华北电力大学学报(自然科学版)


  • 基于多支路切除和背离路径的潮流转移识别算法

    任建文;何培成;

    给出了一种基于多支路切除和路径搜索的潮流转移快速识别算法。该方法根据故障支路切除后的潮流转移特征,首先深入分析了转移到非故障线路上的潮流组成,其次在一定的节点深度内搜索切除支路两端节点间的前K条最短路径集,最终识别出受潮流转移影响较大的线路构成输电断面。文中在切除支路的潮流转移估算、K值选取和断面判据方面作了重要改进,以适应于发生多支路切除情况下潮流转移的识别;重新建立了一种K的取值方案,并采用背离路径算法确定最短路径集,在减少分析计算量的同时有效避免了输电断面漏选问题。IEEE30节点系统的仿真验证了本文算法的有效性。

    2016年06期 v.43;No.184 1-6+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
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  • 基于叠加原理的有源配电网馈线电压分布分析

    张新慧;梁永省;陈羽;孔涛;石毅;

    通过分析分布式电源(DG)接入配电网后对馈线电压分布的影响,提出了一种考虑DG接入的馈线电压分布算法。对节点电压公式变量的取值范围进行扩充,把该公式拟合为一除接入点外连续且可导的函数。通过对拟合函数求导,可计算出各DG接入后馈线各节点电压的变化量,利用叠加原理可得到馈线电压分布。通过仿真验证了算法的正确性。该算法可用于计算多DG接入时的最佳位置与容量,解决分布式电源接入后的节点电压越限问题。

    2016年06期 v.43;No.184 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
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  • 多绕组变压器具有辐射形等值电路的充分必要条件

    朱永强;郝嘉诚;

    多绕组变压器被广泛应用于电力系统中,但其等值电路往往比较复杂,参数计算难度大,并且难以实现对变压器各绕组的独立控制,在实际应用中给主电路的分析与控制器的设计增加了难度。而辐射形等值电路模型结构清晰简单,便于分析和控制,因此有必要探究多绕组变压器具有辐射形等值电路的条件。将多绕组变压器每一绕组的自感系数和互感系数作为基本参数,从各绕组的正弦稳态电压平衡方程出发,忽略励磁电流的影响,推导出多绕组变压器具有辐射形等值电路的充分必要条件,并以变压器的常用参数——短路阻抗的形式表示。

    2016年06期 v.43;No.184 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
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  • 基于声振联合特征熵的断路器故障诊断方法

    赵书涛;王亚潇;李沐峰;孙会伟;

    针对断路器机械故障复杂、诊断困难的现状,提出了一种基于声振联合分析的断路器故障诊断方法。利用小波包和特征熵理论对采集到的振动和声音信号进行分解和特征提取,故障状态与正常状态之间的差异由特征熵矩阵之间的偏差来反映。将形成的特征熵矩阵作为支持向量机的输入特征向量,对断路器的卡涩和螺丝松动故障进行了分类识别,并与传统的单一信号故障诊断方法进行了比较。结果表明:以声振联合特征熵矩阵作为输入的支持向量机,在分类的效果上明显优于单信号,更适合在断路器故障识别中应用。

    2016年06期 v.43;No.184 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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  • 混合级联多电平换流器最优冗余配置方法

    徐莹;赵鹏豪;许建中;赵成勇;

    混合多电平换流器具备直流故障处理的能力,且使用的器件数目少,在直流架空线输电领域具有广泛的应用前景。首先在保证换流器正常运行和直流故障穿越能力的条件下,分析了HCMC中整形电路和导通开关的模块初始数目。根据器件承受应力的不同,分析了HCMC中整形电路和导通开关的重要器件的可靠性,以用于计算整形电路子模块和导通开关模块的可靠性。在保证换流器可靠性并兼顾经济性的原则下,提出HCMC中整形电路子模块和导通开关模块的冗余配置方法。最后在基于高电压大容量架空线输电系统的具体算例下,验证所提出的冗余配置方法的有效性。

    2016年06期 v.43;No.184 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 基于变分模态分解和多尺度排列熵的变压器局部放电信号特征提取

    张蒙;朱永利;张宁;张媛媛;

    局部放电类型的识别对准确掌握变压器绝缘状态和合理安排检修维护有着重要的指导意义。识别放电类型的关键在于放电特征的提取。针对目前局部放电特征识别稳定性差,识别率低的问题,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和多尺度排列熵(Multi-scale permutation entropy,MPE)的特征提取方法,并验证了方法的有效性。利用VMD分解算法对实验室条件下采集的4种局部放电信号进行分解,得到数个包含不同频带信息的有限带宽的固有模态分量(band-limited intrinsic mode functions,BLIMFs),分别计算相应的多尺度排列熵,并将其组合成原始特征量。在此基础之上,利用最大相关最小冗余准则(max-relevance and min-redundancy criteria,mRMR)对原始特征量进行优选降维,最后使用支持向量机分类器实现分类。实验结果表明:在染噪情况下,该方法提取的多尺度排列熵仍能准确刻画不同的放电信号时频复杂度的差异,鲁棒性强,识别率高。

    2016年06期 v.43;No.184 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 联接弱交流电网的双馈入VSC系统小信号稳定性分析与虚拟阻抗控制策略

    苑宾;袁艺嘉;许建中;赵成勇;黄莹;赵晓斌;辛清明;

    联接弱交流电网双馈入VSC系统的小信号稳定性会受到主电路与控制器参数等多种因素的影响。不同于联接弱交流电网单馈入VSC系统,并联VSC之间的相互影响同样会引入系统不稳定问题。首先建立了双馈入VSC系统的小信号模型,基于参与因子分析方法提出了变量参与度的评价指标,得到了影响系统稳定运行特性的相关因素;其次,采用特征值分析法分析了系统参数与小信号稳定性之间的关系;最后,提出了增强双馈入VSC系统小信号稳定性,提高功率传输极限的控制策略。所得结论为:并联VSC系统的小信号稳定性会受到控制器参数与之间电气距离的影响,通过提出的虚拟阻抗控制器能够极大地增强系统小信号稳定性,提高系统功率传输极限。在PSCAD/EMTDC中搭建了双馈入VSC系统模型,仿真结果验证了结论的正确性与控制策略的有效性。

    2016年06期 v.43;No.184 38-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K]
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  • 自然积污绝缘子污秽分布特性及对表面电流和电场分布的仿真研究

    王胜辉;谢志新;刘鹏;廖一帆;

    绝缘子的污秽分布对绝缘子的污闪电压具有一定的影响,研究分析了玻璃、瓷及复合三种类型绝缘子在自然积污条件下的污秽分布,所选择的这三种绝缘子均是在输电线路上运行多年的悬垂绝缘子,实验测量了绝缘子不同伞及同一片伞的不同表面的盐密、灰密数据,并将实验结果以表、图的形式进行了处理分析,得到三种类型绝缘子的污秽分布特性。研究表明复合绝缘子积污程度最严重,玻璃绝缘子的积污程度最小,复合绝缘子的最大盐密是玻璃的10倍,瓷的2~3倍,最大灰密是玻璃的6倍,瓷的1~2倍,且三种绝缘子的上表面灰盐比均大于下表面。最后以玻璃绝缘子为研究对象运用ANSYS仿真对其不同盐密分布下的电场、电流密度进行了仿真分析。

    2016年06期 v.43;No.184 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 高海拔地区冰雪共存条件下复合绝缘子沿面电场计算

    欧阳宝龙;连莎莎;王永强;

    冰雪对电力系统可靠运行构成极大威胁,对覆冰雪复合绝缘子沿面电场分布规律进行研究具有重要工程价值和意义。基于准静态电场有限元方法,提出了雪的三角形模型,开展了冰雪形态对高海拔110 k V复合绝缘子沿面电场的影响研究。通过搭建高海拔110 k V复合绝缘子二维轴对称模型,研究了冰雪共存条件下雪高度和冰凌长度对沿面电场的影响。结果表明:冰凌长度越长,雪对沿面电场分布的影响越大,雪高度越高,雪表面的电场畸变越严重。

    2016年06期 v.43;No.184 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 477K]
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  • 谐波电能分摊的合理计量方法

    贾秀芳;佟子娟;曹东升;华回春;

    为了解决谐波条件下电能计量及其电费的合理分摊问题,对电能计量方法进行研究。首先分析了谐波电能的产生及其对电能计量造成的影响,找出了导致电能不合理计量的原因,并以此为依据提出了一种新的电能计量方式。该计量方式有别于基波计量和全波计量,其优势是把负荷各自产生的谐波功率进行分摊,然后计算各个负荷的总电能。分摊谐波功率的关键是权重系数的计算,故采用自适应阻抗法,首先进行样本量的选取和分组,然后计算谐波阻抗,最后确定关注负荷的权重系数。利用实测数据,以5、7、9、11谐波为例,对功率进行了处理前和处理后的对比,体现了功率分摊的合理性。并通过和以往方法的对比,体现了该计量方式的优越性。

    2016年06期 v.43;No.184 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 258K]
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  • 基于观测器的鲁棒故障重构设计及直流电动机仿真

    聂成磊;Ron J.Patton;

    提出了一种基于传统观测器设计理念的在线鲁棒系统故障重构的新方法。在观测器的设计过程中引入扰动抑制项,有效地降低了系统中存在的扰动或模型构造中的不确定项对系统故障的重构信号精度的影响。新的故障重构设计方案参数可通过利用线性矩阵不等式(LMIs)方法得出。在具有输入故障及外部扰动存在的前提下,将这种新提出的故障重构的方法与传统故障重构方法在同一直流电动机模型下进行Simulink仿真对比,结果表明,新的设计方法是完全可行的,相对传统故障重构方法具有对系统外部扰动及其他不确定项的强鲁棒性,故障重构信号有更高的精确度,动态性能明显改善。

    2016年06期 v.43;No.184 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K]
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  • 基于可信性理论的含大规模可再生能源电网脆弱性评价

    李赟;聂丹;杨帆;李彦斌;张峰;

    由于大规模消纳可再生能源的电网作为一个复杂系统,其脆弱性问题是不容忽视的。为了以增强其安全稳定性,提高网络的可靠性,基于可信性理论来对大规模消纳可再生能源造成的电网脆弱性影响进行全面、科学地评价研究。首先建立了基于大规模消纳可再生能源的电网脆弱性评价指标体系;然后利用可信性理论和粗糙集—粒子群优化法构建了一个多层次模糊综合评估模型。最后利用该模型对实例进行了分析评估,验证了模型的可行性与可靠性。通过系统、准确、科学地辨识电网中存在的脆弱点,对大规模消纳可再生能源的电网脆弱特性做出评价是一项具有十分重大意义的研究。

    2016年06期 v.43;No.184 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K]
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  • 电化学超级电容器电极材料研究进展

    刘云鹏;李乐;韩颖慧;吴天昊;李昕烨;

    超级电容器是一种功率密度大、循环寿命长的新型储能装置,在微电网和新能源汽车中起重要作用。然而其能量密度低、成本高等缺点限制了其大规模应用。从超级电容器基本原理入手,综述了双电层材料、赝电容材料和复合材料的研究现状,对目前存在的主要问题进行了总结和对未来的发展进行了展望。

    2016年06期 v.43;No.184 80-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K]
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  • “机跟炉”协调控制系统参数整定规律研究

    卫丹靖;田亮;边防;张全;

    特殊情况下火电机组协调控制系统需采用"机跟炉"控制方式维持主汽压等关键参数的稳定。研究一种利用机组简化非线性动态模型直接求取控制器参数的方法。对模型进行工作点线性化,结合"机跟炉"控制系统框图,推导出汽轮机侧控制回路闭环条件下锅炉燃料量对发电功率的开环传递函数,对其进行化简可计算锅炉侧控制器参数,并可直观地显示出被控对象参数与控制器参数之间的变化规律。针对一330 MW机组进行调试,故障情况下协调控制系统由"炉跟机"切换到"机跟炉"模式,蒸汽压力迅速保持稳定且发电负荷没发生大的扰动,表明该方法得到的参数具有足够的准确度。

    2016年06期 v.43;No.184 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 高浓度CO_2气氛中煤氮官能团转化过程研究

    黄庠永;黄澈;李小川;孙景宝;刘烨鸣;

    对神木烟煤在高浓度CO_2气氛中热解(气化)和燃烧前后的煤焦进行了元素分析和X射线光电子能谱分析,从微观半定量角度考察了煤粉/焦表面氮形态的变化规律。结果表明,神木烟煤在CO_2气氛下反应后,吡咯氮(N-5)和季氮(N-Q)含量大幅下降,吡啶氮(N-6)含量大幅上升,表明N-5高温下可能被分解或转化为N-6;O_2存在的气氛中,N-Q大幅增加,而N-6大幅减少,表明煤焦中的N-6可能会在燃烧过程中转化为N-Q;燃烧气氛中NO的存在,导致N-5增加,N-6减少,一部分N-6与NO作用后转化为吡啶酮,或者NO与部分组分反应成为N-5形态。

    2016年06期 v.43;No.184 97-101+110页 [查看摘要][在线阅读][下载 167K]
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  • 螺旋板式换热器结构优化及传热特性研究

    程友良;韩健;杨星辉;

    基于强化传热理论,通过建立合理的数学模型和物理模型,运用FLUENT数值模拟软件,对螺旋板式换热器流道中添加螺旋形扰流体的工况进行数值模拟,并对换热效果较差的扰流体工况进行进一步优化模拟。研究表明,在所研究的定曲率和变曲率两种螺旋形扰流体的5种布置方式中,两者均在布置方式5时效果最优;对比分析各参数后发现,定曲率螺旋形扰流体的换热效果更胜一筹。进一步对扰流体结构进行优化,当扰流体直径增加时,可以强化换热;从而说明扰流体的直径在增强换热效果中起着很重要的作用。

    2016年06期 v.43;No.184 102-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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  • 《华北电力大学学报》2016年总目次

    <正>~~

    2016年06期 v.43;No.184 111-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 42K]
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