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2011年  第28卷  第3期

可靠性评估
考虑线路多种停运模式的静态电压稳定风险评估
吴 昊, 薛贵挺, 张 焰, 杨增辉, 冯煜尧
2011, 28(3): 1-6.
摘要:
鉴于双回平行输电线路共同模式停运和相关停运对系统电压稳定性影响较大,本文重点建立了双回线多种停运模式重叠的支路等效停运模型,进而计算输电系统状态概率。在输电系统状态概率模型的基础上,提出输电系统静态电压稳定风险评估指标体系及各项指标计算方法,其中通过基于连续潮流的电压稳定性判据及最优切负荷模型,对输电系统电压失稳进行判定及校正控制。最后以华东某地区电网为例进行静态电压稳定风险评估,说明本文所提方法的有效性。
采用可控串补的远距离输电系统稳定性研究
张晓天, 侯凯元
2011, 28(3): 12-16.
摘要:
对一种采用可控串补的远距离发电厂输电系统的稳定性进行分析,借助简化模型推导了在不同地点发生三相短路故障时发电厂输出的电磁功率,对电网参数、串补补偿度与输电系统稳定性之间的内在关系进行了分析,研究了不同地点故障对系统稳定性的影响,从而可确定制约输电系统输送能力的故障点。借助该模型分析了制约东北电网伊敏电厂送出能力的故障点,电网的仿真计算结果验证了模型的正确性。
基于负荷跟踪速度的厂级负荷优化分配研究
范 涛, 谭 文, 马晨晖
2011, 28(3): 22-27.
摘要:
随着“厂网分离,竞价上网”原则的实施,人们越来越关注火电厂的综合竞争力,厂级负荷优化分配能够有效提高火电厂的竞争力。目前,火电厂厂级负荷的分配通常是以机组的煤耗特性为基础,以全厂耗煤最少为原则来分配给每台机组的负荷。虽然已经有学者提出考虑快速性稳定性等因素的多目标优化模型,但也只是研究多个目标间的权重比,实际应用性不强。本文提出一种新的负荷分配模型,依然采用经济性单目标优化。通过设置厂级负荷跟踪速度,将快速性作为负荷分配的约束条件,使得火电厂能够在保证快速性的前提下,做到煤耗的最优化处理。对于火电厂竞价上网以及业绩考核都有较大的帮助。实验数据表明,本文提出的模型具有很强的实际工程应用价值。
负荷特性记录的综合方法研究
许津津, 陶 华, 邹文聪
2011, 28(3): 33-37.
摘要:
随着负荷动态特性记录仪记录数据条数的增多,每次采用多曲线辨识方法进行辨识会增长辨识时间,而采用综合方法对所有负荷特性记录进行综合只需辨识新增加的负荷特性记录。本文首先分析了负荷特性综合的3种方法:静态负荷、电动机阻抗和电动机导纳等值方法,然后将负荷分为静态负荷和电动机负荷,分别进行等值。比较了5种权值,包括稳态功率、改进的稳态功率权值、灵敏度、对转差率较敏感的参数在权值选取时考虑转差率和负载率、综合权值后,分别采用这5种权值对参数进行综合,从而得出面向综合的负荷模型。经实例验证,采用综合权值的方法可以有效快速地建立综合负荷模型,且具有较强的泛化能力。
模拟厂用电源切换的感应电动机群等值研究
徐晓燕, 孙竞瑜
2011, 28(3): 51-56.
摘要:
厂用电源切换过程中,母线电压经历一个从衰减到恢复的过程,线路在切换中则会产生冲击电流,母线电压和线路电流的变化影响着厂用电源切换成功与否。本文基于厂用电源切换过程中母线电压和冲击电流的特点,计及感应电动机的动态稳定特性,将感应电动机群分组,然后将每一组的感应电动机群等值成一台感应电动机,等值前后的感应电动机具有相同的功率消耗。最后针对一个厂用电系统,利用EMTDC软件进行仿真研究。结果表明,等值后的简化模型对于3种厂用电切换方式均适用。
风电抽水蓄能系统优化运行建模与河北南网案例分析
高 丹, 胡三高, 范 辉, 蒋东方, 徐 鸿, 唐宝峰
2011, 28(3): 57-61.
摘要:
以风电入网时与储能电站联合运行方式为背景,以得到协调运行控制策略为目的,拟定了风电抽水蓄能联合系统的3种运行方案:风电全部通过抽水蓄能发电来实现并网;电网允许一个较小的基准容量的风电直接并网,其余风电通过抽水蓄能来实现并网;电网允许一个较大的基准容量的风电直接并网,其余风电通过抽水蓄能来实现并网。分析了风电机组不同典型日的运行曲线,结果表明:不同运行方式对抽水蓄能电站的协调运行控制策略影响不同,抽水蓄能电站作用取决于电站规模,并给出了联合运行系统的协调控制基本原则。
压水堆中铬金属的产氢机理分析
吕雪峰, 张永祥, 李 丹, 汝小龙, 邹文重, 詹 易
2011, 28(3): 62-65.
摘要:
为了从微观上寻找减少或控制氢气生成的措施,研究了压水堆核电站严重事故下金属铬和水反应生成氢气的微观机理,并计算了反应速率常数。铬水反应产氢的微观机理采用量子化学理论,应用量子化学软件包Gaussian03,在B3LYP/6311++G(d,p)理论水平上进行研究。过渡态通过振动频率分析和最低能量路径计算确认,反应速率常数根据传统过渡态理论进行计算。计算结果表明,铬水反应是由两个基元反应Cr+H2O→CrOH+H和CrOH+H→CrO+H2组成的总包反应,其中基元反应CrOH+H→CrO+H2的正反应速率常数较小,该基元反应是铬水反应产氢的速控步。因此,在微观上减少或控制铬水反应产氢的措施应从基元反应CrOH+H→CrO+H2入手。
电气工程
从BPA到EMTDC的动态模型转换
徐 昊, 贺仁睦, 周静姝, 张 民
2011, 28(3): 7-13.
摘要:
电磁暂态分析对现代电力系统的作用已日益显著,而各个电网的数据大多是稳定分析格式的,构建从稳定数据到电磁暂态数据的转换平台显得尤为重要。本文首先介绍了从BPA到EMTDC的潮流转换原理,给出潮流转换不一致时的解决方法。在此基础上阐述了发电机模型转换方法,给出了励磁模型、PSS模型、调速器模型和原动机模型的对照关系。通过两区域四机系统仿真,验证了从BPA到EMTDC的动态模型转换的有效性。
电网故障诊断系统在线运行状况分析及其改进措施
张东英, 朱元林, 辛光明
2011, 28(3): 17-21.
摘要:
对于投入在线运行的电网故障诊断系统,为了分析统计诊断结果的正确率和追查错误根源,研究开发了记录该系统各环节生成的历史故障数据的功能,利用该功能记录了某地区电网故障诊断系统从2008年11月到2010年2月试运行期间的历史故障数据,研究制定了一个用历史数据分析电网故障诊断系统在线运行状况的流程,统计了这期间该系统总体运行情况,详细分析总结了故障诊断系统未启动和诊断结果错误的原因,并提出相应的改进措施。最后提出将历史数据用于在线电网故障诊断的思路及其需要解决的关键问题,阐述了研究开发自动维护电网二次数据工具的必要性。
一种实用的配电网无功优化方法
曹 媛, 张帅辉, 马 进
2011, 28(3): 28-32.
摘要:
电力系统无功优化一直是电力系统经济运行研究的重要组成部分。本文针对配电网无功优化的需求,提出了一种实用的无功优化方法。这种方法以配电网常用的电力系统分析综合程序(PSASP)输出的电网数据为基础,以全网有功功率损耗最小为目标,应用MATLAB遗传算法优化工具箱完成优化。最后,结合某地区配电网的实际数据进行无功优化,结果表明,该方法切实有效降低了网损,改善了电网的运行条件,有实际应用价值。
基于灰色马尔科夫预测模型的中长期电力负荷预测
崔 勇, 王 川, 陈小龙, 范名贵
2011, 28(3): 38-41.
摘要:
中长期负荷预测在电网发展规划编制中占有重要地位,而其关键是数学模型的建立。本文建立了基于马尔科夫修正的灰色负荷预测模型,利用灰色预测模型对未来负荷进行预测,对预测结果采用马尔可夫链预测方法进行改进,提高其预测的准确性。采用灰色马尔科夫模型对某市用电需求负荷建立预测模型,预测了2006至2008年的用电负荷,与实际用电负荷进行对比,结果验证了灰色马尔科夫模型在对电力负荷进行长期预测时具有较高的精度。
基于直接功率控制的电压型PWM整流器的电动汽车充电器研究
高 洋, 尹忠东
2011, 28(3): 42-46.
摘要:
针对电动汽车充电器,提出了基于电压型PWM整流器的改进的直接功率控制策略。首先,介绍了PWM整流器的拓扑结构;然后分析了传统的六区间直接功率控制系统的基本原理和控制特性;为了改善控制特性,在传统六区间的控制方法的基础上,提出了十二区间的控制方法,并对该方法进行了详细推导和阐述,给出了在该方法定义下的开关表;最后用PSCAD对改进的直接功率控制方法进行了可行性验证,用QuartusII9.0对开关表进行了仿真,发现各项数据都可以达到预期指标。
基于超定线性方程组模型的HVDC地电流计算方法研究
刘同同
2011, 28(3): 47-50.
摘要:
为进一步提高高压直流输电(HVDC)单极大地回路运行时接地极入地电流对周边交流系统影响的计算结果的准确性,提出了基于超定线性方程组模型的HVDC地电流计算方法。该方法充分利用已测量到的直流电流数据,将实测数据建立的附加方程与理论计算模型结合起来对HVDC引起的变压器中性点直流进行评估。推导了回路电流法和节点电压法的超定线性方程组模型,并使用最小二乘法对所得到的超定线性方程组数学模型进行求解从而得到流过变压器中性点直流电流。通过四网孔网络阻抗模型的算例对此方法进行了验证,并与传统模型方法的计算结果进行了比较,比较结果证明此方法简单实用、准确性高,尤其在受现实条件限制而无法获取准确原始数据的条件下,更能体现出此方法的优越性。
清洁能源
基于小波分析的风电系统负荷调峰
陈焕远, 刘新东, 佘彩绮
2011, 28(3): 66-69.
摘要:
针对风电系统负荷调峰问题,以减少调峰机组的爬坡出力次数与能源消耗为目的,提出了一种基于小波分析的负荷调峰方法。该方法采用近似对称光滑的紧支撑双正交小波db4(Daubechies函数)作为小波基,通过多分辨分析的 Mallat 算法对预测等效负荷进行2尺度分解,并将其中低频基础负荷分配给负荷调峰机组。仿真算例将该方法与未含小波分析的负荷调峰方法进行了对比,比较结果证明了其调峰性能优于后者。这表明该方法具有良好的调峰性能,能使调峰机组出力较为平缓,有效减轻对调峰机组的损耗和减少能源的消耗。
发电工程
汽轮发电机组联轴器平行不对中在线诊断方法的研究
汪 磊, 顾煜炯
2011, 28(3): 70-74.
摘要:
联轴器平行不对中是汽轮发电机组轴系典型故障之一。利用机组采集的联轴器两侧轴振信号、瓦振信号、健相信号和轴瓦温度,以及运用FFT频域和时域分析方法获得频谱特征和轴心轨迹对联轴器平行不对中进行智能诊断,以满足电站汽轮发电机组振动故障智能诊断的要求,考虑到故障征兆之间的相似性,提出了利用故障主征兆结合辅助征兆信息进行诊断的方法,并结合实际振动事故进行了诊断分析,得出了正确的诊断结果。
电厂表面式给水加热器瞬态特性模拟与分析
李爱娟, 郭喜燕, 杨志平
2011, 28(3): 75-79.
摘要:
加热器的运行特性决定回热系统的稳定性,进而影响着整个热力系统的性能。为了更好地了解加热器的运行,根据换热工质的不同,采用分段建模的方法,分别建立了加热器单相换热段和汽液两相换热段的数学模型,进而得到表面式给水加热器的通用瞬态数学模型。对两类换热面分别建模相对于以凝结段模型代替整个加热器分析,精度较好。通过对两类换热模型的组合,既可以得到高压加热器模型又能组合成低压加热器模型。以高压加热器为例,模拟了给水流量变化时,给水出口温度、蒸汽侧流量、温度、压力的变化,并对结果进行了分析,了解给水参数变化对加热器运行特性的影响。
空冷系统凝结水下降管振动的分析及对策
郭民臣, 李 鹏
2011, 28(3): 80-84.
摘要:
空冷系统凝结水下降管振动是机组设计及运行过程中面临的问题之一,大坝发电厂三期扩建2×600MW空冷机组凝结水下降管发生振动,影响机组的正常工作,严重威胁机组的安全运行。以提高机组安全经济性为目的,采用了有限元分析软件ANSYS分别建立改造前后的下降管模型,通过对其进行振动的数值模拟,得到了下降管的固有频率和振型。分析了改造前后的振动情形,找出了产生振动的原因,提出了减少振动的措施,为电厂防振设计提供了一个可借鉴的依据。
电力经济与市场
基于主成分分析的区域电力市场厂商市场力评估
李泓泽, 王 宝, 郭 森
2011, 28(3): 85-89.
摘要:
电力工业特殊性决定了电力市场中发电市场属于寡头垄断市场,发电商或多或少拥有一定的市场力。在对厂商市场力影响因素进行详细分析的基础上,探讨并构建了区域电力市场厂商市场力主要评估指标。以IEEE30节点区域电力市场某一交易时段为例,基于经济调度,应用主成分分析方法,对市场中6个发电商的市场力水平进行了综合评估。结果表明各厂商市场力水平各异;各评估指标对市场力水平均有较大的影响,为市场监管及运营部门对厂商市场力识别、评估和控制提供了一定的依据和参考。
基于模糊聚类最大树算法的电网建设项目造价风险的关键因素识别
徐志凡, 侯丽丽
2011, 28(3): 90-94.
摘要:
电网建设项目造价风险的关键因素识别是对其潜在风险损失进行有效控制的前提。当前电网建设项目造价控制过程中存在诸多风险,且各类风险对项目造价的影响程度不尽相同。为了更好地对电网建设项目造价风险进行有效控制,从计划发展风险及工程建设风险两方面建立了电网建设项目造价风险构成体系,引入模糊聚类最大树算法,通过构建数学模型,结合实证分析,对电网建设项目造价风险中的关键风险因素进行识别。通过分析可以得出电网建设项目造价风险中的关键风险为基建项目规划风险、基建立项研究风险、基建项目造价风险三大类。关键风险的识别可使项目管理者在对电网建设项目进行造价控制时具有针对性,从而可以最大限度地降低风险、提高投资效益。