华北电力大学学报(自然科学版)


  • 考虑分布式电源的配电网多类型故障恢复

    孙洁;王增平;王英男;郭茗菘;潘玉美;

    在配电网严格数学模型的基础上,针对配电网拓扑分析、潮流计算及故障恢复等不同应用,建立相应的简化模型,剔除冗余信息,提高处理效率;对于失电区内的分布式电源在故障恢复过程中采用分层运行方式,减少停电范围,充分利用了分布式电源的发电能力;提出了多类型的故障恢复算法,即根据失电区域所在馈线组的网络结构,分别采用合适的算法,以减少不必要的搜索,大大提高了算法的计算速度。通过一个实际配电系统仿真表明,提出的配电网故障恢复方案可以实现非故障失电区的快速恢复供电。

    2013年05期 v.40;No.165 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K]
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  • 基于遗传算法的智能配电异构无线网络接入选择策略

    李文猛;曾瑛;盛洁;唐良瑞;

    为满足智能配电网对通信技术的要求、提高智能配电通信业务的服务质量,提出一种基于遗传算法的智能配电异构无线网络选择策略。构建起智能配电异构无线网络接入选择模型,综合考虑多个网络接入评价指标。利用遗传算法对适应度函数求解得到各网络选择评价指标权重,通过网络接入评价指标权重计算得到各备选网络效应值。效应函数用来评估各备选网络综合性能水平,对其进行比较做出网络接入选择。与其他异构无线网络接入选择算法相比,其综合性能具有一定的优势。该算法能够使新到达的配电通信业务更均匀地分布在各备选网络中,有效降低网络阻塞率并减小各候选网络阻塞率差距,实现智能配电通信网的负载均衡。

    2013年05期 v.40;No.165 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K]
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  • 风力发电机载荷连续体结构拓扑优化模型的设计

    徐立军;王维庆;程静;

    讨论了风力机载荷的二维及三维结构的拓扑优化问题。使用拖曳力的规范表达将风载荷引入公式并设计了优化策略,使得在没有阻碍风的模型表面处可以忽略风压。运用带有惩罚因子的各向同性固体材料构建了受到体积约束的最小柔度设计公式,引入移动渐近线法解决了优化问题,并通过线性搜索和改变渐近线的更新公式进行调节。通过施加显示约束控制设计变量的中间密度值得到了黑/白设计。数例验证结果表明,提出的公式合理地将风载荷的影响纳入拓扑优化问题,并通过优化结构中出现的空隙得以体现。

    2013年05期 v.40;No.165 15-19+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K]
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  • 基于端口等效算法的距离后备保护自适应整定

    王增平;谷松林;

    电网中受潮流转移影响的线路会承受大量的过负荷,从而对距离保护的后备段带来明显影响。针对这一现状,提出了一种基于端口等效算法的距离后备保护自适应整定方案。首先建立输电线路的二端口等效模型,快速求解过负荷线路的视在阻抗,然后根据故障计算和整定原则建立多约束条件求解新的整定值。该方法不受电网拓扑结构变化的影响,既防止了距离保护后备段因过负荷误动,又可以正确识别被保护线路上可能出现的短路故障。根据新英格兰10机39节点系统进行计算分析,验证了该方案的有效性。

    2013年05期 v.40;No.165 20-23+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K]
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  • 一种继电保护定值在线校核优化排序方法

    薛志刚;张海翔;吕飞鹏;

    随着我国电力建设的飞速发展,现代互联电网灵活多变的运行方式对继电保护的要求越来越高。为了使继电保护定值校核工作更加科学有效,提出了基于保护综合重要度的继电保护定值在线校核排序方法。该方法拓展了元件相关停运模型,采用事件树分析法构造相关停运事件树,从而计算出不同系统状态的概率,引入效用理论建立了故障后果指标,并基于风险理论定义了保护的动态重要度;根据保护配合关系定义了保护静态重要度,并将其与保护动态重要度进行加权求和得到保护综合重要度指标,基于该指标可对在线校核线路保护定值进行优化排序。通过算例结果分析,验证了该方法简单有效,具有一定的应用价值。

    2013年05期 v.40;No.165 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
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  • 基于二代非支配排序遗传算法的电子变压器多目标优化

    杨慧娜;刘钢;

    基于二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对大功率电子变压器的优化设计进行了研究。以电子变压器的面积乘积、磁芯损耗和绕组损耗为目标函数建立了三维优化模型。通过对NSGA-Ⅱ算法的研究,合理确定了选择、交叉、变异等算子的取值,对冷轧硅钢片、铁基非晶合金、超微晶合金三种磁芯材料的电子变压器的设计进行了优化。根据磁芯损耗和绕组损耗相等时变压器效率最大的原则选取了最优点。通过对优化结果的参数指标比较,分析了三种磁芯材料的物理特性。利用有限元软件计算了三种变压器的温度场,作了温度校核,并对三种变压器的热特性进行了分析,验证了超微晶合金材料在大功率电子变压器设计制造的优越性。

    2013年05期 v.40;No.165 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
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  • 基于Ucosφ和无功功率特征定位电网失步振荡中心的方法

    胡永强;杨玉倩;赵书强;梁慧媛;

    传统失步振荡中心定位方法是在等值两机系统前提下基于单端就地电气量提出的,难以应对大电网的复杂多变。基于广域测量系统,提出一种定位复杂电网失步振荡中心的方法。首先以电流变化量作为失步启动判据,运用Ucosφ过零特征判定失步并确定振荡中心位置范围,继而利用无功功率特征准确定位失步中心所在线路。最后应用DIgSILENT仿真软件对新英格兰10机39节点系统进行了仿真,验证了该方法的可行性和准确性。

    2013年05期 v.40;No.165 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
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  • 海上VSC-MTDC输电系统协调控制策略

    王伟;石新春;付超;

    海上风力发电与多端直流输电(MTDC)相结合是未来风力发电及其电能传输的发展方向之一。首先提出了应用于海上输电的四端直流输电系统的拓扑结构,并根据多端直流输电系统的特点,对直流输电系统的网侧逆变器采用直流电压下垂控制,不仅可以控制多端直流输电系统的电压稳定,而且灵活地对电网进行风电功率的传输。系统故障运行时,为避免对各换流器与风场间快速通信的要求,引入频率信号,将MTDC直流电压反映的功率不平衡量转变为频率的形式,来协调各风场减少风机出力以保持多端直流输电系统的电压稳定,实现系统可靠运行。最后基于Matlab/Simulink的仿真平台搭建了四端直流输电系统,验证不同运行状态下MTDC协调控制策略的有效性,结果表明多端直流系统在大扰动情况下能够保持系统安全稳定运行。

    2013年05期 v.40;No.165 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • 基于模糊层次分析法的电能质量综合评估与灵敏度分析

    翟兴丽;文福拴;林振智;李育灵;

    电能质量是电力系统运行质量的重要组成部分。在现有的电能质量综合评估方法中,通常根据专家的知识和经验来确定指标权重,而专家的有些经验更适合用模糊方法来描述。在此背景下,采用模糊层次分析法(FAHP)对电能质量进行综合评估。首先,根据国家电能质量标准及相关规定构建了电能质量评价指标体系。之后,构造了基于三角模糊数的互补判断矩阵,并通过计算三角模糊数期望值的方法得到指标权重,然后用层次分析法对取自不同电能质量监测点的监测样本进行综合评估和排序。在此基础上,提出了基于FAHP的灵敏度分析方法,用于分析指标权重和指标值的变化对电能质量综合评估结果的影响,得到了导致不同电能质量监测样本排序发生变化时对应的所有指标值及指标权重的临界值,可用以引导供电公司和用户采取合理的供用电决策。最后,以一个10 kV配电系统为例对所提出的方法做了说明。

    2013年05期 v.40;No.165 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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  • 基于Copula函数的风速相关性建模及概率最优潮流分析

    徐玉琴;张林浩;

    分布在相近区域的风电场之间的风速往往具有相关性,采用Copula函数描述多风电场间风速的联合概率分布,进而得到具有相关性的风速分布样本空间。考虑风速的随机性与相关性,应用机会约束规划理论,在满足系统安全可靠运行的前提下,以可调机组的发电成本最小化作为优化目标,建立了含风电场电力系统概率最优潮流模型,并采用一种基于随机模拟技术的粒子群优化算法求解模型。以IEEE30节点测试系统为算例,分析风速相关性和机会约束置信水平对优化结果的影响,结果验证了所提模型与算法的合理性与可行性。

    2013年05期 v.40;No.165 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K]
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  • 基于集合经验模态分解和支持向量机的短期风速预测模型

    祝晓燕;张金会;付士鹏;朱霄珣;

    针对风电场对短期风速的准确预测的要求,建立了一种基于集合模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的预测模型。该模型首先对非平稳的风速时间序列进行EEMD分解,分解为一系列的相对平稳的分量;然后SVM对各个分量进行预测,针对各个分量的特点利用PSO对SVM进行参数的优化,对各个分量的SVM预测模型选取最佳的参数组合;最后将分量的预测结果叠加输出最后的风速预测结果。结果表明该预测模型比SVM直接预测模型精度高,达到了预测要求。

    2013年05期 v.40;No.165 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K]
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  • 电力通信骨干网节点重要度评价方法

    曾瑛;汪莹;董希杰;樊冰;

    由于电力通信骨干网中的某些节点对整体网络可靠性有着重要影响,需要确定网络中关键节点的位置并提供相应等级保护。综合考虑通信节点在网络拓扑中的分布特性,选取网络链路带宽作为网络权值建立电力通信骨干网模型,利用节点在电力系统中的权值作为修正系数,提出了电力通信骨干网节点重要度的一种评价方法。利用电力系统节点权值进行的修正,使节点重要度的评价更加全面,提高了节点重要度评价方法的实用性。以电力通信骨干网模拟拓扑为例进行仿真实验,实验结果验证了该方法的有效性。

    2013年05期 v.40;No.165 65-69+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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  • 电力监控系统的脆弱性量化模型研究

    李素若;

    电力监控系统的脆弱性量化的研究,对于评估电力系统的安全有着重要的意义。利用层次分析法(AHP,analytic hierarchy process)对电子监控系统的脆弱度因子进行量化,并且根据IEC 61850标准构建了评估算例。实验结果表明,该方法能有效量化系统脆弱度,对安全策略的制定具有指导作用。

    2013年05期 v.40;No.165 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K]
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  • 电网企业经济风险管理策略研究架构

    李颖毅;王超;文福拴;

    随着电力工业改革的逐步深化,电网公司的运营环境不断变化,不确定性因素越来越多,其所面临的经济风险也随之增大。在此背景下,系统而深入的研究电网公司在不同政策环境下可能面临的经济风险、据此发出经济预警和构建经济风险管理策略,就具有重要的现实意义。对电网公司经济风险评估、预警和相应的管理策略问题做了较为系统的论述,构造了相应的方法框架,讨论了相关的一些问题并给出了解决途径。

    2013年05期 v.40;No.165 75-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K]
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  • 火电机组AGC指令特性分析

    王瑞琪;刘吉臻;高萌;田亮;

    发电质量由电网调度所下发的发电任务和电厂完成情况来决定。从发电任务的角度出发,研究了AGC指令信号的特性,分别选取了Kolmogorov复杂性、样本熵和标准差三个特征量对其进行数据分析。采集某1 000 MW机组在月、日、h 3个不同时间尺度的AGC指令信号进行仿真分析,说明了所选特征量在一定程度上可以表征AGC指令的特性,对比发现样本熵对于信号复杂程度的识别能力要高于Kolmogorov复杂性。建议选取样本熵和标准差作为发电任务等级划分的依据,从而可以定量地分析电厂的发电质量。

    2013年05期 v.40;No.165 84-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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  • 太阳能辅助燃煤发电系统的优化设计

    陈海平;于鑫玮;安连锁;冯蕾;鲁光武;

    为了克服两相流带来传热效果的恶化以及避免流体分层现象,提出了新型抛物面槽式太阳能集热系统,利用扩容蒸发器代替传统的汽水分离器,通过对LS-3型抛物面槽式太阳能集热系统与常规燃煤机组热力系统耦合机理的研究而进行系统的集成优化。根据变热量等效焓降法,针对300 MW燃煤机组模拟分析了其在变工况下的热经济性能来探讨最优集成方案,得出了太阳能集热系统过热段出口蒸汽取代燃煤机组各段抽汽时热经济性变化规律以及扩容蒸发器中疏水最佳回水位置及其规律。结果表明,所有集成方案中取代三段抽汽,并且扩容蒸发器中疏水从燃煤机组主给水管路3号加热器出口汇入系统方案最优。

    2013年05期 v.40;No.165 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 417K]
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  • 发电厂主蒸汽管道输送过程传递分析

    张明智;刘辉;吴红杰;李婷婷;

    为了得出工质及能质在管道中传递的实际过程及传递过程中管道阻力特性的变化。在考虑管道内存在的摩擦、散热、弯头、节流等影响因素情况下,基于工程热力学及气体动力学理论,并引入速度系数,导出管道中以压力场和温度场为主导势场时的传递系数与速度系数之间的函数关系式,并以某电厂内主蒸汽管道平直段为例进行了计算,并与传统的传递系数计算方法进行比较,得到了一些新的结论,为工程中合理的确定管道管径、泵机组数以及管线的位置的最优组合方案提供了理论参考依据。

    2013年05期 v.40;No.165 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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  • 富氧燃煤锅炉再循环方式对锅炉效率及尾部设备的影响研究

    秦洪飞;王春波;郑之民;刘慧敏;

    以某600 MW富氧燃煤锅炉为例,对其3种再循环方式下的锅炉效率进行了理论计算,对比分析了3种再循环方式对锅炉尾部设备的影响。结果表明:富氧燃烧下的锅炉效率比空气状况下高3.18%;在3种再循环方式中,方式1(二次循环烟气不脱硫不脱水)下的锅炉能耗最低,锅炉效率、燃煤量分别为95.2%,60.9 kg/s;再循环方式对锅炉尾部气-气换热器的传热面积影响较大,与空气工况相比,变化幅度可达93%;再循环方式中脱硫脱水过程造成烟气净化设备的运行与维护费用大幅度增加。

    2013年05期 v.40;No.165 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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  • 非平整加热斜面上液膜流动稳定性研究

    刘梅;刘玉梅;王松岭;

    针对非平整不均匀加热基底上的二维粘性流体薄膜流,研究了其非线性表面波的演化过程及流动稳定性。利用长波摄动法推导出非平整基底上非线性表面波的零阶和一阶演化方程。基于得到的演化方程,研究了平基底上以及正弦波纹基底波峰和波谷处各参数对液膜稳定性的影响,结果表明:Mn数为稳定影响因素,随Mn数的增大,液膜稳定区域增大;倾角θ为不稳定影响因素,随θ的增大,液膜稳定区域减小;相同条件下,正弦波纹基底波峰处液膜流动稳定区域最大,平基底其次,波谷处稳定区域最小,液膜在基底波谷处最易失稳。

    2013年05期 v.40;No.165 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K]
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