- 崔润龙;陈韬;
针对发动机电控单元ECU(electronic control unit)可靠性研究中存在数据采集方法效率较低和采样间隔无法自适应调整的问题,本文提出了一种基于CVI平台的发动机ECU电性能退化数据获取方法。该方法采用集成式结构,利用CAN总线和GPIB总线对所有信号切换进行统一控制,并结合退化信号的变化特性和测量阈值的合理选取完成了退化数据采样间隔的动态调整,实现了电性能退化数据的高效和自适应采集。试验结果表明,该方法数据采集和传输准确率高,为ECU的可靠性研究提供了有力支持。
2017年10期 v.29;No.165 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1111K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：42 ] - 阳敏;罗安;肖华根;马伏军;王皓;周小平;
多逆变器并联可以提高系统的功率等级和可靠性,已在大功率的逆变器上得到广泛应用。但逆变器并联存在因载波相位不一致引起的环流问题,会增加系统的损耗。本文首先分析了环流产生的机理,通过对逆变器输出电压进行双傅里叶分析,推导出载波相位差与环流之间的关系表达式,并得到环流开关分量的特性。然后,在分析的基础上提出了一种载波相位补偿的控制策略,该策略能有效改善对开关环流的控制能力,对因载波相位不一致产生的环流起到显著抑制效果。采用PI控制电压外环、无差拍控制电流内环的双闭环控制策略,保证了逆变器系统的正常稳定运行。最后,仿真结果验证了本文所提出的控制策略的有效性和可行性。
2017年10期 v.29;No.165 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1314K] [下载次数：936 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：35 ] |[阅读次数：104 ] - 江出阳;江晓东;
可行域问题是最优潮流问题中的一个基础和重要问题。由于非线性约束的存在,最优潮流问题的可行域通常很复杂。针对如上情况,本文提出了一种非双曲的动力学系统,并用其稳定平衡流形对最优潮流问题的可行域进行了完整刻画。同时,本文通过理论和数值分析验证了所提方法的有效性。最后,应用动力学系统的稳定平衡流形对最优潮流问题的可行域进行可视化,并进一步研究最优潮流问题的可行域在不同约束参数下的变化情况。
2017年10期 v.29;No.165 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1009K] [下载次数：257 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：71 ] - 叶满园;李宋;蔡鸿;
针对多电平逆变器特定谐波消除SHEPWM(selective harmonic elimination pulse-width modulation)求解非线性方程组对开关角度初值依赖性高的问题,采用三角函数倍角关系将三电平中点钳位NPC(neutral pointclamped)逆变器SHEPWM非线性方程组转换为代数多项式的模式,并利用MATLAB中的Solve函数对多项式模型进行求解,在无需开关角初值的情况下得到了全调制比下的所有解。给出了开关角及线电压谐波失真THD(total harmonics distortion)随调制比变化的轨迹,分析和比较了开关角解的分布特点,为实际工程中开关角度的选取提供了理论依据。最后仿真和实验验证了利用Solve函数所求开关角度的正确性和可行性。
2017年10期 v.29;No.165 18-21+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K] [下载次数：225 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：57 ] - 程苗苗;刘治国;涂春鸣;张忠杰;包跃跃;
由于电流连续型功率因数校正(CCM PFC)电路能够最大限度地减少网侧电流谐波以及提高网侧的输入功率因数,被广泛地应用于各种功率变换器的前端电路结构中。文中基于电感电容谐振的软开关技术,提出了一种新型的CCM PFC电路拓扑——磁能回复开关型功率因数校正(MERS PFC)电路。通过合理的控制,该电路不仅具有较高的输入功率因数,同时实现了全功率开关器件的零电流开通及零电压关断。其次,文中对所提出的电路拓扑建立电气模型,详细分析了每一个开关周期内的电压电流工作特性,推导出其升压比计算公式,仿真验证了建模以及公式推导的正确性。在此基础上,文中详细讨论了所提出的MERS PFC电路的工作性能。计算表明,在开关频率为10 kHz时,该电路的功率器件损耗比传统boost PFC电路减少了约39%,具有更高的效率。同时,在同样的参数条件下,和传统的boost PFC电路相比,所提出的新型结构具有更高的升压能力。最后,实验结果验证了所提出的MERS PFC电路及其软开关工作特性。
2017年10期 v.29;No.165 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1540K] [下载次数：120 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：52 ] - 陈功贵;邱思远;郭艳艳;黄山外;刘利兰;
针对优化潮流的特点以及布谷鸟搜索算法收敛速度慢和缺乏活力等问题,从动态参数和步长方程两个方面进行改进,提出了改进的布谷鸟搜索算法来解决优化潮流问题。该算法把原来是常数的两个参数改进为动态变化的参数,随着迭代次数的增加,发现概率和步长因子两个参数按一定的规律递减,使算法在初期能增加种群的多样性,后期能更好地微调以找到最优解;同时,提出了一个具有最优解导向的搜索步长方程以提高算法的局部搜索能力和收敛速度。用改进的布谷鸟算法计算IEEE30系统的优化潮流,仿真结果表明该算法能够有效地提高收敛速度和计算精度。
2017年10期 v.29;No.165 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K] [下载次数：243 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：68 ] - 罗荇子;汪沨;谭阳红;胡君楷;王睿;
为了克服基本蝙蝠算法后期收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点,在原始算法中引入小生境技术并进行改进。在改进算法中,将小生境半径设置为自适应变化的动态函数;在单个小生境群体中采用信息共享机制,对相似蝙蝠数量的过度增长进行抑制;采用优质蝙蝠邻域搜索及存储策略对每一代每个小生境群体的优质蝙蝠进行储存。对某21节点系统进行了无功优化,并与遗传算法、基本蝙蝠算法进行比较,结果表明改进的算法具有更好的全局搜索能力和收敛性能。
2017年10期 v.29;No.165 35-39+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K] [下载次数：265 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：93 ] - 章杰;陈跃辉;周胜瑜;陈瑞先;周任军;
针对电力负荷密度预测中收集大量有效数据样本困难以及专家一次性评判难以获得合理结果的问题,提出了一种以方案比较冲突度为度量指标的交互式专家语言评判电力负荷密度预测法。该方法在采用语言评判方式评价城市小区不同类型指标时,以方案比较冲突度来度量专家在评判小区某指标更优(更劣)时的冲突程度,从中选取冲突较大的小区,以一致度标准修改其评价信息和专家权重,实现专家之间的交互式评判,并在预测时,将交互后的评价信息经信息集成算子集成后同负荷密度代入BP神经网络中训练,以训练后的结构预测城市各小区的负荷密度。算例表明,该方法不仅能有效解决缺乏数据的问题,同时能克服交互式决策中仅从整体角度考虑专家一致性问题的局限性,具有很好的实践意义。
2017年10期 v.29;No.165 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 732K] [下载次数：102 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：73 ] - 王伟臣;崔凯;孔祥玉;鄂志君;王鑫;雍成思;
电力系统的建设和扩大规模时需要兼顾均衡地利用电网中的电气设备,充分发挥已有资产的价值。本文以社会发展及电网建设裕度、配变供电半径情况、不同运行方式下的设备容载比等影响因素为基础,提出考虑配电网安全和运行方式的设备综合利用率指标和计算方法。通过设备综合利用率指标的分析并结合电网运行的薄弱环节的约束,提出一种考虑设备利用率的电网扩建改造方法,并给出了求解流程。该方法考虑配电网不同的运行状态和负荷情况,同时追求高效利用每个元件设备和尽可能均衡地利用所有元件设备。以某地配电网为例进行分析,验证了该方法的实用性和有效性。
2017年10期 v.29;No.165 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：55 ] - 潘本仁;管廷龙;桂小智;薛永端;郭亮;
在不接地系统中,相比于低阻接地故障,高阻接地故障电流更小,故障点更不稳定,故障选线难度更大。基于故障等值电路,分析了不接地系统高阻接地故障工频及暂态电流特征,并对故障与健全出线的故障工频及暂态电气量进行了比较。得到了故障电流随不同故障条件(过渡电阻、线路电感、系统对地电容、故障初始相角)的变化规律。证明了现有常用的暂态电流幅值比较、极性比较以及暂态功率方向判别等选线方法仍适用于不接地系统高阻接地故障。若借助故障工频电气量辅助选线,可提高选线可靠性。最后,利用仿真验证了故障特征及选线方法的正确性。
2017年10期 v.29;No.165 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K] [下载次数：408 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：60 ] - 李国栋;闫海云;陈培育;王旭东;贝太周;
为了解决并联全桥LLC谐振型DC-DC变换器直流母线电压控制问题,提出了一种基于半桥/全桥结构切换的控制策略。在轻载的工况下通过改变开关管驱动信号,将全桥LLC转化为半桥LLC,解决了在光伏储能微电网中直流母线电压无法精确控制的问题。同时利用电压死区控制器和电流死区控制器,达到直流母线电压控制和两路并联均流的效果。为了验证方法的正确性和有效性,利用7 k W样机进行了实验验证。结果显示,该方法有效降低了电压纹波,缩短了负荷投切时的电压调节时间,并实现了两路并联均流。
2017年10期 v.29;No.165 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：63 ] - 李建辉;井嵘;刘世明;吴聚昆;郭韬;
为了克服重载线路内部发生高阻接地故障时纵联电流差动保护的灵敏度不足甚至拒动的问题,传统保护方案中引入零序电流差动保护作为电流差动保护的补充,但是零序电流差动保护不具有选相功能,并且在线路非全相运行又发生高阻接地故障时零差保护可能会拒动。针对此问题,根据纵联支接阻抗保护的特点,本文提出将纵联支接阻抗保护原理作为全电流差动保护原理的补充,构成一种新的保护方案,克服了零序电流差动保护作为纵联电流差动保护补充时存在的问题。新保护方案动作速度快,无需额外的选相元件就能分相动作,不受线路非全相运行方式的影响且无需对电容电流进行补偿,线路发生高阻接地故障时,新方案能够灵敏可靠动作。仿真实验验证了新保护方案的正确性和有效性。
2017年10期 v.29;No.165 65-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 990K] [下载次数：60 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：119 ] - 罗滇生;别少勇;庞振国;杜乾;
针对当前配电网设备利用率缺少评价方法,且指标关联性强的问题,提出一种考虑指标关联的配电网设备利用率评价模型。首先,从供电可靠性、网络结构、负荷特性、负荷供应能力和电网建设裕度等配电网影响因素中,提炼出多个配电网设备利用率指标;然后,采用灰色关联阈值变权方法对层次分析法AHP(analytic hierar-chy process)确定的权重进行调整,避免指标关联造成的影响;最后,提出一种利用调整后的权重和最优化思想确定模糊测度的方法,采用Choquet模糊积分对多个指标的评价值非线性聚合,得到综合评价值。通过对某电网5个地区的配电网设备利用率情况进行评价,并与传统评价方法对比,验证了所提方法的实用性和合理性。
2017年10期 v.29;No.165 73-78+150页 [查看摘要][在线阅读][下载 807K] [下载次数：346 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：30 ] |[阅读次数：59 ] - 冯士睿;蒋平;范立新;顾文;
随着分布式风力发电的发展,风机的自启动和孤岛运行成为分布式发电的重难点。针对双馈异步风电机组自启动过程的机电暂态特性,引入了考虑定子磁链变化的双馈风机模型,并在此基础上设计了基于反馈线性控制的自启动控制器和自启动控制策略。该策略将自启动控制过程分为自激启动、带载运行、频率调整3个阶段,各阶段对变流器采用不同的控制策略和开关规则,能够有效地实现双馈风机的快速启动以及电压、频率的稳定控制。在MATLAB/Simulink中搭建的仿真模型验证了所述方法的有效性。
2017年10期 v.29;No.165 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K] [下载次数：235 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：77 ] - 初壮;乔福泉;
配电网中分布式风电源选址定容时,计及风电机组出力和节点负荷的时序性特征。利用蒙特卡洛模拟MCS(Monte Carlo simulation)对一年内每小时风速进行抽样,并求出对应的风机出力。综合考虑每小时风机出力效率以及对应的节点小时负荷负载率,构建小时场景,利用改进K-means聚类法进行场景聚类。根据聚类后每个场景的风机出力效率均值、负荷负载率均值以及对应场景的概率,以配电公司最小年费用成本为目标函数,利用改进遗传算法对分布式风电源进行选址定容。对33节点算例的仿真分析结果表明,风机出力与节点负荷的时序特性对分布式风电源的选址定容有重大影响,同时也验证了所提模型及方法的有效性。
2017年10期 v.29;No.165 85-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K] [下载次数：584 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：35 ] |[阅读次数：90 ] - 刘思聪;周步祥;彭章刚;唐浩;邓苏娟;
为缓解分布式电源和电动汽车的接入对配电网电能质量和网络损耗的影响,并谋求配电网重构时电能质量和网络损耗的最优控制,本文提出一种基于JADE开发平台下的多代理控制系统,在配电网重构过程中充分考虑分布式电源和电动汽车对配电网潮流影响。在改进的IEEE-33节点系统中进行了仿真分析。仿真结果与传统局部控制策略相比较,既有效解决了馈线过载和电压越限问题,又优化了配电网电能质量和网络损耗,并具有更强的鲁棒性和可靠性。
2017年10期 v.29;No.165 91-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K] [下载次数：276 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：56 ] - 邹品晶;姚建刚;孔维辉;胡淋波;潘雪晴;
电力负荷预测的复杂性、非线性使传统的中长期预测模型难以获得精确的结果。为了提高中长期电力负荷预测准确度,构建了多变量时间序列反演自记忆模型。该模型使用灰色关联分析选取电力负荷变化主要影响因素,采用主要影响因素对电力负荷自身变化过程进行动力方程反演,并结合自记忆模型,实现对电力负荷数据的拟合与预测。在提高预测精度的同时,使预测结果最大程度地体现历史电力负荷数据的内在变化规律,提高拟合和预测的稳定性。为了验证模型的效果,使用1986—2002年某地区全社会用电量数据作为训练样本,进行拟合分析,并预测2003—2006年全社会用电量。拟合和预测的结果证明了该模型在中长期负荷预测中的有效性和可行性。
2017年10期 v.29;No.165 98-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K] [下载次数：570 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：39 ] |[阅读次数：114 ] - 张春秋;杨洪耕;魏亮;
传统电力系统稳定器大多采用本地信号作为反馈输入且多为多模块级联控制结构,自由度、鲁棒性均具有局限性。为了提高其抑制系统低频振荡的能力,提出了一种基于广域测量信息和射影定理的多通道电力系统稳定器设计方法。本文采用具有高精度的TLS-ESPRIT算法辨识系统模型,并根据辨识结果分别在全系统为不同的振荡模态选择可观性及可控性均较强的信号作为控制器的反馈输入。而后,通过带通滤波器分离系统模态,并基于射影定理对各个模态分别设计控制器,实现各个模态间的分层控制。同时设计固定时滞补偿环节,以消除广域信号时滞对于控制效果的影响。最后,再次设计了传统电力系统稳定器与之进行比较。仿真实验表明,所设计的控制器较传统电力系统稳定器有更好的控制效果,且控制器阶数较低,鲁棒性强,适于工程实践。
2017年10期 v.29;No.165 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：54 ] - 张仁武;帅定新;
为了减少频率扫描的计算时间,提高计算精度,提出了利用s域模态分析确定谐波谐振频率的方法。通过牛顿-拉夫逊迭代法对电力系统在s域中传递函数极点的求解,可得到电力系统中谐振频率及大小程度等信息。在每次迭代求解过程中,只需更新复频率s值即能确定谐振的幅度等信息,不需要频率扫描,从而节省计算时间并提高计算精度。测试系统分析表明,s域模态分析法对于谐波谐振的分析简单有效,快速准确,是分析谐波谐振及谐振治理的有效工具。
2017年10期 v.29;No.165 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 863K] [下载次数：208 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：72 ] - 席小青;陆节涣;庄广宇;陈恳;
由于传统LDU三角分解法中各因子阵元素之间关系不够清晰,导致计算过程复杂、不易理解,且存贮单元及计算量较大。为此,本文提出快速LDU三角分解法,引入的合成阵既可体现L、D、U元素关系又能大大减少存贮单元;综合应用"逐行规格化,按列消元"和四角规则方式,可无需依赖计算公式直接完成三角分解;在计算过程中改变元素的计算过程,可大大减少计算所需元素的总数。对各种IEEE节点系统编程计算,证明了本文所提方法的高效可行。该方法可用于电力系统等各个工程领域对常系数线性方程组的快速求解。
2017年10期 v.29;No.165 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 757K] [下载次数：325 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：47 ] - 卜凡鹏;田世明;方芳;尹凯;杜伟强;
分布式发电和冷热电联供系统在用户侧的集成可构成一个典型多能源园区混合能源系统,可实现包括电能、太阳能、天然气等能源输入,以及电能、热能以及冷能等能源输出形式,可有效提升能源的综合利用效率,降低用户综合用能成本。本文以一个电力与天然气构成的多能源园区混合能源系统为研究对象,对园区混合能源系统中多能源混合资源进行日前优化调度,以降低园区混合能源系统用能成本。首先构建了多能源园区混合能源系统模型;进而,给出了基于能源集线器的多能源园区混合能源系统日前优化调度方法;最后以一个典型的电力与天然气多能源园区混合能源系统为例验证了本文调度方法的有效性。
2017年10期 v.29;No.165 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1118K] [下载次数：832 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：42 ] |[阅读次数：64 ] - 汪英;周乐明;
针对并网电流反馈有源阻尼(GCFAD)方法在谐振尖峰抑制程度与响应速度上存在着两个相互制约的参数且不利于提高LCL型并网逆变器动态性能的问题,推导了GCFAD的等效虚拟阻抗模型,阐述了系统动态性能指标与GCFAD参数的本质关系。并在结合零极点模型和劳斯稳定判定的基础上,提出了一种改善LCL型并网逆变器动态性能的GCFAD优化设计方法。将GCFAD的两变量降为单一变量控制,降低了参数设计复杂程度,解除了两制约参数的耦合关系,使控制系统具备最佳的动态性能。仿真与实验结果表明:LCL并网逆变器的满载并网电流畸变率仅为2.2%;当系统从半载跳变到满载时,系统超调量仅为8%,相较于其他设计方法具有更快的响应速度与更小的超调量。
2017年10期 v.29;No.165 130-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1560K] [下载次数：172 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：59 ] - 刘树;王元超;石山;屠黎明;张高言;梁宇;毛承雄;
大型工业企业生产负荷大多为冲击性负荷,将会对电力系统、用电设备以及生产等造成影响。基于电力系统"削峰填谷"基本思想,提出一种负荷分时交错的平抑优化策略,对大型工业企业生产负荷进行平抑优化研究。以钢铁企业电弧炉炼钢为例,在给出单台电弧炉负荷模型基础上,建立多台电弧炉负荷平抑优化模型,然后采用遗传算法-粒子群优化GA-PSO(genetic algorithm-particle swarm optimization)算法对优化模型进行求解。选取3种典型的电弧炉有功负荷作为算例,对比分析其在同时同步运行和分时交错运行两种情况下的负荷波动大小。结果表明,所提出的优化策略具有明显的负荷平抑效果。
2017年10期 v.29;No.165 138-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1064K] [下载次数：253 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：75 ] - 兰春虎;范巍;李盛伟;王兆峰;王江;
本文旨在分析在取消电子式互感器出口二次转换器的前提下,合并单元能否克服电磁干扰的影响,输出符合规范要求的数据。在介绍电子式互感器的幅值及相位误差计算方法的基础上,列举了合并单元常用的几种数据处理算法。详细分析了三角自卷积窗算法的实现流程,并重点介绍了利用三角自卷积窗计算幅值、频率及初相角的方法。设计了一种基于Lab VIEW的校验仪,模拟合并单元各类算法在不同信噪比条件下产生的误差,比较各算法的优劣。实验结果显示,合并单元可以通过软件算法消除电磁干扰的影响,提供误差范围符合规范要求的数据。
2017年10期 v.29;No.165 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1000K] [下载次数：62 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：59 ]