华北电力大学学报(自然科学版)


  • 二端口分数阶变类器及其电路仿真研究

    梁贵书;马龙;单栋清;

    应用分数阶微积分理论对传统整数阶二端口变类器进行拓展。建立了分数阶变类器的统一模型,给出了12种分数阶变类器赋定关系及传输矩阵表达形式,实现了I型分数阶C_α-R、L_β-R和M_(α,β)-R变类器。最后,通过Multisim电路仿真对所提实现形式进行了验证。

    2017年06期 v.44;No.190 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • 基于线性插值函数的二维异构网格数据插值方法研究

    刘刚;池骋;孙立鹏;马永强;李琳;

    在多物理场耦合仿真中,由于各个物理场对网格类型、疏密的要求有很大差异,不同物理场仿真时往往使用不同剖分网格,即异构网格。针对异构网格单元和节点不匹配的情况,提出基于线性插值函数映射的方法来解决二维多物理场耦合仿真时的数据传递问题。同时对位于曲线边界上待插值节点不在三角形内部的问题,提出了反距离加权插值的解决方案。分析了网格粗细对插值精度的影响,验证了基于线性插值函数的方法在二维异构网格数据映射时的有效性。同时利用该算法,将换流变压器阀侧绕组端部温度结果映射到电场仿真模型中,为研究温度分布不均匀条件下的二维复合电场奠定了基础。

    2017年06期 v.44;No.190 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K]
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  • 基于非参数核密度估计和Copula函数的配电网供电可靠性预测

    徐玉琴;张扬;戴志辉;

    为了提高配电网供电可靠性预测精度,借鉴Copula函数在可靠性评估方面的应用,提出了基于非参数核密度估计法和Copula函数相结合的配电网供电可靠性预测算法。首先通过考虑线路平均故障率和平均维修时间之间的相关性,采用非参数核密度估计法拟合二者的边缘分布,通过最大似然法估计Copula函数的相关参数;然后采用最小欧式距离进行Copula优选,进而建立线路故障率和维修时间的模型,预测下一年的供电可靠性指标;最后以华东某地供电公司提供的数据为例进行仿真分析。结果表明,该模型能较好地满足供电可靠性预测要求,预测精度高于BP算法。

    2017年06期 v.44;No.190 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
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  • 基于三点估计法的含风电场电力系统无功优化

    栗然;范航;靳保源;张凡;

    针对电力系统无功优化时风电出力及负荷的不确定性和相关性,建立一种综合考虑多种不确定因素的无功优化模型。采用三点估计法处理该模型中的不确定因素,将不确定潮流计算转化为较少采样点处的确定潮流计算。为克服花朵授粉算法易陷入局部最优、寻优精度低等不足,将拉丁超立方采样技术、自适应调整转换概率及邻域策略应用于花朵授粉算法,提出一种改进花朵授粉算法求解所建优化模型。在含风电场的IEEE30节点系统上进行仿真测试,结果表明所提无功优化模型和求解方法在不确定环境下能够有效降低系统网损并减小系统状态变量发生越限的风险,从而保证系统的安全经济运行。

    2017年06期 v.44;No.190 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
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  • 混合型MMC启动策略及全桥子模块数目配置研究

    冯谟可;郭裕群;许建中;赵成勇;

    模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)是柔性直流输电的研究热点。由半桥子模块(Half-bridge Sub-module,HBSM)和全桥子模块(Full-bridge Sub-module,FBSM)组成的混合型MMC非常适用于大容量架空线输电系统。考虑到混合型MMC的拓扑结构特点,首先提出了一种分段式启动控制策略;然后分别对两种最常见的直流故障(单极接地短路和双极短路)的故障机理进行分析,并结合故障机理提出两种子模块的数目配比方案;最后在PSCAD/EMTDC仿真环境中建立了401电平,±320 k V,1 000 MW的混合型MMC模型,对论文所提出的启动策略和直流故障穿进行仿真分析,结果证明了所提出控制策略的有效性。

    2017年06期 v.44;No.190 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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  • 永磁同步电机新型转矩自适应控制

    郑晓明;米增强;魏明磊;李晓龙;孙辰军;

    在很多场合永磁同步电机的输出转矩需要精确控制,同时希望转速平稳,不受电机参数变化及负载扰动的影响。介绍了一种以转速、转矩和磁链为虚拟变量的反推控制算法,可以使永磁同步电机的输出转矩在全局范围内快速无差跟踪负载转矩,并结合自适应控制律,可以实时估计定子电阻和负载转矩,能有效减小内外部扰动对电机转速的影响。仿真结果表明:此控制方法可以有效提高系统的静态和动态性能,保证系统的全局收敛,且转矩跟踪迅速,电机参数变化和负载扰动对电机转速的影响很小,有良好的伺服性能和较强的抗干扰能力。

    2017年06期 v.44;No.190 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
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  • 多端柔性直流输电系统的控制策略设计

    李燕青;王子睿;

    主要对柔性直流输电系统的控制策略进行了研究。首先对柔性直流输电系统主从控制、电压裕度控制和直流电压下垂控制的控制原理及特点进行详细的介绍,并在此基础上,提出了一种协调控制策略,该策略综合三种控制方式并加入裕度思想分层协调各换流站,能够适应较大范围的不平衡功率,避免换流站过载的现象。最后,在Matlab/simulink平台上构建了多端柔性直流输电模型,分别仿真验证了所提控制策略的有效性。对于深入了解柔性直流输电系统的控制的原理具有重要的理论意义,也可为采用下垂控制的柔性直流输电系统设计提供理论依据。

    2017年06期 v.44;No.190 41-46+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
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  • 基于CPS-SVPWM调制的MMC-STATCOM简化算法研究

    谭风雷;杭峰;李义峰;

    针对模块化多电平换流器(MMC)难以实现多电平SVPWM技术,提出了基于CPS-SVPWM调制的MMC控制算法。该算法是将MMC等效看作上、下2N个三相半桥的串联,合理布置两电平SVPWM生成模块的位置后,结合载波移相技术,实现多电平输出。最后,在电力系统仿真分析软件PSCAD/EMDTC中搭建了基于模块化多电平换流器的五电平STATCOM仿真模型,结果表明基于CPS-SVPWM调制的MMC简化算法简单,控制效果好,电压利用率高,可以很好地应用到多电平MMC的控制领域,从而也验证了文中所提出的控制方法的有效性和可行性。

    2017年06期 v.44;No.190 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K]
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  • 电力线载波通信自适应阻抗匹配电路设计

    贾男;宋玮;王艳;

    针对电力线载波通信系统中阻抗失配导致接收端不能有效接收信号的问题,利用Smith圆图和电路变换的原理进行理论分析,提出一种改进的L型结构的阻抗匹配电路来调整输入阻抗,避免了传统L型网络存在匹配禁区的问题,理论分析并推导了匹配电路参数的计算方法,给出了不同阻抗类型所对应区域以及参数的闭式解,最后用仿真验证了计算参数方法的有效性。仿真结果表明,该匹配网络能有效地提高负载侧接收到的功率,和传统需要反复迭代寻优的智能算法相比,匹配速度得到很大的提高。

    2017年06期 v.44;No.190 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 服务于区域光伏预测的天空图像K-means云空辨识模型

    苏适;李红萍;严玉廷;陆海;王飞;任惠;N.A.Engerer;米增强;

    地基天空图像的云空辨识及云团预测是研究区域电网光伏发电功率分布与变化的前提,对支撑调度提高光伏发电消纳比例具有重要意义。首先分别采用较高的红蓝分量比值和较低的红蓝分量比值作为固定阈值分割地基天空图像,依次提取辨识结果中的天空像素点和云像素点的位置信息并获取原图像中对应位置的天空像素点和云像素点的RGB值;其次对获得的天空像素和云像素求均值并将各自均值中的红蓝分量相除获取初始聚类中心;然后使用K-means算法,利用加权欧式距离计算每一个聚类样本与聚类中心之间的距离,通过数次迭代得到聚类结果,进而将聚类结果还原成矩阵得到地基天空图像的云空辨识结果图;最后利用云南某光伏电站全天空成像仪TSI-VIS-J1006采集的天空图像进行仿真,结果表明该方法较固定阈值法的收敛速度更快、聚类精度更高,能够有效实现地基天空图像的云空辨识。

    2017年06期 v.44;No.190 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]
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  • 配置储热罐的供热机组运行定值计算

    王耀函;刘吉臻;曾德良;

    供热机组以热定电的运行方式导致调峰能力不足是冬季中国三北地区大量弃风的重要原因之一。储热罐作为一种蓄能手段能够从一定程度上实现供热机组热电解耦。基于机组回热系统热力学分析,定义抽汽-负荷增益系数,分析供热抽汽流量与机组发电负荷间的定量关系,进而获得变供热工况下的锅炉负荷定值。基于供热机组运行特性及热网加热器换热特性分析,对储热罐工作过程中的运行流量进行定值,对供热机组调峰能力区间进行定值约束。结果表明,所提增益系数能够精确计算变供热工况下机组运行参数,所提定值方法能准确直观地表现储热罐对供热机组调峰运行的影响能力和储热罐运行过程中的定值问题,定值结果为机组和储热罐的安全灵活运行提供指导。

    2017年06期 v.44;No.190 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
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  • 圆台形空冷单元供风方式优化数值模拟研究

    程友良;张宁;

    鉴于圆台形空冷单元换热中存在的诸多问题,保证空冷凝汽器单元的安全长久运行,通过在冷却壁面下部添加引风环,风机从侧面进风来改善圆台型空冷单元的换热效果。首先利用Fluent软件对出风口狭缝宽度以及倾斜角度对空冷单元换热特性的影响进行模拟分析,确定较优宽度与倾角,得出针对单个空冷单元较优的侧面供风结构;其次将空冷岛分散供风改为集中供风,将新型供风方式下空冷单元换热特性及经济性与原有供风方式进行对比,得到换热性能较好、经济性较好的供风方式。

    2017年06期 v.44;No.190 75-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 649K]
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  • 基于高温除尘的燃煤电站多污染物协同控制技术

    王春波;陈亮;任育杰;胡健;司桐;

    随着我国环保态势的不断严峻,燃煤电厂的污染排放指标不断提高,电站锅炉的污染处理措施需要进一步升级。目前,燃煤电站主要采用烟尘、SO_2、NO_x分开治理的污染物控制方式,应对环保指标提高的主要措施也是进行单一的技术升级,如增加SCR催化剂层数、串联脱硫塔、采用湿式电除尘等。这种进行单一技术升级的方式,带来了污染治理成本升高、治污系统庞大复杂、系统稳定性下降等问题,未来随着污染排放指标的进一步提升,燃煤电厂势必采用多种污染物协同控制或一体化控制的新型污染治理方式。介绍了目前已经研发的多种污染物协同治理方法,分析了其发展状况和优缺点,并提出了一种基于高温除尘的新型燃煤污染物协同控制工艺,并就该工艺所涉及的高温除尘、NO_x臭氧氧化结合碱液吸收和新型喷淋散射吸收技术等三个关键技术的工作原理、发展状况及其用于燃煤电站锅炉污染物控制的可行性、经济性进行了分析。

    2017年06期 v.44;No.190 82-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
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  • 超低排放电厂PM,SO_2,NO_x及汞污染排放特征

    宋畅;刘钊;汪涛;安连锁;张永生;

    针对实施超低排放改造的大港电厂燃煤机组,基于现场在线监测和现场采样数据,探讨了超低排放后烟气中烟尘、二氧化硫、氮氧化物、汞污染物排放特征。研究表明,4台燃煤机组完成超低排放改造后,烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度能够长期分别低于5、35、50mg/m~3,达到超低排放要求。3#燃煤机组在汞取样监测期间,煤燃烧及经过污染物控制单元后,57.5%的汞存在于灰中、34.1%的汞存在于石膏中、8.3%的汞从烟囱排出。在汞取样监测期间,FGD脱除二氧化硫效率为97.9%,SCR脱除氮氧化物效率在90%以上。

    2017年06期 v.44;No.190 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
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  • 基于超临界CO_2布雷顿循环的塔式电站热性能分析

    方立军;杨雪;任忠强;

    超临界CO_2(S-CO_2)作为传热流体具有无毒、廉价、无上限温度限制等优点,近年来受到国内外学者青睐。使用S-CO_2作为传热和工作流体直接用于S-CO_2布雷顿循环发电,既能消除昂贵的中间换热器,减少使用硝酸熔盐带来繁重的防冻保护,降低电站初投资,又能提高电站效率。使用MATLAB编程软件建立塔式太阳能热发电系统的能量和火用分析模型,分析不同直接太阳辐射能(DNI)、吸热器出口温度、循环压比及部件效率等对电站性能的影响。并将其分析结果与常规再热蒸汽朗肯循环和熔盐为传热流体的S-CO_2布雷顿循环塔式电站进行对比。结果表明:电站效率主要受当地的DNI影响较大;为了获得更高效率,需要增加吸热器出口流体温度;在动力循环设备中,相比于压缩机,膨胀机效率对动力循环以及电站效率影响较大;使用S-CO_2作为传热和工作流体的塔式电站具有更高的电站效率,较常规再热蒸汽朗肯循环及熔盐为传热流体的布雷顿循环电站热效率分别高3.42%和1.04%。

    2017年06期 v.44;No.190 100-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K]
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  • 《华北电力大学学报》2017年总目次

    <正>~~

    2017年06期 v.44;No.190 107-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 47K]
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