华北电力大学学报(自然科学版)


  • 非正弦激励下硅钢片的磁滞特性模拟及损耗计算

    李琳;宋雅吾;韩钰;刘洋;

    利用硅钢磁环极限磁滞回线测量值推导出起始于极限磁滞回线下降支的一阶回转曲线,从而得到用于模拟磁滞特性的Everett函数,并给出利用Everett函数计算高阶回转曲线的方法,实现了基于Preisach模型的硅钢磁环磁滞特性模拟;然后从磁滞损耗定义出发,对含不同幅值小磁滞回环时的磁滞损耗进行分析计算,并与实验测试结果进行对比。结果表明:这种磁滞特性模拟方法能够简化Preisach模型的实现,并能够准确地模拟出磁性材料的高阶回转曲线;利用该方法分析计算得到的静态磁滞损耗与实验结果相吻合,且损耗值与小磁滞回环的幅值呈正相关性。

    2019年04期 v.46;No.200 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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  • 基于Lorenz扰动分布和VMD的神经网络风速预测研究

    张亚刚;赵媛;王增平;

    针对风速的随机性、非线性和不确定性特征,提出基于VMD和Lorenz扰动的神经网络模型进行风速预测。首先,对风速数据采用变分模态分解(VMD)进行预处理,得到特征模态分量,然后采用BP神经网络对每个分量进行预测,并且将分量预测结果进行重构得到风速点预测值,最后以风速点预测为基础,根据核密度估计的Lorenz扰动序列概率分布进行风速区间预测。以西班牙风电场和中国风电场为实例进行预测,预测结果显示:(1)VMD算法可以提高神经网络模型点预测结果的精度;(2)根据Lorenz扰动序列分布进行风速区间估计,不仅量化了大气中不确定的影响因素,而且区间预测结果可靠性较高。

    2019年04期 v.46;No.200 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 含可再生分布式电源参与调控的配电网无功电压优化控制研究综述

    徐韵;颜湘武;

    高比例可再生分布式电源(RDG)分散接入配电网,其出力随机性叠加负荷波动性,对优化控制和运行态势预测分析带来极大困难,使得充分挖掘多类型无功设备调节潜力,从"源-网-荷-储"多维度拓宽无功优化控制"可行域"成为必要。结合风电、光伏发电等RDG参与配电网无功优化和电压调控研究现状,归纳整理了相关建模方法,主要包括:多时间尺度和分层分区优化控制、有功无功协调优化、网络重构与无功调控协调优化等;简要分析了配电网无功优化数学方法,包括随机变量处理方法和无功优化求解方法等。最后,结合未来"源-网-荷-储"结构变化、能源互联网发展趋势和电力市场化改革现状,对配电网无功优化调控研究方向给予展望,以期为相关研究工作提供帮助。

    2019年04期 v.46;No.200 16-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K]
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  • 基于振电结合的高压断路器特征提取及分类方法研究

    万书亭;李聪;豆龙江;马晓棣;杨晓红;

    为了对高压断路器操作机构的工作状态进行较准确的评估,提高高压断路器机构的运行稳定性,提出了一种基于振动信号与电流信号结合的高压断路器信号特征提取和分类方法。首先通过对高压断路器分合闸线圈电流信号和振动信号的机理分析,提出利用时间节点参数作为特征向量,然后采用曲线斜率方法提取电流信号时间参数,利用基于短时能量的双门限法提取振动事件的时间参数,将两者的参数作为模式识别的特征向量。最后通过支持向量机(Support Vector Machine, SVM)分类结果表明:线圈电流曲线与振动信号相结合能够准确而全面地反映操作机构的运行状况,利用SVM可以快速准确的判断操作机构的故障类型,对于断路器的故障诊断和检修维护具有重要的意义。

    2019年04期 v.46;No.200 31-38+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K]
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  • 荷电沙尘对棒-板短空气间隙工频击穿电压影响的试验研究

    张重远;毕腾;耿江海;刘云鹏;李泳霖;黄志成;

    为研究真实风沙环境下带电沙尘对输电线路外绝缘特性的影响,基于固体颗粒荷电理论设计了一套沙尘荷电模拟试验系统,该系统包括风沙模拟装置、沙尘荷电装置以及棒-板间隙放电装置,可模拟真实的风沙环境。应用该系统研究了棒-板短空气间隙在风沙环境下荷电沙尘对间隙工频击穿电压的影响,对风速、风沙荷电、荷电极性等因素对棒-板空气间隙工频击穿电压的影响规律开展了试验研究,研究表明:风的作用会使棒-板间隙的击穿电压增大;沙尘以及沙尘荷电对棒-板间隙击穿电压的影响与间隙距离有关。

    2019年04期 v.46;No.200 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
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  • 离散二进制粒子群算法与模糊控制混合运行的家庭能量管理算法

    尹忠东;谢呵呵;

    能源互联网是解决未来电网大规模分布式电源接入,提高新能源渗透率、电网经济性及可靠性的重要手段。未来家庭能源网络作为能源互联网的一种子网,主要由分布式电源、储能系统、电动汽车、智能家电与传统电器组成。目前,家庭能量管理策略上主要采用以混合整数线性规划(MILP)为代表的最优化算法和以模糊控制为代表的控制算法,但两种方法都存在着一定的弊端。考虑到家庭能源网络内设备特性不一,仅采用一种控制方式有失偏颇。在分析家庭系统内不同能量设备的应用现状的基础上,提出采用最优化算法与控制算法混合运行的家庭能量管理策略,并针对不同策略之间的兼容性做出了优化。为验证算法的优化效果,利用真实历史数据分析了混合运行下的算法表现,并与单独控制时家庭运行成本做出比较,验证了算法的有效性。

    2019年04期 v.46;No.200 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 304K]
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  • 考虑电动汽车参与的电力系统发电与备用协同风险决策模型

    刘顺桂;艾欣;王坤宇;孙佳安;孙杰;谢俊文;

    随着电动汽车的广泛普及与充电设施的不断完善,电动汽车与电网交互技术日益成熟,电动汽车参与电力系统发电与备用协同决策体现出良好的应用前景。考虑了电动汽车接入下电力系统发电与备用决策中问题中的可能发生的电动汽车违约、电源停运、可再生电源及负荷预测偏差等不确定因素,引入风险测度理论中的WCVaR指标构建了基于风险测度理论的发电与备用协同风险决策模型,以22节点系统为基础建立含电动汽车与光伏接入的仿真算例,分析了不同置信水平组合对结果的影响,仿真结果表明,所提模型可有效应对各随机因素可能造成极高成本的运行风险。

    2019年04期 v.46;No.200 54-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K]
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  • 计及电动汽车负荷的智能配电系统多阶段规划模型研究

    曾鸣;于壮状;闫彤;张煜;吴鹏;武赓;

    电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)的大规模接入使得传统配电网的规划方法和模式发生了变化。为此,提出了一种计及PEV负荷的智能配电系统多阶段规划模型及其求解方法。首先,在考虑PEV负荷接入和系统规划可靠性指标要求的条件下,以配电网建设和运行成本最小化为目标,构建了包含变电站、分布式电源(distributed generation, DG)和线路在内的智能配电系统多阶段规划模型;其次,在考虑系统充裕度要求和经济性要求的条件下,提出了一种新的多阶段规划模型求解方法,通过模型简化和倒序运算,实现了智能配电系统多阶段规划模型的快速求解;最后,通过算例验证了所提模型及求解方法的可行性,并且分析了PEV渗透率和充电模式对智能配电网规划结果的影响。

    2019年04期 v.46;No.200 63-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K]
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  • 基于改进变参考电压法的下垂控制策略研究

    柏管;陈卓;李健;唐选群;

    微电网在孤岛模式下多逆变器并联运行,并联系统采用传统下垂控制策略时,存在由于线路阻抗差异造成无功功率分配不合理的问题,为解决此问题对现有文献中的变参考电压法加以改进。提出针对线路阻抗差值通过功率补偿系数匹配阻抗差值来调节各逆变器的参考电压。该改进控制策略不仅实现了无功功率的合理分配和无功环流的抑制,而且避免了系统出现较大的电气波动,保证逆变器输出端电压的质量。在MATLAB中搭建两台并联逆变器的仿真模型,通过对比分析改进策略与传统的下垂控制策略。仿真结果验证了该改进策略兼顾功率的合理分配和输出端的电压的稳定性的制两方面的要求,有效抑制系统无功环流。

    2019年04期 v.46;No.200 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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  • 强风环境110 kV下XSP-160型瓷三伞绝缘子积污特性数值模拟

    吕玉坤;王召鹏;李金岗;刘云鹏;张亚昭;

    研究110 kV强风环境下绝缘子积污特性,有利于减少污闪事故发生,保证我国西北电网及电气设备的安全运行。以XSP-160型瓷三伞绝缘子为研究对象,利用COMSOL软件对本校风洞条件下该绝缘子积污特性进行数值模拟,将模拟结果与其风洞试验结果进行对比表明:两者在数量级及变化规律上一致,验证了该模拟方法的可行性。研究了110 kV强风环境下该绝缘子的积污特性,分析了风速、粒径、电压类型对其积污量的影响。结果表明:在直、交流电压作用时,该绝缘子表面整体积污量趋势均随风速的增加而降低;同一风速及相同电压作用时,其表面整体积污量及其增长率均随着粒径的增加而增加;与交流电压作用比较,直流电压作用下,同一(风速、粒径)条件下其表面整体积污量大,且积污直交比随风速增大而逐渐减小;20μm粒径时,不同风速及电压类型作用下,积污沿伞裙均呈"U"型分布,且交流电压下此分布更为明显。

    2019年04期 v.46;No.200 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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  • 基于WOA-LSSVM的锅炉NO_x排放量预测模型

    刘怀远;甄成刚;

    精准可靠地预测锅炉NO_x排放量对电站锅炉低氮运行有着重要意义,为了提升模型的预测效果,提出一种基于鲸鱼优化算法-最小二乘支持向量机(WOA-LSSVM)的锅炉NO_x排放量预测建模方法。首先归一化处理初始样本数据,然后通过WOA算法对LSSVM中的核函数宽度和惩罚因子两个参数进行寻优求解,建立WOA-LSSVM黑箱模型,最终得到模型输出,同时将采用果蝇优化算法(FOA)、粒子群优化算法(PSO)优化参数建立的LSSVM预测模型和单一LSSVM预测模型作为对比研究。仿真结果表明,采用WOA优化的LSSVM模型在NO_x排放量预测方面明显优于其他选定模型,具有稳定且较高精度的仿真性能。

    2019年04期 v.46;No.200 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
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  • 导叶安装角对两级动叶可调轴流风机性能及静力结构的影响

    刘宏凯;叶学民;范福伟;李春曦;

    为研究导叶安装角对两级动叶可调轴流风机性能及静力结构的影响,采用Fluent软件对第一级导叶安装角改变前后两级动叶可调轴流风机进行了三维数值模拟,分析了导叶安装角对风机气动性能、内流特征和静力结构影响。结果表明:导叶安装角负向偏转时的全压优于原风机,且同一流量下,增大安装角可提高风机全压,安装角正向偏转与之相反;安装角负向偏转后的风机效率均略微低于原风机,而正向偏转后在小流量侧其效率高于原风机,在大流量侧其效率低于原风机,且随流量增加效率下降愈明显。导叶安装角负向偏转后动叶表面总压分布发生明显改变,做功能力显著增强,第二级动叶区和导叶区熵产率有所增加;其第二级动叶等效应力及总变形分布基本不变,但应力和总变形最大值有所增加,固有频率有所降低。

    2019年04期 v.46;No.200 92-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K]
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  • 面向二进制程序的开源软件缺陷检测方法

    李元诚;王伯彦;吕俊峰;张攀;粟仁杰;

    开源软件源代码缺陷分析已引起广泛关注,但各类程序都以二进制形式运行,目前仍缺少在有限时间内对大量二进制程序进行缺陷检测的有效方法。针对这一问题,提出了一种结合软件路径特征的卷积神经网络方法(Path-Based Convolution Neural Network, PB-CNN),用于二进制开源软件的缺陷检测。首先根据跳转指令将二进制程序分割为多个基本块并构建控制流图,然后遍历控制流图以提取软件路径特征,接着结合多通道卷积神经网络提取其深层特征并训练PB-CNN神经元参数,最后通过训练好的PB-CNN检测软件缺陷。实验结果表明,PB-CNN方法有效提取了二进制程序的路径特征,提高了缺陷检测精度。

    2019年04期 v.46;No.200 101-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
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