华北电力大学学报(自然科学版)


  • 基于差分进化粒子群算法的城市电动汽车充电站最优规划

    赵书强;李志伟;

    针对如何确定电动汽车充电站的位置及充电机数量问题,分析了快速充电站的服务对象,建立了考虑建设成本、充电途中行驶成本、充电站等待成本的综合优化模型。模型考虑了城市地理信息,以充电便捷、等待时间为约束条件,以充电站固定成本、车主充电行驶成本和在充电站等待成本之和最小为目标函数。电动汽车充电站规划问题是非凸、非线性、组合优化问题。为此,对目标函数的求解,提出用差分进化混合粒子群算法,该算法增加了种群的多样性和全局寻优能力。算例分析验证了所提规划方法的有效性和实用性。

    2015年02期 v.42;No.174 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 372K]
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  • VSC-HVDC等效谐波阻抗与谐波谐振特性研究

    Nguyen Phuc Huy;韩民晓;

    现代电压源型换流器(VSC)能够产生准正弦波形,但对基于PWM的电平数较少的VSC,谐波含量仍然较大,需要配置性能良好的滤波器。从交直流两侧看入,换流器有一个等效谐波阻抗。估算此谐波阻抗对滤波器的设计和谐波谐振分析有着重要作用。基于开关函数的定量分析,利用VSC两侧的谐波的相互作用来计算等效谐波阻抗。同时分析了开关函数各开关分量之间的交叉调制给谐波阻抗计算带来的影响。此外,还进行了基于电压源换流器的高压直流输电的交直流两侧的谐振分析。从VSC直流侧看入的谐波阻抗虽然很大,但由于直流分压电容和直流电缆的寄生电容的影响,仍存在谐振的可能性。在交流侧,谐振可能出现在换流器的输出端口,且可能存在谐波放大现象。

    2015年02期 v.42;No.174 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 761K]
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  • 能馈型交流电子负载直流电压分析及控制技术研究

    安巧静;朱长青;赵月飞;严雪飞;杨清熙;侯立健;

    能馈型交流电子负载结构为交直交两级结构,直流部分稳定是两级解耦的前提,为达到负载模拟及实时逆变并网的要求,直流电压稳定控制研究十分必要。从整体角度建模,分析了交直交电参数耦合关系以及动态功率平衡问题,根据直流电容等效电路图,着重分析直流电压波动的原理,提出了直流电压外环控制策略,并通过仿真进行了验证,结果表明该控制策略可行,对交直交系统稳定具有重要意义。

    2015年02期 v.42;No.174 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K]
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  • 用于黑启动方案生成的对象化电网拓扑分析方法

    董金哲;李少岩;梁海平;顾雪平;

    在相关实际工程中,黑启动方案及生成的关键是通过对目标网架的拓扑分析,得到可行的黑启动恢复路径。利用电网拓扑分析中的层次化特点,提出了一种用于黑启动方案生成的对象化拓扑分析思路。该方法将系统中每个厂站作为一个对象,清晰地将电力系统的拓扑过程分为全局拓扑和局部拓扑两个层次,便于黑启动初期方案及网架重构过程中恢复路径的生成。利用所提方法实现了一个黑启动方案的生成评估系统并应用在基于CIM模型的云南电网OCS系统中,算例证明了该方法的正确性以及其在计算速度和对硬件要求低等方面的优势。

    2015年02期 v.42;No.174 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • 含VSC-HVDC的混合MIDC系统强度计算及仿真分析

    徐岩;刘泽锴;应璐曼;

    针对多馈入直流(MIDC)系统在受端交流电网故障易引发一回或多回直流换相失败,将电压源换流器高压直流(VSC-HVDC)引入到MIDC系统中,改善LCC-HVDC逆变侧母线电压特性。建立了考虑受端系统负荷特性的简单混合MIDC系统详细模型,可将此作为未来MIDC系统的一个子单元。理论推导了该模型的有效短路比(ESCR),提出了近似计算方法。最后借助于PSCAD/EMTDC仿真,分析了LCC-HVDC逆变侧发生三相短路,简单混合MIDC系统的动作特性;研究了逆变站在不同电气距离下,LCC-HVDC换相失败免疫性指标(CFII),并以CFII验证了近似计算方法的有效性。结果表明,混合MIDC系统有助于提高ESCR,增大CFII,减少换相失败几率。

    2015年02期 v.42;No.174 30-35+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K]
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  • 影响爆炸气流灭弧防雷间隙灭弧时间的参数计算

    姚莉娜;阎鹏;

    为了研究爆炸气流灭弧防雷间隙的灭弧时间特性,利用电弧链式模型,对故障电弧电流元进行受力分析,得到电弧的运动特性。根据故障电弧熄灭的弧长判据,利用MATLAB软件对不同参数下故障电弧的受力进行编程仿真计算,得出理论灭弧时间,并分析故障电流、喷口角度、气流速度对灭弧时间的影响。经过分析可知:在相同的故障电弧电流条件下,灭弧时间主要由灭弧间隙气流速度大小决定,气流速度越快灭弧时间越短;当气流速度相同时,电流值越大灭弧时间越长;喷口角度对灭弧时间的影响较小。通过对不同参数下的灭弧时间试验,记录灭弧时间和灭弧过程,并与计算值进行对比,证明了爆炸气流灭弧防雷间隙的科学性。

    2015年02期 v.42;No.174 36-42+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 638K]
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  • 考虑信息风险元不确定性的智能电网调度决策风险传递模型

    李鹏;李存斌;牛利霞;

    针对智能电网环境下电网调度决策过程中的信息风险元不确定性,采用风险元传递理论,挖掘影响调度决策的核心信息风险元,借用梯形模糊数度量其不确定性,构建层次型智能电网调度决策信息风险元传递路径,进而利用TFN-AHP模型分析其风险元传递机理及对电网调度决策行为的影响程度。研究结果表明:电网调度员生理状态信息风险元、电网调度员心理状态信息风险元、调度日天气状态信息风险元以及主动负荷信息风险元对智能电网调度决策具有影响程度较大,其他信息风险元不确定性风险元对智能电网调度影响相对较弱。

    2015年02期 v.42;No.174 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
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  • 不确定单机无穷大系统的预测变结构控制

    李明军;刘莉娜;

    将不确定单机无穷大系统的非线性三阶模型转换成二阶模型,以便在相平面中直观地设计变结构控制律。使用系统不确定参数的上下限来设计控制律,以获得良好的鲁棒性。通过预测相轨线的走势确定控制切换时机,保证了系统轨迹以指数速率收敛到平衡点。由于控制律的切换不是连续的,因此避免了传统变结构控制中的抖振。在仿真时,系统的初始状态较大地偏离了平衡点,在仿真过程中,机械功率遭受了30%的临时干扰,仿真结果表明,系统轨迹能够快速地回到原来的平衡点,控制律具有很好的鲁棒性。

    2015年02期 v.42;No.174 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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  • 尾流效应对风电场功率输出的影响分析

    孙辉;吴姝雯;王超;

    大规模风电并网背景下,需要研究风电场功率输出特性。在风电场功率建模中引入了尾流模型,分别考虑了地形、风速风向以及风电机组布置等因素对风电场区域内风速分布的影响,定义了风电场功率影响因子,定量分析了尾流效应对风电场功率输出的影响情况。典型风电场下的仿真分析可为风电场建设选址以及区域风能评估提供参考。

    2015年02期 v.42;No.174 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K]
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  • 放射型接地极对方形地网降阻效果研究

    姜辉;郑京禾;张兴;王霄;高鑫;毕晓蕾;

    放射型接地极是扩大接地网面积进而降低接地电阻的有效手段,这种方式敷设方便,且能够在使用较少接地材料情况下达到理想的降阻效果。本文基于理论计算和CDEGS软件仿真,对放射型接地极对方形地网的降阻效果进行分析研究。研究结果表明,放射型接地极对方形地网接地电阻的降阻效果随其长度增加而明显增强,当放射型接地极长度等于方形地网(正方形)边长时,降阻比例为15%左右;放射型接地极长度为方形地网边长5倍时,降阻比例为50%左右。在对多根放射型接地极降阻效果进行评价时,可将各放射型接地极长度之和作为简易评价标准,并参考单根放射型接地极的降阻效果。另外,放射型接地极敷设总长度相同时,使用的接地极根数越少,降阻效果越好。

    2015年02期 v.42;No.174 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K]
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  • 高压输电钢管塔柔性法兰承载性能的有限元分析

    王孟;陈学辉;

    以某500 k V大跨越输电钢管塔用柔性法兰为研究对象,采用ANSYS软件建立了柔性法兰的三维有限元模型,考虑螺栓、法兰盘接触非线性,获得了轴向载荷下柔性法兰的应力和位移分布情况。通过分析载荷-位移曲线得到了法兰节点的承载力,并与试验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性。改变柔性法兰的设计参数再进行有限元计算,得到了各设计参数对法兰节点承载力的影响规律,并据此给出了提高钢管塔柔性法兰承载力的有效措施。

    2015年02期 v.42;No.174 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 659K]
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  • 漏风对300MW富氧煤粉燃烧锅炉参数影响的研究

    高建强;王立坤;孙少东;李寒冰;

    以300 MW富氧煤粉燃烧锅炉为研究对象,建立其仿真模型。针对BMCR工况,分别进行了不同漏风系数下的静态仿真实验,得出不同漏风系数下富氧煤粉燃烧锅炉参数的变化规律。结果表明:锅炉机组的漏风,导致烟气中三原子气体浓度和发射率、壁面吸收比、炉膛平均烟温、辐射传热系数、辐射换热量和锅炉蒸发量均成下降趋势,而各过热器出口工质温度升高,且漏风系数越大时,各个参数变化幅度越明显,变化趋势合理,可为富氧煤粉锅炉的控制和机组运行提供参考。

    2015年02期 v.42;No.174 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K]
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  • 富氧环境下城市污泥燃烧及气体污染物释放特性研究

    方立军;李畅;殷立宝;曹通;

    为了获得城市污泥在O2/CO2、O2/N2气氛中不同氧浓度下的富氧燃烧特性和酸性气体的析出行为特性,本文利用热分析仪-质谱仪联用(STA-MS)技术开展了一系列的实验研究。通过实验能够得出了污泥在富氧环境下的燃烧动力学参数和气体污染物释放规律。研究结果表明在O2/CO2气氛中,提高氧浓度能增强污泥综合燃烧性能。随着氧浓度的升高,污泥燃烧DTG曲线上的两个失重峰向低温区发生偏移,最大失重速率加快,同时着火温度和燃尽温度都降低。高氧浓度燃烧气氛促使酸性污染气体更剧烈的析出,但其析出温度范围缩小。在相同氧浓度下与O2/N2气氛比较,O2/CO2气氛更能抑制燃烧中酸性气体的析出。

    2015年02期 v.42;No.174 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K]
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  • 电站锅炉一次风系统模型

    赵雯文;田亮;张锐锋;

    火电机组需要利用各个环节储能来提高负荷响应速率。锅炉磨煤机内存储有大量煤粉,通过控制一次风量与给煤量的动态配比,可以在短时间内快速改变锅炉燃烧强度,建立一次风系统简化非线性动态模型是此项研究的基础。在分析磨煤机、一次风机等设备结构及工作原理基础上,通过机理分析方法和统计分析方法确定模型结构和模型参数,建立一次风系统微分方程形式的非线性动态模型。模型能够反映燃料量、一次风机动叶角度与一次风压、一次风量之间的动态关系。利用一台600 MW机组实际运行数据,将燃料量、一次风机动叶角度引入模型,对比模型输出以及机组实际的一次风压、一次风量信号,在50%~100%负荷范围内能较好吻合,验证模型的准确性。

    2015年02期 v.42;No.174 84-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 610K]
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  • 一种基于相邻风机测量数据相关性分析的风速预测方法

    王印松;苏子卿;

    相对于以往只能由风机自身数据预测自身风速的情况,本文提出了一种由相邻测点风速预测指定点风速的预测方法。选用皮尔森相关系数表示相邻测点之间风速的相关性,引入了基于相关系数的回归分析方法。选取回归方程对相邻风机的风速数据进行处理,并将其用于对指定风机的风速预测,最后从实际风场中选取了十个测点的风速数据进行了仿真验证。实验表明,该方法能够有效的保证风速预测的精度,并且在无需增加额外成本的前提下可以提高测风设备的冗余性和可靠性。

    2015年02期 v.42;No.174 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 406K]
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  • 660MW超临界火电机组建模与一次调频

    单英雷;陈洪刚;鲁叶茂;刘冰;

    为了反映、评估、改善当前国内超临界单元机组参与电网一次调频的能力,根据集总参数法建立了超临界火电机组不同工况下的数学模型。利用Simulink软件进行了随机频率偏差扰动下稳定工况以及变工况时机组参与电网一次调频能力的仿真实验,结果表明了模型的合理性及有效性,为优化改善超临界机组参与电网一次调频能力提供了平台,为实现负荷频率最优控制打下基础。

    2015年02期 v.42;No.174 97-103+110页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K]
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  • 粒子群优化粒子滤波算法及其在循环流化床床温辨识中的应用

    张妍;王东风;韩璞;

    在基于现场数据的神经网络训练中,粒子滤波算法对非线性、非高斯噪声系统的适应性及全局寻优能力都优于传统BP算法。针对粒子滤波算法的粒子贫乏以及初始状态未知时需要大量粒子才能进行鲁棒状态预估等问题,将粒子群优化思想引入粒子滤波过程,使粒子在权重更新前更加趋向于高似然区域;同时,优化过程使得远离真实状态的粒子趋向于真实状态出现概率较大的区域,提高了每个粒子的作用效果。将优化前后的粒子滤波算法训练2-1-1结构的神经网络并进行比较,结果表明优化算法提高了神经网络模型预测精度,降低了精确预估所需粒子数。最后,应用该算法对基于现场数据的循环流化床床温神经网络模型进行训练并预测,验证了算法的有效性。

    2015年02期 v.42;No.174 104-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 372K]
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