左边发生离域,具有较强的化学活性。对比CAGG在磷酸和丙酮中的总能量、溶解能、空穴表面积、空穴体积及木质素片段体积,发现丙酮溶液中木质素的内部作用力较为松散,形成的空穴表面积(634.21 cm2/mol)比其在磷酸中大,且它在磷酸中的溶解能是在丙酮中的1.58倍,因此木质素在磷酸中较难溶解。低温时CAGG的β-O-4键不易断裂,在磷酸、丙酮中均可保持完整。木质素在磷酸、丙酮中的溶解性差异和稳定性是预处理中实现木质素分离的前提条件。

    2013年04期 v.40;No.164 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 761K]
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  • 参考文献著录格式

    <正>1专著[序号]作者.书名[M].版次(第1版不写).出版地:出版者,出版年.(专著中的析出文献应注明起止页码)示例:[1]孙家广,杨长青.计算机图形学[M].北京:清华大学出版社,1995.[2]Skolink M I.Radar handbook[M].2nd Edition.New York:Mcgraw-Hill,1990.2译著[序号]作者.书名[M].译者.出版地:出版者,出版年.(专

    2013年04期 v.40;No.164 101页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K]
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  • 基于能效电厂模式的能效资源开发绩效评价指标的构建

    王敬敏;周靓;

    基于能效电厂模式建立能效资源开发项目的绩效评价指标体系,专家打分法对定性指标进行量化处理,主成分分析法对原始数值指标进行降维处理、消除指标间的重复性影响,理想点法有效地进行多目标的决策分析。以某一能效电厂试点城市能效开发项目为例,验证能效资源开发力度大的项目,为能效资源开发的管理工作提供有效的特征指标。定性指标的赋值以及主成分分析与理想点法两种统计方法的应用对能效资源开发项目绩效的评价有很好的现实意义,该分析有助于修正减排力度不够的能效开发项目,鼓励积极推广能效资源开发,提高节能减排的有效性。

    2013年04期 v.40;No.164 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]
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  • 基于产业视角的电力消费与经济增长关系研究

    檀勤良;张兴平;魏咏梅;

    以1980~2011年数据为样本,利用多变量模型分析了我国三次产业电力消费与经济增长之间的关系。分析结果指出我国不同产业电力消费与产业增加值之间存在协整关系。基于向量误差修正模型进行了Granger因果分析,结果证实:短期存在从第一产业电力消费到产业增加值的单向Granger因果关系,但长期存在相反方向的Granger因果关系;第二产业电力消费和产业增加值存在长期的双向Granger因果关系,但短期不存在因果关系;对于第三产业,长短期都存在从产业增加值到电力消费的单向Granger因果关系。方差分解分析进一步证实了Granger因果关系。研究结论对能源政策的制定具有一定的参考价值。

    2013年04期 v.40;No.164 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
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