华北电力大学学报(自然科学版)


  • 交联度对酸酐固化环氧树脂热机械性能影响的分子动力学模拟

    律方成;付可欣;张磊;赵云晓;刘博闻;谢庆;

    酸酐固化剂固化环氧树脂所得到的环氧树脂固化物作为绝缘材料广泛应用于高压绝缘系统。研究酸酐固化环氧树脂交联分子结构与性能间的关系,对提升环氧树脂性能或研发新型高性能环氧树脂具有重要意义。交联度是影响环氧树脂交联分子结构的重要因素之一,建立了高交联度双酚A型环氧树脂(DGEBA)/甲基四氢苯酐(MTHPA)固化体系的交联模型,采用分子动力学(MD)模拟重点研究交联度为78%-94%间,体系交联度变化对环氧树脂基材热机械特性的影响。结果表明:在高交联度下环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)随交联度的增加呈单调递增趋势,当交联度大于89%以后,Tg增加较为平缓。导热系数、热膨胀系数和力学参数均在交联度为89%时,出现极值点。即当交联度为89%时,可获得热机械性能最优的环氧树脂交联网络结构。研究结果可为合成高性能环氧树脂提供理论支撑。

    2019年06期 v.46;No.202 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
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  • MMC基本换流单元串并联扩容升压的对比研究

    吕煜;赵成勇;许建中;

    模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的传输容量受限于开关元件的耐压和通流能力,不易实现超远距离大规模可再生能源的传输。大容量换流站可由小容量基本换流单元经串联、并联、串并联组合等效,在相应的拓扑结构基础上分析各种组合方式的运行特点,主要包括正常运行下的电气特性对比,直流侧故障特性对比及换流器在故障后的闭锁、解锁特性对比。围绕张北四端直流电网张北站的不同组合方式展开讨论,经仿真分析可得串并联换流单元具有均压、均流特性。当输送容量一定,串联组合方式在直流侧故障及换流站闭锁、解锁的情况下具有更加优异的性能。

    2019年06期 v.46;No.202 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 442K]
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  • 柔性负荷聚合商参与电力系统的多时间尺度协同优化调度策略

    贾雨龙;米增强;王俊杰;余洋;范辉;

    随着电动汽车(EV)、分布式储能和温控负荷等柔性负荷接入新一代电力系统,为电网调度提出了新的挑战和机遇。基于多种柔性负荷的响应特性,计及风电和负荷预测不确定性所需的系统旋转备用,提出了一种柔性负荷聚合商参与电网调控的多时间尺度优化调度方法。首先,建立了不同柔性负荷模型,在日前阶段,考虑了EV优化充电和分布式储能电价差套利的柔性负荷聚合商运行约束,建立了以日前系统运行经济性最优为目标的调度模型;在日内阶段,考虑了系统旋转备用成本及温控负荷的约束,建立了日内调度模型。最后,以改进的8-bus电力系统算例分析,得出了柔性负荷聚合商参与电力系统的日前-日内协同调度运行计划及承担备用方案,验证了优化方法的有效性和可行性。

    2019年06期 v.46;No.202 17-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K]
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  • 基于套索算法和高斯过程回归的中长期居民用电量概率预测

    王宏伟;黄元生;姜雨晴;刘诗剑;

    在目前的"新常态"经济模式下,居民电力消费量已经成为中国电力消费增长的主要驱动力。然而其预测精度容易受到社会、经济、环境等多种外部因素的影响,这样会导致预测难度的加大。因此,如何提取这些外部因素中有价值的信息,是预测居民电力消费量成功的关键。针对这个问题,提出了一种基于套索算法和高斯过程回归的中长期居民用电量概率预测模型。首先利用套索算法选取有用的影响因素,从而实现数据降维。其次将被选取的特征当作预测变量,建立了基于高斯过程回归的居民电力消费量概率预测模型。最后以中国居民电力消费量作为算例。结果表明,(1)套索算法可以识别出预测问题中重要的特征,从而能够有效地处理预测问题中的高维数据;(2)高斯过程回归模型可以提高预测精确度,为居民电力消费量的概率预测提供了一种可行思路。

    2019年06期 v.46;No.202 27-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K]
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  • 基于t-SNE的PQD特征提取可视化仿真分析

    彭跃辉;车辚辚;

    针对电能质量扰动(power quality disturbance,PQD)的复杂性,提出了一种基于t分布随机近邻嵌入(t-distributed stochastic neighbor embedding,t-SNE)流行学习算法的PQD特征提取方法。首先,建立了常见的PQD信号数学模型,并考虑了扰动参数和噪声的影响;其次,采用小波分解得到信号的小波能量向量构造原始特征集;最后,通过t-SNE算法进行二次特征提取,得到保持样本高维空间结构的,敏感度高且聚类性好的低维特征。仿真实验结果证明了提出的基于t-SNE的特征提取方法在PQD分析中的有效性。

    2019年06期 v.46;No.202 36-40+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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  • 分数阶L_αC_β两种元件电路导抗函数的W域无源综合方法

    梁贵书;李天文;

    电气设备的分数阶建模离不开分数阶电路的综合理论。针对现有W域等效正实条件的不足,对其进行了改进与说明。基于s-W变换,将有理元次分数阶导抗函数转化为W域整数阶导抗函数,在W域推导了L_αC_β两种元件电路导抗函数的部分分式展开式,证明了分数阶两种元件电路导抗函数均可以福斯特实现和梯形实现。最后通过示例验证了方法的有效性,对后续W域综合研究具有一定的指导意义。

    2019年06期 v.46;No.202 41-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K]
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  • 多电机多包传输分布式控制系统故障检测优化策略

    纪烨晴;郑焕坤;

    为同时提升故障检测的故障灵敏度和噪声鲁棒性,针对具有双通道多包传输的短时变时延多电机分布式控制系统,提出了一种基于改进自适应混沌果蝇优化算法的传感器故障检测观测器优化设计方法。首先将双通道多包传输转化为切换系统,短时变时延视为一种系统不确定性。然后将观测器残差信号对噪声信号和故障信号的传递函数比值作为适应度函数,通过改进自适应混沌果蝇优化算法对适应度函数进行优化得到最优观测器增益矩阵。最后将方法在分布式控制系统半物理平台上进行仿真验证,结果显示相比于传统的鲁棒故障检测方法来说,提出的优化方法能够同时抑制噪声信号和放大故障信号,从而提高了故障诊断的正确率,降低了虚警率。

    2019年06期 v.46;No.202 49-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]
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  • 基于条件互信息的NO_x生成量模型变量-时滞联合选择方法

    刘长良;张丛;王梓齐;

    为了提高脱硝系统入口NO_x生成量模型的精度和泛化能力,在选择辅助变量的同时也应考虑变量时滞的影响,提出了一种基于条件互信息的变量-时滞联合选择方法。以条件互信息作为变量选择的依据,抑制辅助变量间相关性造成的信息冗余,同时考虑时滞对变量选择的影响,在选定辅助变量时对时滞进行联合估计,以最大化辅助变量集包含的有效信息。以某600 MW燃煤电站的实际运行数据为算例,基于该联合选择方法和BP神经网络建立了NO_x生成量模型。结果表明:与仅基于互信息或条件互信息进行变量选择相比,基于联合选择方法所建立的模型精度和泛化能力相对较好。

    2019年06期 v.46;No.202 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K]
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  • 基于最大信息系数变量选择的电站锅炉NOx排放量在线预估

    王文广;王朔;赵文杰;

    模型的输入变量选择是否准确是影响模型性能的主要因素之一。针对变量选择问题,在互信息变量选择方法的基础上结合最大信息系数提出了最大信息系数变量选择方法 (MICFS)。首先,介绍了互信息的理论和相关的变量选择方法,然后引入最大信息系数改进原有的变量选择方法,并用标称模型的实验数据集验证了本方法的有效性。最后针对某350 MW燃煤机组,基于提出的变量选择方法建立了锅炉氮氧化物(NOx)排放量的NARX神经网络预估模型,测试结果表明模型的精度和泛化能力取得了满意的效果。

    2019年06期 v.46;No.202 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K]
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  • 基于PMI-IMSET的锅炉辅机故障预警

    张维;高明明;伯运鹤;翟海涛;

    为实现锅炉辅机设备潜在故障预警功能,保障锅炉系统正常运行,提出基于偏互信息和改进多元状态估计技术的故障预警方法。偏互信息法被用于提取故障特征信息及筛选故障相关变量;改进多元状态估计技术被用于构建辅机设备正常状态模型,采用概率分布采样法代替传统采样法构造过程记忆矩阵。采用观测状态与模型估计正常状态之间的滑动平均相似度作为故障预警标准,当相似度低于阈值时触发警报。以循环流化床锅炉引风机为例,结果表明该方法能够有效预警辅机设备故障。

    2019年06期 v.46;No.202 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K]
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  • 富氧燃烧锅炉热效率及火用效率影响因素研究

    张智羽;杨勇平;翟融融;

    为得到对富氧锅炉热效率及火用效率具有影响的各运行因素间的显著性关系,采用流程模拟的方法,在获得了氧气纯度、氧气浓度、排烟中一次循环烟气比例、过量氧气系数等典型运行参数对富氧锅炉热效率及火用效率影响规律的基础上,采用正交法对多因素耦合作用进行了研究,并通过极差、方差分析研究各因素的影响程度,确定各因素间的显著性关系。结果表明:各因素对于热效率的影响关系为:氧气浓度>过量氧气系数>排烟中一次循环烟气比例>氧气纯度;对火用效率的影响关系为:氧气浓度>过量氧气系数>氧气纯度>排烟中一次循环烟气比例。其中,氧气浓度对热效率的影响程度为特别显著,过量氧气系数对热效率的影响程度为显著;氧气浓度、过量氧气系数对火用效率的影响程度均为显著。

    2019年06期 v.46;No.202 81-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K]
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  • 大型燃煤热电联产系统研究现状和展望

    王金星;

    燃煤热电联产系统是一种同时供热和发电的能源利用方式,由于其具有较高的能量利用效率而被广泛采用。低碳要求日益严格增加了高比例可再生能源嵌入的必要性,与此同时,对燃煤热电联产系统提出了新的要求。结合燃煤热电联产系统的特点,首先从供热参数的优化设计、增设热泵系统的余热回收以及耦合可再生能源系统等三个方面介绍了提高系统效率的研究现状,然后从扩大热电比、增设电热转换装置以及耦合储能系统等三个方面评述了提高系统灵活性的应用方式,最后从灵活碳捕集和化学链燃烧技术应用于燃煤热电联产系统进行了展望。期望对未来燃煤热电联产系统的发展方向提供指导。

    2019年06期 v.46;No.202 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 基于热重分析法的生物质变温热解特性实验研究

    陈梅倩;胡德豪;黄友旺;

    生物质是一种重要的可再生能源,热解是生物质热转化利用技术的重要方法之一。采用TA-Q500型热重分析仪对松木在10℃/min,15℃/min,20℃/min,25℃/min四个升温速率下的松木热解特性进行实验研究。研究表明其整体反应温度区间为200~400℃。当升温速率从10℃/min增大到25℃/min后,最大反应速率明显增大,最大反应速率对应的温度提高了14℃,产生了热延迟现象,并且热解特征指数增大了3倍左右。利用Kissinger-Akahira-Sunoes (KAS)方法对热解活化能进行无模型拟合计算,松木热解活化能的平均值为216. 58 kJ/mol。根据所求的活化能值,通过Criado主曲线法对松木热解反应的机理函数进行拟合,松木热解机理主要由随机成核和随后生长模型来控制,在高转化率阶段则转为三阶反应控制。

    2019年06期 v.46;No.202 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
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  • 基于四种电势波形的互溶流体混合的数值模拟

    董帅;耿朋飞;董舵;李春曦;

    采用有限元分析方法分别研究了二维微通道中直流信号和四种电势波形的交流信号对不同浓度流体混合效率的影响。分析了直流电和正弦交流电下混合流体的速度分布与浓度分布以及流体混合效率在4种电势波形作用下随频率的变化关系。研究发现:电极板施加直流信号时,微通道中产生的纵向电场力诱导流体产生扰动,发生混合。电极板施加正弦交流信号时,在电极板附近会形成两个旋转方向相反,大小随时间周期性变化的漩涡,使不同流体间的流动不稳定性大大增加,导致混合效果增强。四种电势波形作用下的混合效率均随频率的提高出现先增大后减小的趋势,而且全波作用下的混合效率在各个频率下都最大,在f=5 Hz时最高可达到95. 44%。

    2019年06期 v.46;No.202 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 508K]
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  • 《华北电力大学学报》2019年总目次

    <正>~~

    2019年06期 v.46;No.202 111-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 46K]
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