华北电力大学学报(自然科学版)


  • 考虑网侧控制的DFIG静态稳定分析及参数优化

    夏天;何永秀;丁一;刘崇茹;

    目前大多数双馈机组静态稳定简化模型不考虑网侧控制的动态过程,事实上网侧控制会直接影响系统静态稳定分析的结果。建立了含网侧控制动态特性的DFIG小干扰数学模型,计算结果与PSCAD仿真曲线的Prony分析结果能够较好吻合,而忽略网侧控制的动态会遗漏部分主导模态,影响静态稳定分析的正确性。针对DFIG接入产生的弱阻尼主导振荡模态,利用灵敏度分析法找出了最相关参数并给出优化方案,提升了系统的静态稳定裕度。

    2014年06期 v.41;No.172 1-6+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 313K]
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  • 利用多源信息的配电系统故障诊断Petri网模型

    吴奕;吴望冰;朱海兵;钟锦源;张小易;文福拴;

    与输电系统相比,配电系统覆盖面更广,包含的元件/设备更多,发生故障的机会也更大。另一方面,配电系统中配置的保护设备不像输电系统那么先进和全面,故障后的警报信息少且未必完整,故障诊断的难度因而未必比输电系统小。这样,在配电系统故障诊断中,充分利用来自多个渠道的信息就更为重要。在此背景下,提出了一种基于Petri网的多源信息配电系统故障诊断模型,可以容纳来自能量管理系统(EMS)、调度管理系统(OMS)、生产管理系统(PMS)、保护信息系统等多方面的信息,并根据一定规则将获取的信息转换成逻辑判据。针对配电系统的不同元件,提出了基于Petri网的故障诊断模型,分析了不同的库所置信度和变迁权重对故障诊断结果的影响;讨论了保护设备误动/拒动、信息漏报/误报对故障诊断的影响并归纳了可能的故障类型,用于评估故障诊断模型的可靠性和容错性。算例测试结果表明了所提出的Petri网故障诊断模型的可行性。

    2014年06期 v.41;No.172 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]
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  • 利用气象等影响要素的电力系统故障元件识别与故障原因分析

    张小易;徐兵;张岩;钟锦源;文福拴;袁宇波;朱海兵;

    快速识别电力系统中的故障元件和分析引起故障的原因,有助于尽快恢复系统的正常运行和减少停电损失。气象等要素是导致电力系统故障的主要原因之一,但如何在故障诊断中适当计及这些要素的影响是一个有待深入研究的问题。在此背景下,比较系统地考虑了气象等要素对电力系统故障的影响,在现有故障诊断方法的基础上利用故障发生时刻的气象等外部要素情况分析导致故障的原因。首先,根据发生故障前后的电力系统拓扑结构,识别停电区域,确定候选故障元件;在此基础上,以继电保护和断路器状态为信息源,构建了电力系统故障诊断的一种简化模型,从候选的故障元件中确定故障元件。之后,以从污秽监测系统、雷电监测系统、气象预警系统等外部环境监测设备获得的信息与数据以及所确定的故障元件为故障影响要素分析的信息源,分析导致故障的外部影响因素,以帮助系统运行人员快速定位和排除故障,尽快恢复系统正常运行。

    2014年06期 v.41;No.172 14-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]
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  • 基于改进图像法的变压器严格无源暂态模型建立方法

    张重远;高黎明;朱瑞敏;

    电力系统电磁暂态仿真中,一个稳定的电力变压器的仿真模型的建立是至关重要的。"图像法"直接根据测量或计算所得参数的幅值频变曲线特性,采用参数值为正值的电阻、电感、电容等元件进行电路综合,从而实现了电路模型的严格无源性。但该方法只是针对阻抗幅值频变曲线的单个谐振峰值点进行计算,对于更为复杂的具有多个谐振峰值点的变压器频变曲线并不适用。针对该问题,对"图像法"进行了相应的改进,即首先对具有多个谐振峰值点的变压器频变曲线利用Levenberg-Marquardt结合通用全局优化法进行多步迭代计算,然后利用非线性最小二乘曲线拟合函数Lsqcurvefit对所得元件参数值进行整体优化,使拟合效果达到最佳,在保证所实现电路严格无源的同时,又具有了广泛的通用性。最后对实验室一台实际的10 k V单相变压器进行了研究,仿真结果与实验结果对比表明了建模方法的有效性和准确性。

    2014年06期 v.41;No.172 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]
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  • 智能变电站通信网络端到端信息的统计时延分布

    赵建利;冯卫强;李宣义;孙祎;

    智能变电站通信系统信息的端到端传输时延上界计算及对此确定上界的定量评价对前期网络设计及运行过程中实时性能评价都具有重要意义。针对智能变电站通信网络中突发信息流具有自相似性的特点,引入分形漏桶模型对智能变电站突发信息流进行信息建模,应用确定网络演算和统计网络演算计算端到端信息传输的确定时延上界及统计时延分布,不仅能够在信息传输前准确判断传输时延能否满足时限要求,而且通过统计时延分布客观评价了该上确界的悲观程度。最后通过实例验证了该方法的可行性和有效性。

    2014年06期 v.41;No.172 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K]
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  • 混合风电场无功极限的研究

    张乐丰;王增平;李国煌;

    由于客观条件的制约,我国风电场普遍存在弃风现象。针对由双馈感应异步发电机(DFIG)和鼠笼式异步发电机(SCIG)组成的风电场,根据电网调度中心向风电场下达的有功出力指令,建立模型用以确定风电场发出最大感性无功功率(无功极限)的有功调度方案,以充分发掘风电场本身的无功调节能力。该方案可以减少附加无功补偿装置的投切次数以及为其无功补偿的容量提供参考。通过在PSCAD平台上建立混合风电场模型,验证了模型的有效性。

    2014年06期 v.41;No.172 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 164K]
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  • 基于脉冲阻塞原理的多功能交交变频系统的PWM研究

    陈玲;纪萍;朱虹;

    在分析目前现有的交交变频技术的基础上,通过控制传统的交流调压电路中的功率器件MOSFET的导通与关断,改进了控制策略,实现了三相多功能交交系统变频变压的目的。以三相系统为研究对象,分别考虑系统在三相和单相输出时变脉宽控制方式下的占空比表达式及相关的控制规律,同时在SIMULINK环境下进行了仿真,并且完成了相应的实验。通过实验表明,提出的多功能AC/AC变频系统的理论分析是正确的,其基于变脉宽的PWM控制策略是可行的。

    2014年06期 v.41;No.172 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
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  • 基于辨识技术的感应电机能效在线监测模型

    张鑫磊;余秀月;赵海森;陈锋;刘晓芳;孙明骁;张琦;

    将标准能效测试方法与电动机参数辨识方法相结合,分析了最小二乘递推(RLS)算法与扩展卡尔曼滤波(EKF)两种参数在线辨识方法计算过程及特点,以最小二乘递推算法为基础实现对电动机定转子漏电感等参数的在线辨识,考虑到最小二乘递推算法对转子电阻动态辨识性能较差,利用扩展卡尔曼滤波算法对电动机转子电阻进行在线辨识。基于在线辨识所得参数搭建电机能效监测模型,获得电机各项损耗及能效,通过仿真验证参数辨识方案可行性,并将能效测试B法所得损耗与该模型监测损耗及能效对比以验证该模型。

    2014年06期 v.41;No.172 46-52+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 279K]
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  • 基于本征模态熵的谐振接地系统故障选线研究

    任建文;张猛;谷雨峰;

    含有低频趋势分量的信号,其样本熵(sample entropy,Samp En)会显著下降,这一特点虽然会对信号的复杂度测量造成不利影响,但是可以应用到谐振接地系统的故障选线中。发生单相接地故障时,故障线路故障相暂态信号与非故障线路故障相暂态信号在低频成分的含量上差别明显,其样本熵值也有明显不同,而这一特点在零序电流中体现的并不明显。分析了仅用样本熵构成的判据在故障距离较短时存在选线错误的情况,将本征模态熵(intrinsic mode entropy,IMEn)方法引入选线。首先应用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)将信号分解成若干本征模态函数(IMF),然后求取部分累积和并计算其样本熵。对不同情况下的故障进行仿真,结果证明了该方法的可靠性。

    2014年06期 v.41;No.172 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
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  • 基于RTDS的高压直流输电控制功能研究

    武霄;崔勇;黄志龙;翟海保;李建华;

    为了对高压直流输电系统实时仿真并对控制功能进行研究,基于实时仿真平台RTDS搭建了高压直流输电控制保护详细仿真模型,通过进行启停控制、阶跃响应、功率控制、无功控制、交流系统故障等试验,研究了直流输电基本控制功能,验证了模型的准确性和有效性,控制系统能准确和快速响应,表明了该模型可用于直流运行特性和交直流交互影响研究。

    2014年06期 v.41;No.172 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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  • 电力系统检修计划优化问题研究

    周小艺;唐磊;田方媛;杨婉;郭宗宝;裴星宇;文福拴;

    随着电力系统规模不断增大和结构趋于复杂化,如何适当制定电力网络检修计划就成为一个非常重要的问题,因为其影响电力系统运行的安全性、可靠性和经济性。在过去的20多年中,国内外在这一领域已经做了相当多的研究工作。在此背景下,对电力系统检修计划优化问题的研究历史、现状和有待研究的问题做了比较系统的总结和展望。首先介绍了电力网络检修方式的发展历程。在此基础上,针对现有的电力网络检修优化模型,从目标函数和约束条件两方面进行了系统的总结和分析。之后,分类阐述了现有的检修计划优化求解方法。最后,指出了电力网络检修优化领域有待研究的问题和面临的挑战。

    2014年06期 v.41;No.172 67-74+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 111K]
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  • 基于标度扩展AHP法的电厂选址研究

    宋河;黄元生;黄沈海;田立霞;汤新发;万有为;

    火电厂厂址选择是电力建设规划中的一项基本工作,又是一项复杂的决策性工作。厂址选择所涉及的因素极为复杂,包括许多定量因素,如:地形,地质,供水和除灰;以及大量的难以定量的不确定因素,如:政策,环保,资金等,科学有效的选择厂址就变得尤其重要了。本文提出了基于标度扩展的AHP法的火电厂最优选址方法。基于标度扩展法构造的判断矩阵可以免去一致性检验的问题,从而提高AHP法的应用可靠性。本文在确定火电厂选址指标体系的基础上,建立了基于标度扩展的电场规划选址AHP模型,克服了选址中包含不确定因素的问题,为电厂的最有决策提供理论基础。

    2014年06期 v.41;No.172 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K]
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  • 电力变压器全寿命周期成本建模及其综合敏感性分析

    徐玉琴;任正;詹翔灵;耿江海;谢庆;

    建立电力变压器的全寿命周期成本模型,是提高电网资产管理效率的重要手段。以全寿命周期理论为指导,考虑了资金随时间的动态变化,将环境成本和预防性试验成本新增到全寿命周期成本模型中,并完善其他环节的模型,建立了更为精细、全面的变压器全寿命周期成本模型。同时,提出了综合敏感性分析方法,该方法在考虑敏感性系数的同时,将参数量值的作用也体现在其中。结合实际算例,对变压器全寿命周期各成本进行比例分析,通过传统敏感性分析与综合敏感性分析结果的对比,验证了综合敏感性分析方法的科学合理性及优越性,对于实际工程中的变压器成本管控有一定的指导意义。

    2014年06期 v.41;No.172 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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  • 跨省区电能交易结算方法

    蒙文川;胡嘉骅;张华一;黄国日;文福拴;王庆红;冷媛;张翔;

    跨省区电能交易可以在一定程度上解决一次能源分布和电力负荷不匹配问题,具有良好的经济效益和社会效益。交易结算方法事关各交易主体的核心利益,是实施跨省区电能交易时必须适当解决的重要问题。需要针对具体电力系统和电力市场的特点适当设计交易结算方法,以确保对参与交易的各方公平合理。已经提出了一些跨省区电能交易结算方法,按照对交易偏差电量的处理方式不同,可以将现有方法分为偏差电量分摊结算方法和偏差电量单独结算方法两大类。首先概述了三种现有的偏差电量分摊结算方法,提出了一种基于上网端偏差电量考核系数的结算方法,并采用南方电网西电东送实例对这四种方法进行了比较分析。之后,针对南方电网电力市场建设还处于初级阶段的现状,基于现有方法综合形成了一种偏差电量加权平均定价的跨省区电能交易结算方法,并通过实例与南方电网现行结算方法进行了比较分析。

    2014年06期 v.41;No.172 88-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K]
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  • 一种多变量自抗扰控制结构的设计研究

    刘倩;谭文;李东海;

    自抗扰控制器(active disturbance rejection control,ADRC)不依赖于被控系统的完全模型,采用扩张状态观测器(extended state observer,ESO)对系统的内扰和外扰进行实时估计,因而能取得较为理想的抗干扰效果。对于多变量系统,分散ADRC可以将通道之间的耦合看成扰动,通过各自通道的ESO进行估计。对于强耦合的多变量系统,分散ADRC可能不能及时消除耦合。本文提出一种多变量型ADRC控制结构,将静态解耦引入到ADRC控制器设计中,从而能充分利用系统已知动态特性,实现更好的解耦。采用所提方案对循环硫化床锅炉燃烧系统设计多变量ADRC控制方案,仿真结果表明该控制器具有很好的解耦性和鲁棒性。

    2014年06期 v.41;No.172 97-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 基于加权粒子群优化的LSSVM的钢铁企业电力负荷预测

    李顺昕;秦砺寒;胥永兰;牛东晓;王智敏;

    钢铁企业电力负荷作为电力负荷的重要组成部分,钢铁电力负荷的准确预测对于提高电力负荷预测精度具有重要意义。为了实现钢铁电力负荷的中长期预测,本文选取了经济因素和社会因素作为自变量,引入带有惯性权重的粒子群算法(WPSO)对传统的最小二乘支持向量机智能预测模型(LSSVM)参数进行优化,并利用某地区钢铁电力负荷样本数据进行验证,拟合结果显示,经过粒子群算法优化后的最小二乘智能向量机算法预测精度更高,收敛速度更快,具有良好的推广性和适应性。

    2014年06期 v.41;No.172 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
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  • 《华北电力大学学报》2014年总目次

    <正>~~

    2014年06期 v.41;No.172 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 58K]
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