华北电力大学学报(自然科学版)


  • 交直流互联系统对电流差动保护的影响分析及对策

    申洪明;黄少锋;费彬;

    理论分析了交直流互联系统中仅发生交流侧故障时直流系统等值工频变化量电流的特性,然后分别探讨了,直流馈入对与直流系统直接相邻的,输电线路电流差动保护故障分量判据和稳态量判据的影响。研究表明仅发生交流系统故障时,对稳态量电流差动保护影响相对较大,容易引起保护的拒动,然后提出了一种仅基于幅值判据的应对措施。最后基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了上述结论的正确性。

    2014年04期 v.41;No.170 1-6+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]
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  • 基于云模型的黑启动群体决策优化方法

    倪秋龙;王杨;林振智;文福拴;吴鸣鸣;王晓光;柳昂;

    随着现代电力系统结构和运行模式的不断复杂化,群体决策理论有望逐步广泛应用于电力系统黑启动决策之中。在此背景下,提出了一种基于云模型的黑启动群体决策优化方法,其中考虑了群体决策中难以回避的主观性和模糊性。黑启动群体决策优化结果采用由云发生器产生的云图来表示,这不仅可以观察到各种黑启动决策结果的期望值,还可直观比较各个黑启动方案中的最佳和最差情况,从而便于对黑启动决策结果进行综合分析。最后,用算例说明了所提方法的可行性和有效性。

    2014年04期 v.41;No.170 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 896K]
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  • 基于混沌搜索的AMPSO-BPNN在光伏功率预测中的应用研究

    张建成;李倩;周春霞;庞春江;丁晓哲;

    以光伏发电系统的输出功率为研究对象,通过分析光伏发电功率的影响因素,利用相似日原理生成训练样本,将混沌搜索和自适应变异思想引入粒子群算法中,提出混沌搜索的自适应变异粒子群优化BP神经网络的预测模型。该模型较好地克服了BP网络初始化的随机性问题,提高了模型的泛化能力、收敛速度与预测精度。利用光伏电站与气象观测站的数据进行仿真分析与验证,结果表明:优化后模型的预测精度高于优化前,且混沌搜索的AMPSO的优化效果好于单纯PSO的优化效果。

    2014年04期 v.41;No.170 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K]
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  • 计及储能系统充放电策略的风光混合发电系统容量优化

    吴晨曦;文福拴;李梅;

    如何最优配置风光混合发电系统的容量,对保证供电可靠性和降低系统投资与运行成本都有重要意义。首先以气象数据为基础,对风力发电(wind power generation,WPG)与光伏(photovoltatic,PV)发电的发电功率以及电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的充放电功率进行建模,计及了风光发电出力的随机性。在此基础上,采用动态规划方法优化BESS的充放电控制策略。然后,建立了在保证供电可靠性的前提下优化配置风力发电和光伏发电容量的数学模型,并采用遍历搜索方法求解。最后,以修改的IEEE-RBTS(Roy Billinton Test System)Bus 4的配电系统为例,对多种情形做了计算分析,说明了所提方法的可行性与有效性。

    2014年04期 v.41;No.170 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 925K]
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  • 基于节点恢复可靠性的骨架网络重构

    梁海平;顾雪平;

    在电力系统黑启动恢复中,合理的网络重构策略对于快速建立输电网架、全面恢复负荷具有重要意义。提出了一种基于节点恢复可靠性的骨架网络重构方法。该方法采用节点恢复可靠性作为确定节点恢复序列的评价标准。在待恢复线路可能存在故障的前提下优先恢复待恢复节点中可靠性最高的节点,从而在顾及待恢复节点紧迫性的前提下提高系统恢复的成功率。算例表明,该方法给出的重构方案能够有效应对系统中存在故障线路而导致恢复被迫终止的问题,保证系统大停电后的顺利恢复。

    2014年04期 v.41;No.170 30-34+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 706K]
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  • 不同发展演化方式下的电网统计特性和鲁棒性分析

    冯乾;马天琳;齐程;朱红路;姚建曦;亢楠;施辉伟;梁俊霞;

    为获得较优的电网发展演化方式,基于复杂网络理论建立了与云南电网具有相同规模和相近连接数的改进无标度网络、局域世界网络、小世界电网和时空演化网络,并对比分析了上述5个网络的统计特性和对蓄意攻击的鲁棒性。分析结果表明,不同的发展演化方式得到的网络统计特性和鲁棒性均存在较大的差异,且容量增长对提高不同网络鲁棒性的效果不同。5个网络的拓扑结构分析结果表明容量和结构是影响网络鲁棒性的两个重要因素。所得结论可以为电网结构的规划和设计提供参考和依据。

    2014年04期 v.41;No.170 35-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 776K]
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  • 基于改进小生境帝国竞争算法的多目标电力系统无功优化

    张金环;安海霞;王永春;

    电力系统无功优化可以提高电能质量、降低网损,预防事故发生和扩大,而现有的无功优化算法容易陷入早熟和局部收敛的不足。采用改进小生境帝国竞争算法对多目标无功优化问题进行求解,使用动态聚类分析法划分国家联盟,采用竞争度共享技术对联盟国家内各个国家的竞争度进行调整,以提高全局寻优能力,有效避免算法早熟现象。选取IEEE-30和IEEE-57节点系统进行测试仿真,并将优化结果与遗传算法和传统帝国竞争算法进行对比分析,结果表明改进小生境帝国竞争算法在解决无功优化问题中具有更强的全局搜索能力,能得到更好的收敛效果。

    2014年04期 v.41;No.170 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K]
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  • 高频变压器不同绕组结构对分布电容的影响

    杨慧娜;柏树青;

    高频运行时,变压器寄生参数对反激变换器性能影响不可忽略。漏感和分布电容是变压器主要的寄生参数,设计过程中考虑较多的是漏感,而分布电容往往被忽略。分析了变压器分布电容对反激变换器的影响,并以高输入电压低输出电压变压器为例,给出了变压器高频简化模型。继而给出变压器分布电容的确定方法,并基于该模型,研究不同的绕组连接方式和绕组排列布局对变压器分布电容大小的影响,并通过软件提取了分布电容参数。仿真结果表明,通过改变绕组结构能达到明显改变变压器分布电容大小的目的,从而对设计性能良好的高频变压器有重要的实际意义。

    2014年04期 v.41;No.170 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]
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  • 架空输电线任一点不对称短路时OPGW线路电流的分布研究

    黎鹏;崔健;付杰;

    在架空输电系统中,光纤复合架空地线(OPGW)的应用越来越多。架空输电线路发生不对称故障时,短路电流在OPGW线上的分流对电力系统的安全具有重要的影响。在OPGW线的设计和选型中,也需要考虑到发生不对称故障时短路电流在OPGW线上的具体的电流分量值。分别讨论了不对称短路发生在杆塔处和两杆塔之间的情况,分析了采用网孔法对输电线路发生不对称故障时的短路时,对短路电流在OPGW线上的分布进行了量化计算,同时得到了故障发生在杆塔处流经OPGW线上电流较大的结论,最后经过实际工程的算例来进行验证。

    2014年04期 v.41;No.170 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K]
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  • 考虑低碳经济的独立运行微电网系统电源优化配置

    卢锦玲;程晓悦;徐超;张强;

    微电网电源合理配置是保证其可靠、经济、环保运行的关键问题之一。考虑到风能、太阳能出力随机性,建立不同类型电源出力概率模型,在碳排放交易机制下建立考虑投资成本、低碳效益的经济模型,以综合经济成本为目标函数,利用拉丁超立方抽样法对可再生能源随机状态进行抽样,采用基于蒙特卡洛模拟的随机潮流计算方法判断规划方案是否满足潮流约束并计算节点电压越限率。以微电源类型,位置和容量为待求变量,采用自适应粒子群算法求解得到最优电源容量配置。最后以某海上油田微电网为研究对象进行计算仿真,结果验证了模型和算法的有效性。

    2014年04期 v.41;No.170 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 874K]
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  • 电力通信网PCM设备的安全模型研究

    高会生;王慧芳;

    电力通信网(PCM)设备是提供电力通信重要业务的关键设备之一,其安全性直接影响电力系统一次设备的运行状况。建立PCM设备的信息与物理协同安全模型有助于电力通信网络的安全防御和通信业务的安全性保障。考虑电力通信网的特殊业务需求,从物理和信息两个方面分析了PCM设备的安全影响因素,基于贝叶斯网络建立了PCM设备的综合安全模型,并通过实例验证了该模型的可行性和有效性。研究结果对电力通信设备的安全等级量化评估和安全性防护有参考价值。

    2014年04期 v.41;No.170 69-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K]
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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.

    2014年04期 v.41;No.170 76页 [查看摘要][在线阅读][下载 49K]
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  • 基于灰色马尔科夫链的用电量预测模型分析及应用研究

    唐慧;唐艳;

    准确预测用电量是电力系统运行和规划的基础,是电力企业制定配售计划、经营战略和策略的基础。用电量受到产业结构、经济发展、居民收入水平和国家政策的影响,是一个灰色系统。针对我国供电量进行预测,首先采用灰色模型GM(1,1)进行预测,利用初步预测结果的相对误差构建马尔可夫转移矩阵,对灰色模型得出的预测值进行马尔可夫修正,经实例验证,预测精度可以进一步大幅提高。

    2014年04期 v.41;No.170 77-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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  • 类龙卷风涡动力学特征的数值研究

    李春曦;郭宁;李娜;叶学民;

    以一种改进的Ward型龙卷风模拟器为对象,模拟了其产生的类龙卷风风场特征,得到了涡流比为0.2,0.42,0.64,1.0和2.0时风场的切向风速、风压沿径向和高度方向的分布规律,分析了平移和地面粗糙度对类龙卷风风场的影响。结果表明,相对于静止龙卷风涡,在低涡流比时平移使得切向速度和静压差均降低,随涡流比增大降低幅度逐渐减小,直至和静止涡趋于一致;粗糙度的引入降低了地面处的最大切向速度,其结果类似于减小涡流比的效果。

    2014年04期 v.41;No.170 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
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  • 部分重力环境下水平方管内气液两相流动特性的数值研究

    黄娜;周云龙;高聚;

    采用数值方法,基于流体体积模型(VOF)模型对部分重力环境下水平方管内空气-水两相流和制冷剂R134a蒸汽-液体两相流进行数值研究,通过对数值结果的统计分析,得到两种混合物在不同重力环境下的压降分布。结果表明,与常重力环境相比,部分重力下两种混合物的压降明显较大,且分别随气、液速度的增大而增大;相同工况下,R134a蒸汽-液体两相流的压降小于空气-水的压降。将得到的压降数值计算结果与均相流模型、Friedel模型和Chisholm模型依次进行了对比。重新根据分液相Reynolds数将流动分为层流区、过渡区和紊流区,并对Chisholm关系式进行了修正。结果表明,修正后的压降模型能较好地预测部分重力环境下的气液两相流动压降。

    2014年04期 v.41;No.170 88-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1145K]
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  • 水平翅片管外凝结液膜分布及换热特性影响研究

    李慧君;董楠;

    肋片管换热技术被广泛应用于工程实践,当有凝结现象发生时,液膜对换热产生热阻,因此,为强化换热有必要对液膜分布进行研究。建立了水平翅片管的物理模型,基于Nusselt理论及修正的膜理论,推导出了肋片侧壁以及肋间基管的凝结液膜厚度和换热系数计算式,并对模型进行了验证。通过对水平梯形肋片管的计算,结果表明:在非淹没区,肋片侧壁的凝结液厚度沿圆周方向不断增厚,沿肋高方向变薄,局部凝结换热系数沿圆周向减小,沿肋高方向增加;基管上圆周角0°~φf范围内液膜不断增厚,并在靠近淹没区急剧增厚,局部凝结换热系数减小;肋片间距的大小对换热性能有较大的影响,因此,通过优化最佳肋片间距可以提高肋片管的换热性能,为设计出高效换热器提供一定的参考。

    2014年04期 v.41;No.170 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1198K]
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  • 基于因子交互分析的热电厂经济性优化研究

    付殿峥;黄国和;

    随着采暖期内多热源供热系统在我国北方大型城市的逐渐普及,热电厂的有效节能减排是目前亟待解决的问题之一,为达到有效节能降耗同时经济性最优的目的,以北方典型城市区域供热供电系统为案例,建立了基于采暖期供热负荷预测的热电厂热化系数优化模型。该模型基于无因次综合公式法,对采暖期供热负荷、供热量进行了预测,并以此为边界条件输入,形成了以热化系数为决策变量的供热-发电非线性优化模型。同时,考虑到模型中相关参数波动引发的不确定性问题,利用因子交互分析技术分析了不确定因子参数波动对多热源供热系统煤炭供应经济性的影响。分析结果表明,热电比与其它参数间的交互作用会对系统煤炭供应经济性产生重要影响,在影响因子潜在波动区间内,制定适宜的机组运行方式,在满足供热需求,发电上网-调峰的基础上,使得采暖期发电供热煤炭消耗总量降低,最终达到系统运行成本最优的目的。

    2014年04期 v.41;No.170 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 796K]
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  • 低碳背景下风电与输电网综合协调投资规划模型研究

    柴大鹏;李钰龙;马明娟;薛松;曾鸣;

    我国风电基地和负荷中心呈逆向分布,需要通过跨区输送实现异地消纳促进风电可持续发展,目前风电和输电网规划不协调的问题极为突出,提出了风电与输电网综合协调投资规划模型。首先提出了以用户费用、风电及输电网投资总成本最小为目标函数的风电与输电网投资混合整数线性规划模型(Mixed-Integer Linear Programming,MILP),以确定最优的风电投资规模以及配套输电网建设,通过改进分支定界方法对模型进行求解,通过算例分析验证所构建模型的科学性和合理性。

    2014年04期 v.41;No.170 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 626K]
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