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电网技术
2009年 33卷 7期
刊出日期 2009-04-05
新能源与分布式发电
电力系统
高电压技术
特高压输电
国家重点基础研究项目
电力市场
 
特高压输电
1 李显鑫 郭咏华 唐明贵
1 000 kV交流双回路单柱组合耐张塔型式规划

针对在1000 kV交流特高压双回输电线路中使用鼓(伞)型耐张塔的不足，设计了一种全新的耐张塔型——单柱组合耐张塔，其特点是分塔挂线、无导线横担、水平布置跳线、灵活性好、施工方便等，与鼓(伞)型塔相比，在杆塔高度、塔重、横担长度、跳线等方面的技术经济性较为优越。最后提出了该塔在电磁环境、跳线、防雷等设计方面需要进一步探讨的技术问题。
2009 Vol. 33 (7): 1-6 [摘要] ( 709 ) [HTML 1KB] [PDF 776KB] ( 572 )
国家重点基础研究项目
7 丁冠军1，丁明1，汤广福2，贺之渊2，温家良2
应用于VSC-HVDC输电系统中的新型混合脉宽调制技术

针对基于两电平电压源换流器(voltage source converter，VSC)的HVDC系统，为实现两电平VSC在获得较优谐波特性的同时，尽可能降低开关频率、提高暂态控制能力，文中提出一种将特定次谐波消除脉宽调制(selective harmonic elimination pulse width modulation，SHEPWM)与3次谐波注入SPWM相结合的混合脉宽调制技术。运用“幂和理论”，提出一种两电平SHEPWM非线性超越方程组求解算法，可显著降低运算量。通过构建稳态控制单元、状态监测器、暂态控制单元与选择器，较好地实现了混合调制的目标。并通过仿真加以验证，结果表明，此混合脉宽调制技术可提高VSC-HVDC工程的效率、可靠性及经济性。
2009 Vol. 33 (7): 7-13 [摘要] ( 749 ) [HTML 1KB] [PDF 450KB] ( 524 )
14 王阳光 尹项根 游大海 徐天奇 华煌圣 向寒冰
基于无线传感器网络的电力设施冰灾实时监测与预警系统

一套完整可靠的电力设施冰灾监测预警系统，可以为各项防灾、减灾、救灾措施提供可靠的依据。现有电力设施冰灾监测预警系统未能发挥预先目标的原因在于通信网络的不可靠。提出了将无线传感器网络应用于电力设施冰灾监测预警系统的新概念，基于对系统监测内容与目标的分析，选择了系统所需的各类传感器节点，在考虑覆盖性与节约成本的前提下，进行了各节点的部署，针对输电走廊的特点，设计了一种二层架构的网络拓扑结构。鉴于实用要求，提出了利用小CT取能装置与蓄电池相结合的节点供能方法、基于查询的路由协议以及相应的数据融合技术。最后指明可靠性技术、安全性技术以及如何与现有电力通信网络互联是下一步研究的方向。
2009 Vol. 33 (7): 14-19 [摘要] ( 571 ) [HTML 1KB] [PDF 365KB] ( 685 )
20 徐大鹏，李兴源，熊萍，艾飞
含串补的交直流输电系统次同步谐振抑制

以含串补的交直流混合输电系统为研究对象，通过在交流系统中采取有效措施削弱次同步谐振。首先用可控串联电容补偿器(thyristor-controlled series capacitor，TCSC)代替部分固定串补；然后进行TCSC主电路参数选择和基于相位补偿法的TCSC附加次同步阻尼控制器设计；最后用PSCAD/EMTDC软件进行仿真验证。结果表明，该策略可以提高系统阻尼，有效抑制系统的次同步谐振，改善系统的稳定性。
2009 Vol. 33 (7): 20-23 [摘要] ( 610 ) [HTML 1KB] [PDF 351KB] ( 501 )
24 颜娜 段斌 邓清勇 龚立秋
风电场SCADA系统边界安全模型设计

针对风电SCADA系统边界安全体系架构问题，将防火墙和入侵检测系统(intrusion detection system，IDS)功能集于一体，融入入侵容忍技术、诱骗系统和数字取证等网络安全技术，设计出风电SCADA系统边界安全模型。该模型提供了多层屏障，可实现风电SCADA网络和外部网络间的深度防御，增加网络的安全性，对解决电力企业进行远程控制和通信的网络安全问题具有参考和应用价值。
2009 Vol. 33 (7): 24-29 [摘要] ( 641 ) [HTML 1KB] [PDF 383KB] ( 596 )
电力系统
30 郭小江 马世英 卜广全 汤涌
上海多馈入直流系统的无功控制策略

以上海多馈入直流规划系统为对象，采用常规稳定分析方法对系统存在的电压稳定问题类型进行了区分。利用静止无功补偿器(static var compensator，SVC)和调相机(synchronous condenser，SC)动态无功补偿装置以及直流换流站内无功控制、直流无功调制等方法提高了该系统抵御上海受端交流系统故障和直流闭锁的能力，改善了该系统的阻尼特性，形成了一套较完整的多馈入直流系统无功控制方法。仿真计算结果验证了该控制策略的正确性和有效性。
2009 Vol. 33 (7): 30-35 [摘要] ( 741 ) [HTML 1KB] [PDF 468KB] ( 490 )
36 刘乐 刘娆 李卫东
互联电网频率调节动态仿真系统的研制

鉴于已有的电力系统仿真软件对仿真互联电网短期和中长期频率控制不能很好地满足要求，文中利用MATLAB/Simulink建立了针对研究互联电网频率控制与调节的动态仿真系统。该系统能够比已有的软件更全面地反映系统中影响频率调节的因素，更便捷地修改仿真条件和参数，更方便地显示仿真结果。利用该系统可更深入地开展互联电网控制性能评价与考核等相关问题的研究，可作为研究互联电网频率控制的有效工具。
2009 Vol. 33 (7): 36-41 [摘要] ( 702 ) [HTML 1KB] [PDF 490KB] ( 533 )
42 戚军 刘兆燕 江全元
考虑时滞影响的电力系统广域集中励磁控制

针对电力系统区间低频振荡问题，构建了广域集中励磁控制(wide-area centralized excitation control，WCEC)框架。在充分考虑时滞影响的前提下，根据时滞输出反馈鲁棒控制理论设计了WCEC。广域测量系统实时测量反映区间低频振荡的状态变量，并将其传送至WCEC进行计算分析，WCEC把全局控制信号传送给相关机组的励磁系统，以此阻尼电力系统区间低频振荡。4机2区域电力系统的频域分析和时域仿真表明，WCEC在较宽的时滞区间内提高了系统的阻尼值，能够快速有效地抑制区间低频振荡，并且具有对运行状况的鲁棒性和对时滞类型的不敏感性。
2009 Vol. 33 (7): 42-46 [摘要] ( 684 ) [HTML 1KB] [PDF 525KB] ( 424 )
47 徐先勇 罗安 方璐 李欣然 涂春鸣 彭双剑
配电网综合电气节能关键技术研究

针对目前配电网综合电气节能技术单一，尚无系列化关键技术，节能设备存在固有缺陷等问题，文章提出了高压配电网高品质节能的无功动态补偿与谐波治理混合系统、低压配电网低成本高效节能的混合型无功补偿器、全局优化节能的实时无功优化调度系统，并研发了相应的节能设备。在深入分析上述系统拓扑结构的基础上，提出了相应的控制方法。仿真及现场应用效果表明，这些节能技术可有效解决目前配电网电气节能存在的问题，可保障配电网的安全稳定运行，并大幅减少高压配电网的电能损耗。
2009 Vol. 33 (7): 47-54 [摘要] ( 721 ) [HTML 1KB] [PDF 944KB] ( 541 )
55 吴新振 兰勇 崔海荣
三角形接法三相异步发电机单相稳态建压分析

给出三角形接法三相自激异步发电机单相稳态建压时各参数满足的关系式，研究自激电容值对所建端电压的影响。基于对称分量法，通过矩阵分析推导发电机单相空载稳态运行时的回路阻抗，以回路阻抗为零作为异步发电机稳态运行的条件，采用坐标轮换优化方法求解方程并计算出空载电压值，所采用的方法编程简单且稳定性好。计算了不同自激电容下所建立的空载电压值，计算值与实验值吻合较好，证明了文中分析方法的有效性和准确性。
2009 Vol. 33 (7): 55-58 [摘要] ( 658 ) [HTML 1KB] [PDF 355KB] ( 446 )
59 李民族 王民慧 王武 王世蓉 明德刚 唐晓玲 赵箐
变耦电抗式可控串补动模试验研究

为了掌握变耦电抗式可控串补的实际特性，进行了动态模拟试验。以东北电网伊—冯500 kV输电系统为应用背景，建立了包括串补装置在内的整个系统的动态模拟装置，设计调试了具有多功能的控制系统，进行了电抗调节、功率调节、电抗跃变调节等基本特性试验以及暂稳控制和阻尼功率振荡试验，记录了各项调节性能曲线及调节过程中串补元件的电流电压波形。串补装置的稳态性能试验结果与理论分析结果相符，暂态性能良好，暂稳控制可进行“强补”，采用合适算法同样具有阻尼功率振荡的作用。
2009 Vol. 33 (7): 59-64 [摘要] ( 636 ) [HTML 1KB] [PDF 527KB] ( 451 )
65 杨以涵 艾琳 姜彤 彭谦
基于效益风险函数的电磁环网风险评估与控制

针对电磁环网问题，提出了一种基于效益风险函数的电磁环网风险评估与控制方法。该方法以风险理论与效益函数理论为基础，首先对电磁环网的安全性进行风险评估，通过风险计算获得电磁环网的静态风险、暂态风险以及系统总的风险，考虑了采取安全稳定控制措施前后系统各种风险的变化情况；然后计算了电磁环网以及安全稳定装置产生的经济效益，在获得电磁环网风险值与效益值的基础上计算了效益风险函数值，分析了电磁环网在不同运行状态下系统的收益与风险的取舍问题，为系统运行人员合理决策提供了有力支持。实际大区电网的应用结果表明了该方法的可行性。
2009 Vol. 33 (7): 65-70 [摘要] ( 799 ) [HTML 1KB] [PDF 447KB] ( 453 )
电力市场
71 谭忠富 张金良 尚金成
基于动态计量经济学模型的短期电价预测

电力市场中的电价受众多因素影响，单变量时间序列法已很难提高短期电价的预测精度。针对该问题，文中运用时间序列模型的动态计量方法来预测短期电价。首先建立电价和电量的一般自回归分布滞后模型；然后对电价和电量的时间序列数据进行预处理；在通过平稳性和协整性检验后，建立误差修正模型，最终由Eviews 5.0估计出模型的参数。利用此模型对澳大利亚新南威尔士州电力市场的短期电价进行预测，结果表明此模型具有较高的预测精度。
2009 Vol. 33 (7): 71-76 [摘要] ( 958 ) [HTML 1KB] [PDF 400KB] ( 655 )
77 赵文会 王炜 施泉生 戴秦
基于条件风险价值的动态多阶段电力资产配置模型

在开放的电力市场环境下，电力金融市场具有随机性特征，风险控制和资产管理策略是影响电力市场资产配置效果的两大关键因素。根据投资组合的风险分散化原理，文中建立了基于条件风险价值的动态多阶段电力资产配置模型，分析了不同资产调整策略对电力资产配置效果的影响。应用该模型模拟了某电力市场参与者采用不同资产调整策略时投资组合的有效前沿和组合收益率分布情况。实证研究表明，通过电力实物资产、电力衍生产品和相关能源衍生产品的投资组合，并采取合理的动态多阶段资产调整策略，可以有效规避电力市场风险。
2009 Vol. 33 (7): 77-82 [摘要] ( 536 ) [HTML 1KB] [PDF 423KB] ( 465 )
83 陈建华 张宁 戴铁潮 叶炯 卢永 甘德强
基于博弈论的确定性电量分解合作联盟稳定性分析

从合同博弈角度出发，考察用单位电量净收益计算单一购买者和发电厂商的效用，分析了单一购买者和发电厂商愿意参与合同分解形成联盟的理论条件：当仅有一个发电厂商时，若双方均为风险厌恶型则联盟稳定，双方均为风险喜好型则联盟不稳定；当有一个购电公司、多个发电厂商时，需满足多个不等式条件联盟才稳定。用国内某省级市场的实际数据进行仿真分析，结果表明建立的模型合理有效。
2009 Vol. 33 (7): 83-89 [摘要] ( 918 ) [HTML 1KB] [PDF 414KB] ( 533 )
高电压技术
90 刘有为 李忠晶 鞠登峰 王云
电力系统暂态电压波形压缩记录技术

提出一种电压波形压缩记录技术。该技术基于“点相似”的数据处理方法，实时处理高速采样所得数据，对点相似的数据进行压缩，波形片段的等值频率越低，数据压缩效果越好。文章通过实测数据说明了压缩效果和波形复现效果，证明在应用该压缩存储技术后，记录设备存储容量的利用率提高了上千倍，这使得记录持续时间长并带有很高频率分量的暂态电压波形成为可能。该技术特别适用于波形等值频率随时间变化较大的情况，压缩存储技术也大幅度减轻了后期数据的处理量，并明显改善了测量仪器的显示效果。
2009 Vol. 33 (7): 90-93 [摘要] ( 866 ) [HTML 1KB] [PDF 421KB] ( 599 )
94 李永明 谭波 俞集辉 汪泉弟
控制系统中导线贯通屏蔽箱体对内部电路的影响

运用时域有限差分法分析了屏蔽箱体的开口结构、位置方向等对屏蔽性能的影响，以及有贯通导线存在时，干扰电磁场对箱体内部电路耦合电流的影响。研究结果表明：当开孔面积一定时，开孔形状为矩形时的箱体屏蔽性能比较差，而开孔为圆形和正方形时屏蔽效果基本一样并都优于矩形开口；有导线贯通箱体时，箱体内部电路的耦合电流显著增大，且导线越长耦合电流越大。通过采用屏蔽环来抑制干扰发现，增加环的厚度可以降低干扰，而改变环的外环尺寸对抑制干扰效果不明显。
2009 Vol. 33 (7): 94-98 [摘要] ( 571 ) [HTML 1KB] [PDF 1187KB] ( 441 )
新能源与分布式发电
99 邢文琦 晁勤
含不同风电机组的风电电网仿真研究

为了研究包含恒速异步风力发电机和双馈异步风力发电机的风电场对电网的影响，应用Matlab 7.0建立了含不同风电机组的风电场动态模型。分析了风电场对电网暂态稳定性的影响，风电机组电压恢复情况，有功、无功变化情况，以及不同风电机组的低电压穿越能力。仿真结果表明：双馈异步风力发电机变速平稳、低电压穿越能力较强，有利于优化电能质量；当电网发生故障时，应针对不同的风电机组采取不同的控制策略以提高电力系统稳定性。
2009 Vol. 33 (7): 99-102 [摘要] ( 841 ) [HTML 1KB] [PDF 281KB] ( 608 )
103 伍济开 江辉 彭建春
基于同伦函数的风电系统频率稳定特征值分析

分析了含大容量高比例风电的电力系统频率动态行为。建立了一种含风电场的电力系统频率分析数学模型，利用同伦函数辨别出系统特征值对应的状态变量，特别是与系统频率相关的状态变量。针对含恒速风力发电机组和双馈风力发电机组的电力系统，用特征值分析法并借助同伦函数的辨别结果实现了频率稳定特性的比较和分析。仿真结果表明含双馈风力发电机组的电力系统具有更好的频率稳定性。
2009 Vol. 33 (7): 103-108 [摘要] ( 601 ) [HTML 1KB] [PDF 466KB] ( 447 )
109 张文娟 高勇 杨媛
双馈异步发电机的不同目标优化控制

在变速恒频风力发电系统中，双馈异步发电机的设计和控制直接关系到系统的经济成本和机组的运行效率。文章从不同控制目标的角度出发，提出全补偿、最小铜损、转子电流最小3种电机优化控制方式。建立不同方式下控制信号的数学模型，指出定、转子有功、无功功率的关系及各种方式控制性能的优缺点和适用场合。最后对1.5 MW双馈异步发电机在不同控制方式下的运行特性进行比较，验证了上述关于运行特性分析的正确性。
2009 Vol. 33 (7): 109-114 [摘要] ( 734 ) [HTML 1KB] [PDF 462KB] ( 564 )
 
 
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