电力系统及其自动化学报

特约稿

  • 风力发电低电压穿越技术综述

    张兴;张龙云;杨淑英;余勇;曹仁贤;

    近年来风力发电占供电比重增长迅速。在电网出现故障导致电压跌落后,风力机组如果纷纷解列会带来系统暂态不稳定,并可能造成局部甚至是系统全面瘫痪,故人们开始关注风机并网并相应提出了低电压穿越(LVRT)要求。文中详细分析了定速异步风机(FSIG)、同步直驱式风机(PMSG)和双馈式风机(DFIG)三种主要机型在电网电压跌落时的暂态特性,并综述了国内外提出的主要LVRT方案。重点分析了最难实现穿越的双馈风机的LVRT方案。

    2008年02期 No.85 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 447K]
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  • 基于PCH模型的APF非线性L_2增益控制新方法

    刘会金;张振环;

    在所建立的有源电力滤波器APF(active power filter)端口受控哈密顿系统PCH(port controlledHamiltonian)平均化模型基础上,提出了一种非线性L2增益控制新方法。该方法建立了APF的PCH平均化模型,设计了L2增益控制律,针对误差系统的欠驱动性质和准确估计直流电容参考电压波动量的困难,从提高系统的鲁棒性和简化控制方法执行的角度着眼,分别采用间接控制以及大电容条件下忽略直流电容参考电压波动量的方法进行解决。此外,该方法还对采用固定反馈增益控制时APF内层控制过调制现象的产生原因进行了分析,通过设计滑动反馈增益限幅控制代替固定反馈增益控制,在满足内层控制约束下确保补偿效果。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。

    2008年02期 No.85 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
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  • 市场环境下电力系统运行调度理论研究的思考

    韩学山;

    在传统电力系统运行调度理论基础上,细化和挖掘其基本的经济机制,丰富和发展电力系统的运行调度理论是非常重要的。该文就管制与放松管制下电力系统运行调度理论进行分析,阐述目前存在或不明确的问题,阐明对电力商品的总体认识。依据电力商品的积分和微分属性,提出以边际成本理论为核心,以有功功率为电力商品根本属性的电力商品等效及度量的基本思路,并给出了分析和解决的方法。对市场环境下电力系统运行中有功调度、无功优化和成本补偿等市场机制问题进行了细致阐述,以期电力系统运行调度理论研究在市场环境下得到稳健发展。

    2008年02期 No.85 17-21+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 127K]
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学术论文

  • 广域保护及其应用

    肖健;文福拴;

    环境约束与市场竞争压力导致电力系统越来越接近其极限运行。出于经济方面的考虑,电力系统互联越来越普遍。系统发生故障和事故的可能性以及其所影响的范围都会加大。为此,电力系统的保护和控制随之变得越来越复杂,也越来越重要。通信技术和测量技术的不断发展,使得新型的基于广域测量的广域保护技术得到迅速发展。文中对广域保护及其相关技术的研究历史、发展现状和应用进行了一个较全面的回顾与综述,并对未来的发展做了展望。

    2008年02期 No.85 22-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 422K]
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  • 分布式并行混合遗传算法在无功优化中的应用

    李运华;吴宏昺;盛万兴;刘科研;

    将模拟退火算法与普通遗传算法结合,同时引入分布式MPI技术,实现了分布式的多种群算法。该算法用个体迁移策略来协调优化各个种群,用最优值恢复策略来稳定优化方向,并通过分布式计算的应用,有效地缩短了计算时间。通过运用IEEE14节点标准数据运算,证明了这种算法在电力系统无功优化计算中具有很高的稳定性和快速求解能力。

    2008年02期 No.85 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
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  • 基于机会约束规划的可中断负荷管理

    王金凤;李渝曾;张少华;

    由于市场价格的不确定性和负荷需求的随机性,供电公司在实施可中断管理时需要综合权衡风险和收益的问题。以供电公司采用可中断合同的预期收益最大化为目标,用实际收益不小于某一期望值成立的概率表示风险,构造了可中断负荷的机会约束规划模型,采用遗传算法和蒙特卡罗随机模拟相结合的方法求解。算例表明,随着回避风险程度的减少,供电公司从可中断负荷中得到的收益也就越大,体现高风险高回报的市场特性,为供电公司的风险管理提供了一条新的途径。

    2008年02期 No.85 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 131K]
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  • 基于角色访问控制在电力监控系统中的应用

    夏明超;吴俊勇;吴命利;

    针对电力监控系统对访问控制的要求,比较了几种常见的访问控制策略,提出了一种基于角色访问控制的电力监控系统访问控制策略。文中介绍了基于角色访问控制的基本概念及其特点和优势,分析了电力监控系统体系结构并建立了其资源模型,在此基础上设计了电力监控系统中的资源管理与访问控制,形成了完整的访问控制策略。该策略细化了资源的粒度,提高了资源管理的效率,简化了用户权限管理,提高了电力监控系统的安全性和可靠性。

    2008年02期 No.85 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
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  • 基于Multi-AIGA算法的区域电力系统最优备用模型

    吴杰康;史美娟;陈国通;梁缨;吴强;

    在满足系统运行等约束条件下,建立了区域电力系统的最优备用容量数学模型,该模型采用基于最小发电成本函数和最小网损函数组成的综合经济效益最大作为目标函数。针对问题的具体特点,运用多种群自适应免疫遗传(Multi-AIGA)算法求解最优备用容量,并给出利用该算法解决这一问题的主要步骤,利用图论中的最大支撑树的概念,采用自动产生可行解的编码策略对染色体进行编码,以及交叉、变异概率的自适应选取,在IEEE-新英格兰10机39节点测试系统上的仿真结果验证了所提模型的合理性、所提方法的可行性。

    2008年02期 No.85 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K]
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  • 基于滞环控制的电压型变流器开关频率分析

    张加胜;李浩光;

    滞环控制方法存在开关频率变化不定的缺点。该文结合单相H桥和三相桥式变流器等电压型改换流器所共有的半桥单元电路模型,通过研究其滞环电流跟踪控制的物理过程和开关频率的变化机理,对开关频率的影响因素进行理论分析,给出了定量分析方法和计算公式,便于变流器控制系统的器件选择和参数设计。通过计算机仿真波形证实了理论分析方法和定量分析结果的正确性。

    2008年02期 No.85 57-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
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  • Prony算法在电力系统暂态信号分析中的应用

    赵成勇;刘娟;

    电力系统暂态信号成分的准确识别是电力系统动态过程分析的基础。文中分析了Prony算法中采样频率、采样点数等参数的选择方法,尤其是提出了根据动态变化率DVR<1%和信噪比SNR>40 dB来选择模型阶数的方法。通过对模拟同步发电机空载突然三相短路故障的分析,验证了阶数选择方法的有效性和准确性。将Prony算法及阶数选择方法应用于南网天广直流实际故障信号的分析,说明了Prony分析及阶数选择方法的有效性。

    2008年02期 No.85 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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  • 基于光滑支持向量回归的汽轮机振动分析

    张超;韩璞;

    传统的时间序列分析方法如统计和神经网络并不适用于复杂的非线性系统。为此,引入了支持向量回归(SVR)算法用以解决复杂时间序列的预测问题,在Matlab6.5环境下编程实现SVR算法,对汽轮机振动数据进行拟合和预测,并与神经网络方法进行比较。为了降低计算的复杂度,在SVR的基础上,采用光滑化算法,对汽轮机振动时间序列进行预测分析。仿真结果表明,光滑支持向量回归(SSVR)在预测性能方面明显优于神经网络。与SVR相比,SSVR具有更好的收敛速度和精度,适于进行复杂动态系统的时间序列分析。

    2008年02期 No.85 65-68+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
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  • SVC阻尼控制附加信号选取的探讨

    严伟佳;蒋平;顾伟;

    随着电力系统的不断壮大,低频振荡问题日益突出,其中区域间低频振荡更为严重而且较难使用传统方法进行阻尼控制。采用静止无功补偿器SVC附加控制来实现区域间振荡的阻尼控制。通过时域仿真,比较了不同附加输入信号在区域联络线潮流变化情况下的阻尼特性。研究表明,线路电流幅值是其中最为合适的附加控制信号。

    2008年02期 No.85 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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  • 基于最小覆盖圆的配电网变电站优化选址

    杨丽徙;陈庆文;王玲;

    为了更加科学、高效和直观地进行配电网变电站优化选址,提出基于最小覆盖圆的变电站优化选址方法。该方法在确定变电站经济容量和经济供电半径基础上,以全网网损费用函数值最小为目标,应用最小覆盖圆保证变电站到负荷点距离最短和运用Voronoi图解决变电站优化选址中负荷分区问题,反复计算、调整负荷分区和最小覆盖圆圆心,直至满足终止条件。该方法应用到确定负荷水平下多源连续型选址中,得到选址位置能满足既定要求。结果表明,该方法可使规划过程更具交互性、规划结果更直观、方案调整更灵活。

    2008年02期 No.85 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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  • 中性点箝位型三电平高压变频器实验分析

    毛承雄;李时华;陆继明;李国栋;

    基于集成门极换向晶闸管(IGCT)串联的中性点箝位型三电平高压大功率变频器中,变频器直流环节(包括限流电感、箝位电容及限流电阻)参数设置合理与否关系到高压变频器的安全运行。文中分析了直流环节的时间常数大于和小于脉宽调制的死区时间的IGCT开关特性,从而得出在直流限流电路的时间常数小于PWM调制的死区时间,IGCT开通时的di/dt相对较小,反之,则di/dt相对较大并有可能损坏器件。通过简化实验电路来模拟三电平高压大功率变频器换流过程,实验结果验证了当直流限流电路的时间常数小于PWM调制的死区时间时,开关管的di/dt较小。

    2008年02期 No.85 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 基于等效网络的过网损耗计算实用化方法

    孙曜;肖宏飞;李卫东;

    在电力市场下,省级电网间的转运交易是一种重要的电能贸易形式。文中提出一种基于等效网络的过网损耗实用化计算方法。该方法将转运交易等效为提供转运服务的省网内的发电节点和负荷节点,将损耗计算的范围缩小至等效网络,利用潮流追踪法进行损耗分摊。其中,转运交易对等效发电机和等效负荷提供出力的份额,根据联络线功率对转运交易功率的灵敏度计算得出。对具有775母线的三个省级电网中的转运交易进行了过网损耗计算。结果表明,该方法简便、快捷,除潮流计算外无需过多的附加计算,具有实用意义。

    2008年02期 No.85 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 136K]
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  • 基于最优潮流的分布式小水电无功考核方法

    乔蕾;郭力;张尧;胡金磊;

    山区小水电发展迅速,大量分布式小水电在向电网输送功率的同时,如何对其进行合理的无功考核严重影响着电网的经济运行。该文推导了网损与节点电压对小水电功率因数的灵敏度,提出一种实现电网经济运行的分布式小水电上网功率因数考核方法。该方法以小水电功率因数作为优化变量,结合最优潮流计算分布式小水电的最优功率因数考核指标,并在实际地区电网中得到了检验,有效改善了该地区对分布式小水电上网的管理与考核。

    2008年02期 No.85 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]
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  • 信号幅值变化时的电力系统动态频率测量

    杨建宁;崔丰;邱洪顺;

    研究电力系统信号幅值变化对频率测量结果的影响,通过数学推导证明了当前各种测频算法所基于的信号幅值在一定时间间隔内不变的基本假设条件下测量的结果存在着误差。由此对传统频率定义进行扩展,提出了信号视在相角和视在频率概念,通过分析真实的瞬时频率与视在频率之间的差异,证明了信号幅值变化时,视在频率是信号真实频率与部分高频分量(约100 Hz及倍频)的迭加,残存的倍频分量需通过对实测频率进行低通滤波处理。通过具体仿真实例,验证了幅值变化的电网信号经低通滤波器的再处理后,能基本准确反映信号的实际瞬时频率。

    2008年02期 No.85 94-97+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K]
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  • 双级矩阵变换器的自抗扰闭环控制

    令狐文娟;邓文浪;朱建林;

    自抗扰控制是一种基于过程误差来减小误差的非线性鲁棒控制技术,适用于不确定性系统的控制。针对双级矩阵变换器(TSMC)系统的非线性强耦合特点,将自抗扰控制技术应用于TSMC的闭环控制中,建立了dq坐标系上TSMC的数学模型。根据模型的耦合、不确定性,引入自抗扰控制器,对系统内外扰进行观测和补偿。文中分析了自抗扰控制器ADRC各环节的功能原理、设计方法及参数整定规律。仿真结果表明,基于ADRC的闭环控制可保证TSMC系统在各种扰动下具有良好的动静态性能,验证了该控制策略的优越性。

    2008年02期 No.85 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
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  • 基于CIM的SCADA系统实时数据库模型设计实现

    武爱萍;陈剑云;屈志坚;

    实时数据库是SCADA系统的支撑平台乃至整个系统的核心内容,是构建其他子系统的基础。在研究CIM标准的基础上,结合SCADA系统实时数据库的特点,提出基于CIM设计SCADA系统实时数据库模型。设计出对应此模型的一种数据库结构模式,并在对象关系型数据库Postgresql中实现;研究了面向对象持久层技术,采用了Hibernate持久层框架的系统实现方案,并阐述了面向对象设计模型向关系型数据库映射的过程。最后根据以上设计,实现了一套新型的SCADA系统实时数据库,并且通过测试,验证了该系统的可行性。

    2008年02期 No.85 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
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  • 一种启发式舰船电力网络拓扑分析方法

    黄靖;张晓锋;蒋心怡;

    快速有效地跟踪网络拓扑对于实现舰船配电管理自动化至关重要。针对传统拓扑分析方法效率低、耗时多的缺点,提出将广度优先和启发式搜索技术相结合的舰船电力网络拓扑快速跟踪新方法。该方法基于面向对象技术构造了符合舰船电力网络特点的拓扑模型,利用节点和支路模型的双向关联关系描述电网拓扑结构。基于广度优先搜索对初始网络进行遍历,实现了支路类型识别和网络静态分区,并在此基础上,针对不同类支路状态变化,采用启发式规则更新局部网络拓扑,从而实现了电网拓扑的快速跟踪。对典型舰船电力网络的拓扑分析结果表明,该方法具有较好的实时性,相对于传统方法有效率更高。

    2008年02期 No.85 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 565K]
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  • 基于混沌理论的球磨机出力特性分析

    明学星;吕震中;

    制粉出力目前尚无法直接在线测量,众多球磨机制粉系统改造中都采用了软测量的方法,其中神经网络模型运用最为广泛。由于对神经网络输入节点(辅助变量)数的确定缺乏一个科学的指导原则,往往造成所构造的软测量模型效果不佳。运用分形理论的相空间重构算法及描述非线性特性的特征参数——关联维数对球磨机出力特性进行分析,找到球磨机差压信号的关联维数,从而得到软测量模型的辅助变量数目,为软测量模型的构建提供了有力的帮助。

    2008年02期 No.85 117-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K]
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  • 基于半定规划的{0,1}-经济调度

    吴阿琴;韦化;白晓清;

    基于内点半定规划,提出一种直接求解{0,1}-经济调度问题({0,1}-ED)的新方法。通过引入辅助变量,该方法将原整数变量约束转化为凸二次约束,进而将{0,1}-ED问题转化为半定规划问题,并用内点法进行求解。对于大系统整数变量的微小偏差,应用简单的启发式技术调整。ED-420等9个测试系统的仿真结果表明,所提方法能够有效地处理{0,1}-经济调度,对于大多数问题都可以得到较精确的结果,计算时间具有多项式复杂性。

    2008年02期 No.85 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 138K]
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教学论文

  • 《电力系统分析》课程的教学改革和实践

    张靠社;张欣伟;宁联辉;梁振锋;

    《电力系统分析》课程作为专业基础课,在电力系统知识体系中起到承上启下的作用,但随着现代科学技术和高等教育的发展,面临课时的压缩和教学内容的增加。结合教学实践和教学研究项目,通过对该课程教学改革的探讨,提出调整和优化教学内容、改进教学方法和手段,调动学生的学习积极性、注重基础理论和实践性教学环节的培养和训练,加强学生能力培养的改革措施。这对提高教学质量,培养创新型人才具有重要意义,并且取得了一定的成效。

    2008年02期 No.85 126-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 57K]
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