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	电网技术
	2009年 33卷 2期
	刊出日期 2009-01-20


新能源与分布式发电电力系统电网建设国家重点基础研究项目电力市场专家论坛自动化

专家论坛

	1	康重庆陈启鑫夏清
		低碳电力技术的研究展望
		发展低碳经济，是应对全球气候变暖、实现经济可持续发展的迫切要求。作为CO2减排的主力军，电力行业实现低碳化发展具有着重要的现实意义与战略意义。本文在深入揭示我国电力行业碳排放特性与碳减排潜力的基础上，从宏观与微观层面全面地分析了在低碳经济中电力行业所面临的新形势与呈现的新特点，剖析了"低碳电力"这一新的研究领域的发展方向，对低碳电力技术的研究与运用进行了展望，阐述了实施低碳电力发展战略所将面临的主要挑战与亟待解决的问题，并建立了低碳电力技术的整体研究框架。
		2009 Vol. 33 (2): 1-7 [摘要] ( 787 ) [HTML 1KB] [PDF 590KB] ( 350 )

国家重点基础研究项目

	8	任伟\|房大中\|陈家荣\|张芳
		基于最优控制原理的电力系统紧急控制及应用
		基于时域方法仿真得到系统受扰轨迹，并结合实际电网安全稳定控制系统的配置情况和运行要求，给出了暂态稳定下最优紧急控制模型。采用了启发式故障后轨迹相对功角最大值小于门槛值作为暂态稳定约束条件，通过引入变分原理，推导了暂态稳定约束条件对控制量的灵敏度。通过建立线性规划模型，把微分代数方程所描述的电力系统紧急控制转化为以切机切负荷为控制量的最优控制问题。文中提出的暂态稳定紧急控制模型与时域仿真方法具有同等的适应性。广东电网的计算结果表明，文中方法对紧急控制策略灵敏度的确定高效且实用，对保证电网安全稳定运行有重要意义。
		2009 Vol. 33 (2): 8-13 [摘要] ( 679 ) [HTML 0KB] [PDF 447KB] ( 330 )

	14	邵宜祥陈宁朱凌志王伟
		基于降阶雅可比矩阵的并网风电场局部静态电压支撑能力评估
		提出一种基于降阶雅可比矩阵的并网风电场无功/电压支撑能力评估方法。该方法选择研究区域内的部分节点为注入节点，通过雅可比矩阵降阶的方法消去系统中的其他节点，得到仅包含研究区域节点的部分节点降阶雅可比矩阵，进而求得接入点电压关于本地无功功率和风电场无功功率变化的灵敏度，并得出风电场对接入局部区域的电压支撑能力指标。同时，通过相关灵敏度的比较还可以选择风电场接入电网的无功补偿点和确定无功补偿容量。实际系统算例结果表明该方法是准确可行的，并具有良好的适应性。
		2009 Vol. 33 (2): 14-19 [摘要] ( 1067 ) [HTML 0KB] [PDF 408KB] ( 491 )

	20	王阳光\|尹项根\|游大海\|徐天奇\|王博\|向寒冰
		应用于变电站自动化系统的无线传感器网络技术
		通信技术是变电站自动化赖以实现的关键技术之一。文章根据变电站自动化系统的特点，提出一种基于分簇路由的2层架构变电站自动化系统无线传感器网络(wireless sensor network，WSN)组网方案，该方案在过程层采用WSN，在间隔层、变电站层采用以太网。文章对该方案具体实施中的传感器节点能量供给、数据融合与分簇路由算法、可靠性与安全技术、WSN接入以太网等关键技术给出了初步解决办法，最后阐述了WSN实际应用于变电站自动化系统需进一步研究的问题。文章提出的有线通信网络与无线通信网络相结合的2层架构组网模式是对变电站自动化系统通信网络的一种有益探索。
		2009 Vol. 33 (2): 20-26 [摘要] ( 718 ) [HTML 0KB] [PDF 469KB] ( 634 )

	27	吴昌友\|王福林\|董志贵\|索瑞霞
		改进粒子群优化算法在电力负荷组合预测模型中的应用
		提出了改进的粒子群优化算法：通过改进初始粒子种群的产生方法，加快其产生速度；在新的粒子种群产生过程中引入自适应步长，可以在该速度梯度方向上找到较优的粒子，进而加速了收敛速度；借鉴遗传算法中的变异操作增加了粒子的多样性，减小了算法陷入局部极值的可能。通过应用实例证明，将改进的粒子群优化算法应用到电力负荷组合预测模型的权重求解是可行的。
		2009 Vol. 33 (2): 27-30 [摘要] ( 668 ) [HTML 0KB] [PDF 367KB] ( 317 )

电网建设

	31	李正杨靖波黄璜黄廷政韩军科
		2008年输电线路冰灾倒塔原因分析
		文章通过对酒杯、鼓型和干字三类典型塔型在不同覆冰厚度及工况组合受力下的计算，深入地分析了2008年输电线路铁塔遭受冰灾以致倒塌的原因，分析计算结果与铁塔现场的实际破坏情况一致，总结出铁塔覆冰倒塌破坏的最主要原因在于导线覆冰过载及产生过大的纵向不平衡张力，最后提出了提高线路抗覆冰能力的建议及措施。
		2009 Vol. 33 (2): 31-35 [摘要] ( 667 ) [HTML 0KB] [PDF 783KB] ( 358 )

	36	白海峰\|李宏男
		架空输电线路风雨致振动响应研究
		根据架空输电线路在风雨激励下被破坏的实际状况，建立了"三塔两跨"有限元分析模型，其中，输电杆塔采用三自由度梁单元，导(地)线采用索单元。提出了雨荷载的计算方法以及与风湍流共同作用于架空输电线路的荷载组合原则，分析了输电杆塔、导(地)线和结构体系的结构动力特性及其相互关系，采用数值模拟方法，建立了设计与灾害荷载的不同工况组合，在时域对输电杆塔的动力响应规律进行了分析。研究表明，架空输电线路的运动耦合性对结构动力特性有不容忽视的影响，降雨对架空输电线路的响应具有明显影响，且有与风湍流同时作用的激励特征，结构体系发生连续倒塔破坏的原因是风雨共同作用导致结构体系局部动态受压失稳造成的。
		2009 Vol. 33 (2): 36-40 [摘要] ( 703 ) [HTML 0KB] [PDF 689KB] ( 376 )

	41	孙竹森黄克信苏秀成李震宇王曦辰
		直升机在架空输电线路施工中的应用
		回顾了国内外直升机在输电线路施中工的应用情况，介绍了直升机在特高压交流试验示范工程输电线路施工中的研究探索。文章在直升机施工的配套机具研制、作业机型选择、场地选择、施工组织等方面展开了研究，分析了影响直升机作业性能的因素，对目前国内采用大中型直升机进行电力施工作业的条件进行了分析和思考，展望了直升机在电网建设施工中的应用前景。
		2009 Vol. 33 (2): 41-46 [摘要] ( 869 ) [HTML 0KB] [PDF 395KB] ( 747 )

	46	文闿成
		高压长线路短路法融冰可行性探讨
		高压长线路实现短路法融冰的关键是获得大容量的融冰电源。文章通过对几种典型线路融冰需要的电流、电压和容量进行计算，得出结论：长300 km、4′300mm2的500 kV线路融冰需要建设一个4 kA、50 kV规模的直流电源；若能建设一个融冰电源与静补无功补偿装置合一的HVDCice则更为理想；利用系统中300 MW或以下功率的发电机和变压器，对长度不超过200 km的220 kV及以下线路进行交流融冰在技术上也是可行的；移动式柴油发电机能满足输电线路大跨越和小截面短线融冰的要求。
		2009 Vol. 33 (2): 46-50 [摘要] ( 486 ) [HTML 0KB] [PDF 377KB] ( 307 )

	51	高艳平\|杨本渤\|杨宗霄\|郝婕宇
		输电网线路规划的可视化实验
		在输电网线路规划中，如何使得线路长度最短是工程设计人员必须考虑的一个重要因素。文章介绍了作者研制的一种最短路径可视化实验装置的工作原理及其应用情况。该装置基于表面活性剂溶液的普拉图几何规则和最小Steiner树理论，能够通过可视化实验方法找出连通若干地点的输电网规划线路的整体最短长度。对东北电网的实验证明该装置能得到理论上较为理想的结果，尤其对于某些节点分布呈正多边形的局部线路，优化效果较明显。
		2009 Vol. 33 (2): 51-55 [摘要] ( 716 ) [HTML 0KB] [PDF 523KB] ( 369 )

电力系统

	56	郭小江卜广全马世英申洪
		西南水电送华东多送出多馈入直流系统稳定控制策略
		定义了多送出多馈入直流系统(multi-send & multi- infeed DC，MS-MIDC)，分析了此类系统的特点及问题。从MS-MIDC角度出发，研究了利用静止无功补偿器(static var compensator，SVC)和调相机提高西南水电送华东MS-MIDC系统稳定性的动态无功补偿方案。针对MS-MIDC系统中各直流系统相互支援方便的优势，提出了利用直流系统过负荷能力和频率调制功能实现直流系统间协调控制，改善了系统在严重故障下稳定水平。仿真计算结果验证了所提控制策略的有效性。
		2009 Vol. 33 (2): 56-61 [摘要] ( 625 ) [HTML 0KB] [PDF 452KB] ( 310 )

	62	陈得治\|张伯明\|方兴
		节点注入功率模式对电压稳定裕度的影响
		新一代能量管理系统(N-EMS)的计算模式特点是实时、跟踪、递归和智能预警。此模式需要高效的算法作支撑，由于启动单次计算步长间隔的缩短，线性近似的合理性得到加强，灵敏度计算用于此能满足计算模式的要求。文章针对N-EMS的主要组成部分--电压稳定分析功能，定义了3类节点注入功率模式：负荷的随机变化方向、发电机的响应设定方向、负荷的有功和无功比例，建立了易于被调度中心运用和理解的连续潮流模型，在此模型基础上分别推导得到负荷裕度对3类模式的灵敏度公式，据此分析节点注入功率模式对负荷裕度的影响，以便能够快速进行电压稳定预警和采取有效的校正控制来避免电压崩溃。通过新英格兰10机39节点系统的仿真算例验证了所提方法、思想的合理性。
		2009 Vol. 33 (2): 62-67 [摘要] ( 694 ) [HTML 0KB] [PDF 418KB] ( 279 )

	68	赵珊珊周子冠张东霞印永华
		大区互联电网动态稳定风险评估指标及应用
		提出了大区互联电网动态稳定风险评估的概念及指标，并对某实际运行的大区互联电网进行了评估。提出了含多个送端的互联电网，可以通过协调各个送端的外送出力来降低系统动态失稳的风险；证明了广泛配置PSS和投入直流调制可以减少系统的动态失稳风险；给出了在电网公司承担风险的情况下输电能力的提高数值，可供电网运行人员在权衡经济性与安全性时参考。
		2009 Vol. 33 (2): 68-72 [摘要] ( 719 ) [HTML 0KB] [PDF 387KB] ( 346 )

	73	马锋李国杰阮思烨孙元章
		基于线性变参数方法的VSC-HVDC变增益附加阻尼控制器设计
		电压源型高压直流输电(voltage source converter based high voltage direct current，VSC-HVDC)系统的直流附加阻尼控制器能够提高交/直流并联输电系统的稳定性，增大系统区域间的阻尼，但VSC-HVDC的非线性特性，使附加阻尼控制器的性能受到影响。为解决这个问题，文中通过选取并联交流线路的有功功率作为变参数向量，应用线性变参数(linear parameter varying，LPV)方法，设计了VSC-HVDC的变增益附加阻尼控制器。仿真系统的特征值分析和时域仿真结果均表明：在系统运行方式大范围变化的情况下，文中所设计的LPV附加阻尼控制器能有效抑制交流系统区域间的低频振荡。
		2009 Vol. 33 (2): 73-77 [摘要] ( 594 ) [HTML 0KB] [PDF 486KB] ( 266 )

	78	聂宏展\|乔怡\|吕盼\|姚秀萍
		基于混合人工鱼群算法的输电网扩展规划
		应用于输电网扩展规划的人工鱼群算法(artificial fish school algorithm，AFSA)依靠随机移动无条件接受劣解以摆脱局部极值，具有盲目性大的特点，且该算法一般在优化初期收敛较快而后期收敛速度减慢。针对AFSA的上述缺点，文章结合模拟退火算法，提出一种混合人工鱼群算法(HAFSA)。HAFSA利用模拟退火算法的概率性突跳搜索机制，使局部极值跳跃能力具有可控性，降低了算法的盲目性，提高了算法效率；引入基于分段自适应调整视野策略的反馈机制，兼顾了全局搜索与局部挖掘能力；加入拟遗传算法的变异算子加快了优化后期的收敛速度。通过IEEE6节点和巴西南部46节点算例证明了HAFSA的正确性和有效性。
		2009 Vol. 33 (2): 78-83 [摘要] ( 705 ) [HTML 0KB] [PDF 417KB] ( 297 )

	84	邹超王奔李泰
		向无源网络供电的VSC-HVDC系统控制策略
		在同步旋转坐标系下，利用电压源型高压直流输电(voltage source converter based high voltage DC，VSC-HVDC)的暂态数学模型，提出了一种向无源网络供电的VSC-HVDC系统新型控制策略。基于非线性系统反馈线性化控制的逆系统方法，推导了VSC-HVDC的逆系统模型，构造了伪线性系统，实现了对VSC-HVDC系统有功功率和无功功率的解耦。采用极点配置方法对该伪线性系统进行了综合，设计了控制器，并对反馈线性化中重要的隐动态问题进行了讨论，保证了控制系统的稳定性。仿真结果表明，该控制器具有较好的动态性能。
		2009 Vol. 33 (2): 84-88 [摘要] ( 662 ) [HTML 0KB] [PDF 360KB] ( 316 )

	89	李伟\|杨红霞\|熊佩华\|刘西元\|杨小青
		基于PMU实测数据调整发电机模型参数的方法
		数值仿真在电力系统动态分析中得到了广泛应用，而事实表明，仿真计算结果与实测结果之间存在较大偏差。文中提出一种基于实测轨迹调整发电机模型参数的方法，定义了衡量实测轨迹与仿真轨迹基本误差的指标体系，根据发电机参数的轨迹灵敏度分析，确定发电机参数的调整方式。两机无穷大动模试验系统的算例分析表明，模型参数调整后的仿真结果能更准确地反映实际电力系统的动态行为，验证了所提出方法的正确性。
		2009 Vol. 33 (2): 89-93 [摘要] ( 732 ) [HTML 0KB] [PDF 802KB] ( 299 )

自动化

	94	刘盼王静刘涤尘
		改进的自适应广义形态滤波器设计
		提出一种改进的自适应广义形态滤波器。针对电力数据采集信号中可能存在的各种噪声情况，通过数字仿真，研究结构元素幅值和长度变化对改进的自适应广义形态滤波器滤波性能的影响。仿真结果表明，改进的自适应广义形态滤波器可以有效抑制电力系统采样信号中的各种噪声，滤波效果好。
		2009 Vol. 33 (2): 94-98 [摘要] ( 678 ) [HTML 0KB] [PDF 353KB] ( 335 )

电力市场

	99	李春祥牛东晓孟丽敏
		基于层次分析法和径向基函数神经网络的中长期负荷预测综合模型
		中长期负荷预测是电力系统规划与运行的基础工作，提出基于3指标量，即指标总量、指标增长量和指标增长率的综合模型。首先构建层次分析(analytic hierarchy process，AHP)模型，分别对3个指标量进行分析评价，优选出每个指标量的最优预测模型，然后利用径向基函数(radial basic function，RBF)神经网络对3个最优模型的预测结果进行拟合，并将GDP因素也作为神经网络输入数据之一，输出最终的预测结果。AHP模型中综合考虑了模型预测误差和模型拟合度，并成功地加入了人工干预的因素，依据专家经验判断模型的信任度和预测结果趋势可信度。AHP模型采用与预测时刻最近的历史数据进行分析，因此具有较好的实时性。实验结果表明该综合模型具有较高的预测精度，实际应用效果较好。
		2009 Vol. 33 (2): 99-104 [摘要] ( 678 ) [HTML 0KB] [PDF 382KB] ( 344 )

新能源与分布式发电

	105	秦涛吕跃刚徐大平
		采用双馈机组的风电场无功功率控制技术
		通过对双馈异步发电机的无功功率极限和定子输出无功功率对电机损耗影响的详细分析，提出了双馈机组无功功率参考值的2种确定方法。在此基础上，采用发电机并联的方式，构建了精确的风电场模型，并给出了风电场的无功功率分配方案。最后对一台1.5 MW的商用双馈机组和由4台机组组成的6MW风电场进行了仿真分析。仿真结果验证了理论分析和所提策略的正确性和有效性。
		2009 Vol. 33 (2): 105-110 [摘要] ( 767 ) [HTML 0KB] [PDF 641KB] ( 490 )

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