电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 基于直流侧电容最小化的无功补偿技术及其控制策略研究

    程苗苗;郑月松;程龙;龚文兰;甘通;

    传统的静止同步补偿器为了保证直流侧电压恒定,一般采用较大的直流电容,在单相系统中尤为如此。基于此,本文提出了一种新型桥式结构无功补偿技术,允许直流侧电压大幅度波动,从而减小所需直流侧电容的大小。首先分析了不同无功输出时直流侧电容电压理想波形,并以此来修正三角载波的轮廓,提出了直流侧电压波动条件下的脉冲调制方法。其次分析了每个周期内电容电压波动幅度以及直流偏置量,提出了直流侧电压波形直接控制策略。仿真表明,所提出的控制策略实现了对负载扰动的快速无功补偿,保证系统的稳定运行。和其他技术相比,该技术具有直流侧电容小、电流谐波含量小、响应速度快的优点。

    2019年12期 v.31;No.191 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K]
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  • 基于多种算法融合的区域电网在线故障诊断

    陈哲;江晓燕;岑炳成;安海云;徐野驰;张俊芳;

    电网在线故障诊断是保证电网安全稳定运行的必要措施之一。随着区域电网规模的不断扩大,电网出现故障时会有更多不准确的信息传入调度中心,这势必影响原有在线故障诊断方法的速度和准确性。本文考虑自然灾害对故障区域的影响,将T-S模糊模型、粗糙集理论和遗传算法有效融合,充分利用T-S模糊和粗糙集理论对不精确和不完备信息的知识挖掘与处理能力,基于遗传算法的自适应优势改进粗糙集约简,能够更快、更准确地在线诊断区域电网故障。通过故障诊断算例仿真分析,结果表明了所研究的故障诊断算法具有快速性、准确性、有效性。

    2019年12期 v.31;No.191 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 796K]
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  • 两单元五开关级联H桥逆变器及其调制策略

    胡文华;张军仁;

    大容量中频逆变电源对输出电压波形质量要求较高,且存在开关器件损耗较大的问题。结合两单元级联H桥逆变器和五开关五电平逆变器,得到改进的逆变拓扑,即两单元五开关级联H桥逆变器,并给出了与之对应的改进载波移相正弦脉冲宽度调制策略。改进后的拓扑不仅具备两单元H桥级联逆变器能够实现较高等效开关频率的优点,而且具备五开关五电平逆变器使用开关器件少、输出电压电平数多、总谐波失真小、器件损耗小等优点,因此较适合于大容量中频逆变场合。最后通过Matlab/Simulink平台搭建了两单元五开关级联H桥逆变器的仿真模型,仿真结果验证了理论的正确性。

    2019年12期 v.31;No.191 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K]
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  • 基于“负荷-电价”的热电联产系统风电消纳策略

    钟浩;周正威;刘海涛;王凌云;

    针对现今"三北"地区冬季供暖期弃风严重的问题,提出了一种基于实时电价的热电联产系统风电消纳策略。该策略基于每时刻用电负荷占总负荷比例把日总电费分摊到各时刻,建立负荷与电价的关系模型,并在热负荷中心安装电锅炉解耦"以热定电"约束,同时引入辅助服务费用对联合系统负荷转移和热电解耦过程产生的损失费用进行补偿,建立以消纳弃风上网费用及辅助服务费用之差最大为目标的调度模型。通过"三北"某地区电网仿真结果表明,该策略实现了日负荷整体动态跨时段转移和热电解耦的最优协调控制,使联合系统减少了弃风,同时负荷峰谷差异也得到了明显改善。

    2019年12期 v.31;No.191 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 937K]
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  • EMD分解结合维纳滤波的电压行波精确检测方法

    李泽文;任申;贺子凝;肖仁平;王杨帆;

    行波在行波传感器传变过程中产生的波形畸变会导致暂态信息的缺失,因此如何精确检测电网一次行波信号对行波技术有着重要的意义。采用经验模态分解将专用电压行波传感器检测到的二次行波分解为不同频段的固有模态函数分量;构建专用电压行波传感器的正演传递函数模型,由正演传递函数模型推导出反演模型;基于反演模型利用维纳滤波反演算法对各固有模态函数分量进行反演,然后将反演后的固有模态函数分量合成,得到反演一次行波信号。仿真结果表明,该方法能真实还原一次行波信号,实现故障暂态行波时频信息的精确检测,有效解决二次行波部分暂态数据缺失问题。

    2019年12期 v.31;No.191 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]
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  • 采用动态模式分解分形特征的局部放电模式识别

    徐艳春;夏海廷;李振华;吕密;

    为了解决传统局部放电模式识别方法计算量大、识别速度低的问题,本文采用构造二维谱图的方法进行局部放电模式识别。首先,利用动态模式分解算法构造局部放电的二维谱图,以少于构造传统三维谱图的计算量获取局部放电缺陷信号的二维表征。然后,针对不同缺陷信号的二维谱图提取两种分形特征(分形维数和间隙度),且构造了不同缺陷信号下二维谱图的分形特征数据集。最后,对该数据集进行X均值聚类。结果表明,X均值聚类结果优于传统K均值聚类和模糊C均值聚类算法,并且相比于反向传播神经网络和支持向量机算法,本文所提模式识别方法对3种局部放电缺陷信号综合识别率高,算法运算时间短。

    2019年12期 v.31;No.191 35-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K]
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  • 电子式电压互感器运行失效风险监测的信息熵方法

    李志新;陈文广;葛磊蛟;吴桥;陈飞;尧赣东;

    针对电子式电压互感器定期校验方法盲目性强、费时耗力大,且常出现维护欠缺或者过度运维的问题,本文提出了一种基于信息熵的电子式电压互感器运行失效风险监测方法。首先,围绕电子式电压互感器校验的工作重点,构建了电子式电压互感器的准确性评价指标体系;其次,应用信息熵原理,构建电子式电压互感器运行失效风险模型,实现对电子式电压互感器运行实效风险的定量分析,从而指导工作人员进行针对性的校验,有效提升定期校验的效率与质量。最后,通过江苏地区的典型案例,验证了所提模型的合理性,以期为电子式电压互感器的安全稳定运行提供支持。

    2019年12期 v.31;No.191 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 776K]
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  • 三相CHB多电平光伏并网逆变器功率平衡控制策略研究

    叶满园;崔浩杰;宋桂智;潘涛;韩祥鹏;

    针对级联H桥多电平光伏并网逆变器因光照和温度等因素影响而产生的功率不平衡问题,提出了一种双最小-最大零序注入法的功率平衡控制策略。根据逆变器的电压电流矢量图,明确了功率不平衡问题的产生机理,并分析对比了不同零序注入法的构成方式及实现方法。双最小-最大零序注入法可以增大逆变器的功率调节范围,在功率严重不平衡的条件下依然能够输出三相平衡电流,具有良好的动态和稳态特性。仿真算例验证了所提出的方法的有效性和可行性。

    2019年12期 v.31;No.191 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K]
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  • 面向区域能源供应商的综合能源系统日前优化调度

    王海林;袁中琛;郭凌旭;鄂志君;魏炜;武敬文;

    能源市场化改革是能源行业发展的必然趋势之一,区域能源供应商是其中重要的市场主体。本文分析了区域能源供应商的运营模式,提出了以区域能源供应商净收益最大为目标的综合能源系统日前优化调度方法。基于配电系统Distflow二阶锥模型和线性热网能量流模型构建日前优化调度模型,在保障计算精确性的前提下提升了模型的可解性。通过算例分析,验证了所提模型的有效性,并对分时电价政策、供热设备能源转换效率等因素对调度结果的影响进行了分析。

    2019年12期 v.31;No.191 55-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K]
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  • 基于最大后验估计的谐波源定位

    陈少伟;邵振国;

    在建立电网的谐波量测方程后,通过参数辨识算法估计节点谐波电流以定位谐波源,但受量测装置数和量测噪声的制约,传统参数辨识算法定位效果欠佳。本文提出一种基于最大后验估计的参数辨识算法来估计谐波电流。首先在确保量测方程能观性的前提下减少量测装置的数量,其次根据量测方程的线性关系与谐波源稀疏分布的先验知识建立谐波电流的后验概率密度函数,最后采用最大期望估计算法最大化该后验概率密度函数从而辨识谐波电流。采用Matlab软件仿真了含谐波源的IEEE33节点的系统,分析了谐波源数、量测装置数、量测噪声对算法准确度的影响,验证了本文方法的准确性和鲁棒性。

    2019年12期 v.31;No.191 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 802K]
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  • 考虑火电发电商利用小时数约束的系统中长期风电接纳能力研究

    胡国伟;陈怡然;李妍;赵雪霖;邹盛;

    从中长期视角看,风电接纳导致传统火电发电商的利用小时数下降。为了实现风电和火电的协调优化,本文建立了考虑火电发电商利用小时数约束的含风电电力系统中长期发电计划模型。在电力系统物理约束条件下,研究了系统中发电商利用小时数约束对风电接纳量和系统发电总成本的影响,并且研究了不同的风电预测误差、发电商数目以及负荷增量产生的影响。算例仿真结果表明,不同的发电商最小利用小时数对风电电量接纳的影响最大,风电预测误差准确度和系统中发电商的数量对风电接纳也有影响,而当系统中负荷较大时,因为系统备用容量等技术约束,导致无法通过持续下降火电利用小时数来接纳更多的风电电量。

    2019年12期 v.31;No.191 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K]
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  • 变速变桨距风力发电系统非线性实际跟踪采样控制

    褚红燕;姜寒玉;丁作铭;

    为了降低风速的强随机性与风力发电机建模的不确定性给风力发电系统的功率跟踪控制带来的不利影响,设计了新型非线性采样控制器。首先根据系统工作原理建立系统的近似数学模型,然后通过设计连续状态反馈控制器估计压制增益,最后借助李雅谱诺夫函数法构造既能满足稳定性要求又能快速跟踪的采样控制器。阶跃输入与正弦输入的2个算例表明采样控制器的稳定性及快速跟踪特性。非线性跟踪采样控制器便于在计算机中实现,在发电系统中的应用将大大减少干扰及不确定性对系统的影响。

    2019年12期 v.31;No.191 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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  • 含风储联合单元的电力系统有功和备用多目标协调优化模型

    张学军;王振;

    在含风储联合单元的电力系统中,为利用储能可调空间优化系统运行,提出储能在跟踪风电出力计划的同时参与备用的风储运行模式。在以场景集计及系统不确定性因素的基础上,推导出系统风险期望和风储出力偏差期望表达式,为解决系统风险、风储出力偏差和系统运行成本间的矛盾,建立以系统风险最小、风储出力偏差最小和系统运行成本最小的多目标有功与备用协调优化模型。仿真分析表明,所建模型有利于提高系统运行的经济性和可靠性,且有利于降低风储出力偏差,使风储联合单元的运行优化兼顾了系统整体的安全性和经济性。

    2019年12期 v.31;No.191 81-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1071K]
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  • 10 kV开关柜配置电压闭锁型弧光保护方案

    刘海峰;毛文奇;梁文武;鲁文军;傅明;

    10 kV开关柜事故绝大部分是开关柜内部或者外部架空电缆发生单相接地导致非故障相相电压升高致使开关柜发生弧光放电引起的。为了提高10 kV开关柜运行的安全稳定性,在10 kV开关柜发生单相接地故障并伴有弧光放电时常规保护不动作且电流闭锁弧光保护不动作的基础上,提出了一种新型基于电压闭锁原理的10 kV开关柜弧光保护。电压闭锁型弧光保护不同于常规电流闭锁型弧光保护,其采用电压和弧光双判据,并将电压闭锁型弧光保护与常规电流闭锁式弧光保护做比较,通过仿真和事故实例得出在10 kV开关柜中新型电压闭锁原理的弧光保护比常规电流闭锁原理的弧光保护具有更高的灵敏度。

    2019年12期 v.31;No.191 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K]
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  • 基于多重判据的闪变源智能定位

    吴启宇;吕干云;吴晨媛;吴洁;俞明;魏鹏;

    闪变源定位是解决闪变引起的供用电双方矛盾的关键。本文提出一种基于多重判据的闪变源智能定位法。首先分析了4种典型的闪变源定位方法并提取相应的闪变特征量。然后采用线性支持向量机算法对数据样本进行智能学习,有效利用定性特征量与定量特征量形成互补,在多维特征空间中构建上下游最优分类面,进而判断闪变源的位置。该方法通过智能学习代替了人工经验,将电力系统网络架构信息存储在线性支持向量机的权值中,可适用于多种情况下闪变源定位。最后采用33节点网络仿真对该模型进行验证。结果显示,与传统单一定位方法相比,该法具有更高的定位正确率,且能在附加一定白噪声条件下准确定位闪变源。

    2019年12期 v.31;No.191 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
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  • 有源配电网新前推回代潮流计算方法

    董张卓;张倍倍;刘魁;马钰;

    针对有源配电网前推回代潮流计算方法中,采用灵敏度方法计算PV节点无功时计算复杂及计算量大的缺陷,提出了一种在回代过程中对PV节点仅用支路上游节点信息,直接计算PV节点电压相角和无功功率的新前推回代潮流计算方法。在计算PV节点无功时,通过使用单支路模型计算出节点无功调节量,并且引入了无功功率修正系数,保证计算的收敛性。用IEEE33节点配电网算例对提出的方法进行验证,计算结果表明,所提方法克服了前推回代潮流计算过程中,PV节点计算需要建立灵敏度矩阵造成的计算复杂及计算量大的缺陷,方法简捷,计算量小,且能可靠收敛。

    2019年12期 v.31;No.191 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K]
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  • 考虑量测时延时基于3种数据融合的配网状态估计

    盛万兴;方恒福;沈玉兰;王金丽;杨红磊;陈艳波;

    针对已有配电网状态估计方法在进行量测数据的融合时,未考虑量测时延,量测数据断面可能并没有对齐以及收敛性和抗差性往往难以兼顾的局限性,本文提出了考虑量测时延时基于3种数据源融合的配电网状态估计方法。首先,基于量测数据的分布特性,提出量测时延的处理方法,解决断面数据对齐问题。然后,通过线性外推对配电网中的3种常用的量测数据进行有效融合。最后,利用融合后的数据进行配电网状态估计计算,提出一种基于最小二乘和一乘之和的抗差状态估计方法。仿真算例证明了本文方法的有效性。

    2019年12期 v.31;No.191 108-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K]
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  • 鲁棒状态反馈附加励磁控制器设计

    阴宏民;王继弘;阴冠蒿;

    为克服传统电力系统稳定器及现有改进方案存在的频率适应性差、参数整定困难和难以应对不确定性等问题,基于线性鲁棒控制理论设计了鲁棒状态反馈附加励磁控制器。首先,介绍线性鲁棒控制的技术原理和求解方法。然后,在此基础上,给出同步发电机鲁棒状态反馈附加励磁控制器的设计思路。最后,结合4机2区系统对控制器的性能进行评估。结果表明,鲁棒状态反馈附加励磁控制器既能改善系统阻尼,又能提高系统的鲁棒性,对故障情况下系统的暂态稳定性亦有积极贡献。

    2019年12期 v.31;No.191 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K]
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  • 基于时域的交直流混联系统抗过渡电阻的单相接地距离保护研究

    罗瑞;樊艳芳;刘群杰;

    交直流混联系统中由于直流接入所带来频率偏移的问题,会导致交流输电线路工频量距离保护存在不稳定动作的风险。本文提出基于时域的交直流混联系统抗过渡电阻距离保护方案。首先对时域距离保护在交直流混联系统中的适应性进行深入分析,利用时域全量进行距离保护计算,从原理上弥补了工频量距离保护在交直流混联系统中不稳定动作的问题。然后讨论了接地故障过渡电阻大小对故障电流的影响,对时域方程添加过渡电阻待识别量,有较好的抗过渡电阻能力。仿真结果表明,基于时域的抗过渡电阻距离保护能有效地解决交直流混联系统保护动作不稳定的情况,且有效避免了距离保护Ⅰ段发生经过渡电阻单相接地时保护动作不稳定的问题。

    2019年12期 v.31;No.191 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K]
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  • 10 kV自闭贯通线分段时间差值法行波故障测距

    田行军;邢志杰;雷云涛;刘宇晰;张建蕊;张为民;

    在多段架空线和电缆混合连接的线路中,波阻抗相差很大,波速不一致,行波的折射和反射十分明显,这就导致了用于均匀传输线的传统双端行波故障测距算法不再适用。在分析混合线路行波测距的基础之上,提出了一种混合线路分段时间差值法行波故障测距新算法。将输电线路按照波阻抗不同进行分段,以故障行波到达两端母线的时间差为自变量,推导出n段波阻抗不都相同的输电线路行波测距公式及其检验判据。根据测量时间差寻找对应特性曲线便可快速求得故障距离。利用Matlab建立了10 kV自闭贯通线路的仿真模型,验证了新算法的可行性。

    2019年12期 v.31;No.191 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K]
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  • 微网储能变流器平滑切换控制方法的研究

    朱作滨;黄绍平;李振兴;

    针对微电网储能变流器系统常规切换过程中存在合闸冲击电流、电压波动等问题,本文提出了一种基于相位同步的控制器状态跟随平滑切换控制策略,采用输出闭环跟踪的V/f控制和P/Q控制相互切换的方法。离网转并网时,将V/f控制器的输出状态跟随到P/Q控制器的输出;并网转离网时,将P/Q控制器输出状态跟随到V/f控制器的输出;在离网重新转并网时引入相位同步模块,使离网时的相位角与并网相位角同步。最后,基于Matlab建立储能变流器平滑切换仿真模型。仿真结果表明,该方法能够有效抑制微电网储能变流器平滑切换过程中电压波动并降低冲击电流。

    2019年12期 v.31;No.191 137-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K]
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  • 模糊不确定性负荷下的配电网网架规划方法

    沈依婷;武鹏;张菁;牛启帆;金亦舟;

    考虑配电网规划中的负荷不确定性因素,基于模糊数学理论建立基于可信性理论的配电网网架规划模型。模型引入可信度指标评价模糊负荷下的配电网规划方案的风险,以规划期内配电网固定投资和模糊期望网损费用最小为目标,引入模糊机会约束处理线路功率约束和节点电压约束。采用遗传算法求解所建模型,求解过程中结合可信度指标等价定理,将给定可信度的配电网网架规划模型转化为区间负荷下规划模型进行求解,使用模糊期望值法求解目标函数中的模糊网损费用,降低了模型求解难度,减少了模型求解时间。最后,25节点算例验证了所提方法的正确性和有效性。

    2019年12期 v.31;No.191 144-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 917K]
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  • 关于量和单位

    <正>1.量的符号一般为单个字母,并一律采用斜体(pH例外)。必要时,可在量符号上附加角标。2.在表达量值时,在公式、图、表和文字叙述中,一律使用单位的国际符号,且均用正体。3.不可修饰单位符号,如:加缩写点、角标、复数形式。4.在图和表中,特定单位表示量的数值时,用量与单位相比形式,如:L/m,m/kg,cB/(mol·dm~(-3))。

    2019年12期 v.31;No.191 48页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K]
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  • 关于论文题名和作者信息

    <正>1.题名(1)题名应以简明、确切的词语反映文章中最重要的特定内容,并有助于选定关键词。(2)中文题名一般不宜超过20个字,必要时可加副题名。(3)英文题名应与中文题名含义一致。(4)题名应避免使用非公知公用的缩写词、字符、代号,尽量不出现数学式和化学式。2.

    2019年12期 v.31;No.191 63页 [查看摘要][在线阅读][下载 665K]
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  • 关于参考文献著录格式

    <正>1.连续出版物标引项顺序号作者.题名.刊名(外文刊名可缩写,缩写后的首字母应大写,并省略缩写点"."),出版年份,卷号(期号):起始或起止页码2.专著标引项顺序号作者.书名.版本(第版不标注)出版地:出版者,出版年(专著中的析出文献应注明起止页码)

    2019年12期 v.31;No.191 88页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K]
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  • 关于论文摘要和关键词

    <正>1 摘要(1)摘要的内容包括研究的目的、方法、结果和结论,篇幅以200字左右为宜。(2)摘要应具有独立性和自明性,应是一篇完整的短文。一般不分段,不用图表和非公知公用的符号或术语,不得引用图、表、公式和参考文献的序号。(3)英文摘要一般与中文摘要内容相对应。

    2019年12期 v.31;No.191 115页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K]
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  • 关于外文字符的字体

    <正>1.正体外文字母的常用场合(1)计量单位和SI词头符号。(2)数学式中的运算符号和缩写号,如:微分号d,有限增量符号Δ,变分号δ,极限lim,行列式det,最大值max等。(3)其值不变的数学常数符号:圆周率π,自然对数的底e,虚数单位(i电工中常用j)。

    2019年12期 v.31;No.191 122页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K]
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  • 关于分类号、引言和结论(篇尾)

    <正>1.分类号(1)为便于检索和编制索引,按《中国图书资料分类法》对每篇论文给出分类号。(2)一篇涉及多学科的论文,可以给出几个分类号,主分类号应排在第1位。2.引言(篇首)(1)引言的内容可包括研究的目的、意义、主要方法、范围和背景等。应开门见山,言简意赅,不要与

    2019年12期 v.31;No.191 129页 [查看摘要][在线阅读][下载 646K]
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  • 《电力系统及其自动化学报》2019年总目次(第31卷 第1~12期)

    <正>~~

    2019年12期 v.31;No.191 151-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1046K]
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  • 《电力系统及其自动化学报》征稿简则

    <正>一、本刊为全国高等学校电力系统及其自动化专业学术年会刊物,主要刊登本专业和电工学科的学术研究、技术研究、教学研究、专家论坛、设计与试验、运行经验总结、新技术讲座、新产品介绍等方面的论文。本刊为全国电工科技类核心期刊、国家科技部中国科技信息研究所的检索源刊物,每期

    2019年12期 v.31;No.191 171页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
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