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电网技术
2009年 33卷 14期
刊出日期 2009-07-20
新能源与分布式发电
电力系统
特高压输电
国家重点基础研究项目
电力市场
 
论文
1 胡学浩
智能电网——未来电网的发展态势

智能电网已成为近年来国内外有关未来电网发展趋势的热门话题。文章简述和分析了智能电网研究开发背景情况，智能电网的概念、特性和发展智能电网的驱动力，智能电网包含的主要技术，我国智能电网技术研究取得的部分进展以及目前国外智能电网技术研究的新动向。对于如何发展我国智能电网，作者提出了自己的看法。
2009 Vol. 33 (14): 1-5 [摘要] ( 808 ) [HTML 1KB] [PDF 324KB] ( 1467 )
特高压输电
6 汪之松 李正良 肖正直 任坤
1 000 kV双回路特高压输电塔顺风向等效静风荷载研究

基于高频动态天平测力试验，研究了1 000 kV双回路特高压输电塔的等效静力风荷载。基于准定常理论和不同高度的脉动风荷载无量纲自功率谱相等的假设，得到了塔身不同高度处的风荷载自谱和互谱。分别计算了输电塔风偏角为0°和90°时的等效背景风荷载、等效共振风荷载和总等效静风荷载，给出了不同高度处的阵风效应因子，可为特高压输电塔的风荷载计算提供依据。
2009 Vol. 33 (14): 6-12 [摘要] ( 688 ) [HTML 1KB] [PDF 454KB] ( 452 )
国家重点基础研究项目
13 周成 贺仁睦 王吉利 韩志勇 马进 韩冬
电力系统元件模型仿真准确度评估

结合规范系数法与距离法提出了一种定量判断元件模型仿真准确度的方法。该方法在评估2条曲线的相似性时既考虑了2条曲线间的距离，同时也考虑了曲线变化趋势的相似程度。城西变电站的实测数据与仿真结果表明，该方法在评估元件模型的准确度时能有效克服只考虑仿真结果与实测曲线的数值相似度，而没有考虑仿真结果与实测曲线的变化趋势相似度问题。该方法使评估仿真元件模型的准确度更加合理、全面。
2009 Vol. 33 (14): 13-18 [摘要] ( 611 ) [HTML 1KB] [PDF 327KB] ( 415 )
19 孙闻 房大中 薛振宇
电力系统在线暂态稳定分析方法

提出了一种电力系统在线暂态稳定分析方法。结合故障时域仿真，建立了一个2维1阶微分方程组。该微分方程组描述了相点在一维坐标轴上的运动，可用于观察电力系统的功角稳定性。在此基础上提出的功角稳定判据可以方便地判断电力系统的功角稳定性。该方法有效地简化了暂态稳定分析过程，且避免了因功角差阈值选取不当造成误判的问题。文中还研究了针对相点运动构造的能量函数，利用故障后的最小动能定义了描述故障严重程度的稳定指标。2007年华北电网的算例说明了上述方法的有效性。
2009 Vol. 33 (14): 19-24 [摘要] ( 624 ) [HTML 1KB] [PDF 393KB] ( 467 )
电力系统
25 吴素农 吴文传 张伯明
考虑传输容量约束的配电网可靠性快速评估

在最短路法的基础上提出一种等值递推的可靠性等值计算方法，该方法按负荷点与馈线根节点之间的距离对其进行分层排序，并根据负荷所在节点的层号逐级计算其可靠性指标。在计算每一层负荷点的可靠性时，同时求出该层及以上所有设备的可靠性等值电路并为后续计算所用。另外提出一种计算形式简单的应用于辐射状电网的定雅可比矩阵牛顿潮流法，用于计算传输容量对配电系统可靠性的影响。基于图上因子分解法对辐射状电网的网络拓扑和因子图的拓扑进行了分析，证明2者是相同的，在此基础上开发了与面向支路的前代、回推法具有相似程序实现形式的牛顿潮流算法。该算法易于编程实现，同时保持了传统牛顿法的快速收敛性的优点。算例结果表明文章提出的可靠性评估算法具有较高效率。
2009 Vol. 33 (14): 25-30 [摘要] ( 667 ) [HTML 1KB] [PDF 330KB] ( 447 )
31 杨宗霄 毛智杰 杨本渤 肖甜
基于因子分析与神经网络的输电网安全评价

根据影响输电网安全的多种因素，建立了由电网、调度运行及运行方式、继电保护、通信及调度自动化和电气一次设备等因素构成的评价指标体系。运用因子分析法对指标体系进行了分析和约简，通过神经网络的非线性映射和自学习能力构建了输电网的神经网络安全评价模型。实例验证结果表明，采用因子分析和神经网络结合的方法对输电网的安全状况进行综合评价，减少了评价指标的数量，降低了传统评价方法的主观性，提高了评价结果的客观性和科学性。
2009 Vol. 33 (14): 31-36 [摘要] ( 572 ) [HTML 1KB] [PDF 389KB] ( 464 )
37 许旭锋 黄民翔 王婷婷 陈兴雷
供电设备检修优化算法及其在地区电网中的应用

针对某地区电力局检修计划安排的实际情况，建立了满足地区电网要求的检修计划优化模型。该模型基于停电范围形成变量集，并以设备偏离到期检修时间最少和工作量分配最合理为目标函数。采用混沌粒子群优化(chaos particle swarm optimization，CPSO)算法来求解模型，该算法将所有粒子分成几个粒子簇。粒子向最优点靠拢的过程中，在解空间做混沌搜索，并更新粒子的历史最优值。通过某地区电网算例，对CPSO算法与遗传算法、标准PSO算法进行了比较，结果表明CPSO算法全局搜索能力和收敛性能优于后2种方法，具有良好的工程应用前景。
2009 Vol. 33 (14): 37-42 [摘要] ( 492 ) [HTML 1KB] [PDF 402KB] ( 419 )
43 赵维兴 孙斌 刘明波
多区域互联系统几种无功优化分解协调算法的比较

以708和538节点系统为算例，对以非线性原对偶内点法为基础，基于近似牛顿方向和对角加边模型的5种无功优化分解协调算法的计算效益和收敛性进行了比较分析。并进一步分析了影响分解协调算法计算效益和收敛性的因素。定性分析了固定系统总规模、扩大子区域数目和固定子区域数目、扩大最大子区域的规模2种方式对计算速度的影响。
2009 Vol. 33 (14): 43-49 [摘要] ( 614 ) [HTML 1KB] [PDF 362KB] ( 438 )
50 王蕊1 刘肇旭 宋新立 孙华东
基于Matlab的大型火电机组一次调频特性仿真

大型发电机组的一次调频对保持电力系统频率稳定、防止因突发的负荷变动及发电机跳闸等功率突变造成的频率波动，引发连锁反应至关重要。为研究大型火电机组的一次调频特性建立了基于Matlab Simulink工具的仿真平台，并给出了利用此平台进行大型火电机组一次调频特性和影响因素研究的结果。该平台为大型火电机组机炉协调运行方式和参数整定等研究提供了定量分析手段。
2009 Vol. 33 (14): 50-55 [摘要] ( 704 ) [HTML 1KB] [PDF 450KB] ( 647 )
56 杨帮宇 彭建春 江辉
基于支路耗散功率转归分量的最优潮流模型与算法

针对最优潮流模型中线路安全稳定约束表达式的复杂性，运用支路耗散功率的转归分量方法给出了一种以电源出力为变量的近似线性表达式，构建了一种最优潮流模型。对模型中线性度不同的约束，采用逐次线性化和逐段线性化相结合的方法处理。在求解过程中直接考虑线路安全稳定约束，避免了牛顿法被动校验和变更约束带来的模型和求解的低效性。仿真结果表明，文中的模型和算法改进了最优潮流的收敛性和求解速度。
2009 Vol. 33 (14): 56-61 [摘要] ( 542 ) [HTML 1KB] [PDF 337KB] ( 388 )
62 侯世英 刘早晨 嵇丽明 徐曦
单相电压骤降特征量的求导检测算法

动态电压恢复器(dynamic voltage restorer，DVR)是改善电压质量的一种有效工具。在电网电压骤降的情况下，能否快速而准确地检测出电网电压骤降的特征量将直接影响到DVR的补偿效果。文章在研究现有的电压骤降特征量检测方法的基础上，提出一种适用于单相电压骤降的ab求导检测算法，利用求导来代替ab变换方法中的相位延迟算法，并且考虑了发生电压骤降过程中可能伴随的谐波的影响。仿真分析结果表明，该算法检测精度较高，实时性好，满足DVR检测的需要。
2009 Vol. 33 (14): 62-66 [摘要] ( 625 ) [HTML 1KB] [PDF 324KB] ( 391 )
67 李军 李继光 姚建刚 李唐兵
属性识别和G1-熵权法在电能质量评价中的应用

利用属性识别理论，根据电能质量指标客观数据的测度属性建立指标测度评价矩阵。利用指标客观权重与指标测度矩阵相关的属性，提出利用G1-熵权法来确定各个电能质量指标的综合权重系数，克服了单一赋权法的片面性，减小了计算量。实例分析表明，该方法得到的评价结果更加客观、准确和全面。
2009 Vol. 33 (14): 67-73 [摘要] ( 585 ) [HTML 1KB] [PDF 434KB] ( 406 )
74 郑连清 刘琦
单相功率因数校正变换器输入电流过零畸变分析与抑制

分析了功率因数校正(power factor correction，PFC)变换器输入电流过零畸变产生的原因，指出电网频率、电感电流滞后角及电感大小都将对输入电流过零畸变产生影响，并通过仿真验证了分析结果。将交错技术可以在等效减小电感量的同时减小电感电流纹波这一特性应用于Boost PFC电路，提出一种利用交错并联技术解决单相PFC变换器输入电流过零畸变的方法。通过仿真验证了该方法的有效性。
2009 Vol. 33 (14): 74-78 [摘要] ( 664 ) [HTML 1KB] [PDF 632KB] ( 557 )
电力市场
79 王威 邵山 李磊 汤洪海 赵岩 夏清
电力市场效率理论及其评价方法

电力市场效率研究是电力市场建设的核心问题。文章提出了考虑宏观因素、市场内部因素、物理因素的广义电力市场效率理论，从电力市场效益、交易成本、外部性、市场力、风险等方面详细论述了产权制度、政府职能、法律保障、市场机制、市场结构、交易品种、交易方式、电网结构等因素对电力市场效率的影响，提出了基于资源配置状态、生产者和消费者剩余及其增量的电力市场效率评估关键指标，从不同层面有效评估了电力市场效率。
2009 Vol. 33 (14): 79-85 [摘要] ( 629 ) [HTML 1KB] [PDF 415KB] ( 510 )
86 谢品杰 谭忠富 侯建朝 王绵斌
我国城市化与电力消费水平的动态关系分析

借助协整理论、误差修正模型、Granger因果检验、脉冲响应及方差分解等计量方法，对改革开放以来中国城市化与电力消费水平在长期与短期内相互影响的动态关系进行分析。结果表明，中国城市化与电力消费水平之间存在长期稳定的均衡关系，但二者相互作用的短期效应和长期效应并不一致，在长期内二者互为Granger原因，但均不构成对方的短期Granger原因。且二者相互影响的效应存在明显的差异，电力消费对城市化有较大的作用强度，而城市化对电力消费的冲击作用不大。上述结论表明，电力是城市化的基础，推进城市化要坚持“电力发展既要有一定的超前性，又要保持均衡发展”的原则。
2009 Vol. 33 (14): 86-92 [摘要] ( 590 ) [HTML 1KB] [PDF 420KB] ( 395 )
93 韩冬 蔡兴国
综合环境保护及峰谷电价的水火电短期优化调度

为了使电力市场环境中的发电侧能够实现节能环保且高收益的发电目标，对机组出力变化与分时电价波动之间的关系进行了研究，构建了一种新的水火电短期优化调度模型，该模型以实现电力市场条件下最大发电收益为目标，同时综合考虑了峰谷分时电价和环境保护成本对发电侧经济效益的影响，还考虑了梯级水电站群的蓄水量、下泄流量、机组出力等约束条件，由此得出机组的优化调度方案。针对传统优化算法难以处理高维梯级水电站优化调度多约束条件的缺陷，利用微分进化算法对此优化模型进行求解,仿真计算结果证明了该模型的合理性和算法的有效性。
2009 Vol. 33 (14): 93-99 [摘要] ( 577 ) [HTML 1KB] [PDF 493KB] ( 407 )
新能源与分布式发电
100 王乐 杨秀媛 王志凯 宋洁 赵碧光
生物质振动炉排锅炉的炉膛压力周期性波动分析

采用振动炉排高温高压锅炉的生物质直燃发电技术被我国引进并推广。炉排的周期性振动会导致炉膛压力的周期性波动。由该文的分析可知，炉膛压力的波动可分为2个阶段：第1阶段炉膛压力的剧烈波动是炉排上燃料和灰渣形成的流动阻力随炉排振动产生周期性变化引起的；第2阶段炉膛压力的波动类似于燃煤锅炉的炉膛压力脉动，在给料系统稳定运行的前提下不会影响锅炉的稳定运行。仿真结果表明：合理设置炉排振动的时间和停振时间可以将炉膛压力的第1阶段波动控制在较小的安全范围内；合理的风量分配有利于稳定炉膛压力、改善燃烧情况、提高锅炉热效率。
2009 Vol. 33 (14): 100-105 [摘要] ( 704 ) [HTML 1KB] [PDF 254KB] ( 438 )
106 冷贵峰 吴政球 曾兴嘉 罗建中
燃料电池并网发电控制系统的研究

针对传统的燃料电池并网控制系统普遍存在的动态响应不快的问题，重点研究了并网控制系统的拓扑结构和控制策略，提出了DC/DC变换器和DC/AC逆变器的设计思路，重点分析了有功和无功功率解耦滞环控制策略的设计方法，并给出了实现方案。基于Matlab/Simulink仿真环境建立了6 kW燃料电池并网系统模型，对系统拓扑结构和控制方法进行了验证，证明了文中方法的正确性和有效性。
2009 Vol. 33 (14): 106-111 [摘要] ( 551 ) [HTML 1KB] [PDF 385KB] ( 497 )
112 朱玲玲 李长凯 张华中 周培毅
含分布式电源的配电网方向过流保护

含分布式电源的配电网对继电保护装置的动作速度和保护范围提出了更高的要求。文章基于配电网电流正序分量相位的变化，提出一种方向过流保护方案，该方案首先利用故障前一周期和故障后一周期的电流正序分量相角差判定故障方向，然后通过比较三相电流绝对值间隔0.01 s差分后的最大值和最小值之差来判断故障相别。推导了故障方向判据，以10 kV馈线方向保护为例，说明了该保护方案的可靠性和灵敏度，并在双回配电系统中验证了该方案的有效性。
2009 Vol. 33 (14): 112-117 [摘要] ( 657 ) [HTML 1KB] [PDF 444KB] ( 484 )
经验交流
118 吴限 颜晓堂 王凯
220 kV兴城变综合备自投装置运行分析及改进

随着电力用户对电网运行水平和供电可靠性的要求愈来愈高，电网运行方式对备用电源自投装置也提出了更严格的要求，即确保在故障情况下，能够最大限度地保证对用户供电的连续性和可靠性。文章以兴城220kV变电站为例，分析了该站11种运行方式下综合备自投装置的应用需求，针对现有综合备自投装置的设计缺陷提出了改进措施。
2009 Vol. 33 (14): 118-122 [摘要] ( 488 ) [HTML 1KB] [PDF 257KB] ( 482 )
 
 
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