2017年, 第37卷, 第2期　刊出日期：2017-04-30

  

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  封二

  东北电力大学. 2017, 37(2): 0-0.

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  封三

  东北电力大学. 2017, 37(2): 0-0.

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电力系统
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  伊穆±500kV直流输电线路雷击事故分析及防雷改造

  于建立, 王艺霖, 鲁志伟, 吴凡, 张阳, 李智, 张俊丰

  东北电力大学. 2017, 37(2): 1-8.

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  伊穆±500kV直流输电线路横跨内蒙古东部地区，输电走廊占地面积大且地形复杂，2013年6月发生两起雷击跳闸事故，雷害问题较大。采用EMTP软件计算反击耐雷水平，研究其反击耐雷性能；基于改进的电气几何模型编程求解绕击跳闸率并分析绕击跳闸率与工作电压以及地面倾角的关系，研究其绕击耐雷性能。结果表明，该线路反击耐雷性能较好，两起跳闸事故均为雷电绕击所致；加装线路避雷器是降低绕击跳闸率的有效方法，在该线路故障杆塔正极性导线侧加装一组避雷器，绕击耐雷水平提高超过2倍，超过最大绕击屏蔽雷电流，绕击耐雷性能明显提高。
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  励磁调差系数对改善系统暂态电压稳定性的作用

  李晓明, 黄大为, 张鹏宇

  东北电力大学. 2017, 37(2): 9-13.

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  针对电力系统动态无功支撑能力不足导致的暂态电压稳定问题，研究了发电机励磁调差系数优化对改善机组动态无功响应，提高系统暂态电压稳定性的作用。首先介绍了励磁调差系数的概念，然后分析了调差系数设置对机组自身稳定性的影响，并提出了调差系数的建议调整范围。对广东电网典型方式的算例分析结果表明，广东电网内的发电机组励磁调差系数优化后，能够有效提高故障后系统电压的恢复能力。
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  双极直流输电线路暂态高频小波能量保护

  金恩淑, 马仲涛, 夏国武, 许晶

  东北电力大学. 2017, 37(2): 14-18.

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  随着高压直流输电的推广，针对直流系统的保护配置也在不断改进。直流线路作为直流输电系统的核心元件，其保护配置一直是研究重点。本文利用小波变换提取故障暂态时电压高频信号，通过检测电压高频信号小波能量突变量的大小及比较正负极小波能量的大小，提出一种直流输电线路的全线速动保护新方法。该方法原理简单、动作迅速、耐过渡电阻能力强。利用PSCAD搭建仿真模型，对各种类型故障进行仿真，结果表明，该保护具有绝对的选择性，能有效可靠保护直流线路全长。
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  含柔性直流输电系统的故障仿真分析

  运奕竹, 娄剑, 朱天权, 王鹤

  东北电力大学. 2017, 37(2): 19-23.

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  在柔性直流输电系统故障特性的研究中，对单相接地故障的研究较少，针对二端柔性直流输电系统交流侧和直流侧发生的故障，研究了相互之间的影响，进行了理论分析，又在MATLAB/SIMULINK搭建了模型，通过对仿真波形的观察，验证了理论分析的正确性。
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  交直流并联系统的有功功率优化分配

  李卫国, 劳雪婷

  东北电力大学. 2017, 37(2): 24-30.

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  现有的高压输电线路，多采用电压等级高的交流电传输，随着柔性直流输电技术的不断发展，电网将呈现交直流混合的格局，使得电网的潮流分布更趋复杂性。目前的电力调度部门，关于交直流并列运行的有功功率指令值的确定没有具体方法。因此，提出了一种多目标优化算法，计及多个约束条件，建立目标函数。运用运筹学的方法，使用LINGO软件对该数学模型进行求解，得出交直流线路上的有功功率分配值。通过上海南汇示范工程作为算例验证此方法的可行性，与其他的算法相比，该方法简洁快速；提出的多目标优化方法既能降低电网的损耗又能保证系统安全可靠运行。
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  基于滑模控制的大型变速风机的最大风能捕获研究

  曾令全, 王美琪, 张佳琦, 冯天舒

  东北电力大学. 2017, 37(2): 31-38.

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  为了解决当风力发电机参数辨识错误或有扰动误差时，最大风能捕获策略出现的风能利用率下降问题，根据已知的风力发电机特性和滑模变结构系统理论，提出了在低于额定风速条件下，变速风力发电机的非线性反馈控制方案。通过使用带有风速估计的滑模控制器，利用转速值进行最大风能捕获。构建系统模型进行仿真并与传统控制策略进行分析比较，结果证实了文中控制策略的正确性和有效性。
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  基于MRMR的集合经验模态分解和支持向量机的风电功率实时预测

  李国庆, 张钰, 张明江, 张礼珏

  东北电力大学. 2017, 37(2): 39-44.

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  风电场的输出功率对风能的利用有很大意义，准确地对风电功率进行预测可以使系统安全稳定的运行。先分析得出与功率有关的变量，根据最大相关最小冗余（MRMR）原则筛选得出特征，使该特征能够代替整个风场。由于风电功率时间序列的非平稳性等特征，对风电功率时间序列采用集合经验模态分解，然后建立支持向量机预测模型。通过算例验证分析说明该方法的有效性，可以提高预测精度，减小误差。
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  基于卡尔曼滤波和支持向量机的风电功率实时预测研究

  杨茂, 黄宾阳, 江博, 林思思

  东北电力大学. 2017, 37(2): 45-51.

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  为了提高风电场风电功率实时预测精度，并为风电场输出功率的合理调度提供参考依据，提出了一种基于滚动的自回归积分滑动平均模型（ARIMA）和支持向量机（SVM）相结合的卡尔曼融合预测模型。通过对风电功率序列进行分析得出ARIMA模型，用其作为卡尔曼滤波的状态方程。再用SVM预测得出观测方程，用卡尔曼滤波将二者结合起来实现融合多步预测。具体的实例分析中采用了国家能源局的评价指标对预测精度进行评价。通过预测结果可以看出，融合预测算法中可以实现预测误差相互抵消的状况，减少了误差累积，提高了预测的精度。
化学与化工
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  电化学法制备高铁酸盐条件优化的研究

  孙旭辉, 李强, 李秀萍

  东北电力大学. 2017, 37(2): 52-58.

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  研究了电流密度、电解液浓度、电解液添加剂、电解时间等因素对电化学法制备高铁酸盐产品浓度和电流效率的影响，并从实用性出发，通过对比单位质量高铁酸盐所引入碱量的多少，来确定最佳电解液浓度。研究结果表明，电解时间控制在3h内，电流密度为17.2mA/cm²，NaOH电解液浓度为14mol/L时，高铁酸钠浓度最大，电流效率最高。而从实用性角度，采用8mol/L的NaOH电解液生产高铁酸钠时，等量高铁酸钠引入碱量最小，即对受纳水体pH值影响最小。在电解液里添加0.01%~0.1% NaCl，对电流效率有一定的提高作用，生成的高铁酸盐浓度提升了14.90%；而当添加0.01%~0.1% Na₂SiO₃时，电流效率显著提高，高铁酸钠产品浓度提升了40.70%。研究中发现，在低浓度电解液中，添加NaCl或Na₂SiO₃效果更为显著。
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  无机碳源对煤气化废水厌氧段处理效能影响

  杨世东, 孔龙, 廖路花, 陶文鑫, 姚丽强, 张星楠

  东北电力大学. 2017, 37(2): 59-65.

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  在温度35℃，pH值7.0左右，HRT为30h，进水稀释配比R为75%，NO_2--N/NH₄₊-N为1.6条件下，研究厌氧反应器厌氧氨氧化与反硝化的耦合作用。厌氧反应器中NH₄₊-N、NO_2--N浓度分别为（75±2）mg/L、（120±2）mg/L，COD为（900±5）mg/L，总氮负荷为（216±5）mg/（L·d），考察不同无机碳源浓度对厌氧段总氮与有机物去除效果的影响。实验结果表明，在无机碳源浓度为12mmol/L时，厌氧段氨氮、亚硝态氮去除率分别为57.26%、83.07%，TN去除率最高为74.15%，COD去除率为78.12%。随着无机碳源的浓度继续增加到24mmol/L时，氨氮去除效果显著下降，去除率仅为28.92%。结果表明，适当增加系统无机碳源浓度，可以强化厌氧氨氧化与反硝化的协同作用，提高系统的脱氮性能，而高浓度的无机碳会对系统中菌群产生明显抑制作用。
机械与动力工程
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  基于LabVIEW的离心泵在线监测与故障诊断系统设计及应用

  赵旭凌, 周云龙

  东北电力大学. 2017, 37(2): 66-72.

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  基于虚拟仪器技术、利用工控机和PCI-8310数据采集卡设计了离心泵在线监测与故障诊断系统。该系统监测的离心泵运行参数包括压力、温度、流量、扬程、效率和功率。利用LabSQL数据库工具实现了系统的数据的存储和管理功能。通过测试检测了该系统对离心泵运行状态的监测及故障诊断功能。系统运行稳定、界面友好、操作简单，实时性强。系统为模块化设计，易于扩展。
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  330MW机组SCR脱硝系统内飞灰运动的数值模拟分析

  丁皓姝, 黄越

  东北电力大学. 2017, 37(2): 73-76.

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  烟气中混杂着大量细小的飞灰颗粒，易造成SCR脱硝系统催化剂的堵塞和磨损。以某330MW燃煤电厂SCR烟气脱硝装置为原型，采用FLUENT软件对系统内烟气——飞灰颗粒气固两相流进行数值模拟，对不同工况下飞灰运动轨迹进行预测，判断飞灰颗粒的集中区域。模拟结果对工程实际中吹灰器的布置及选型、保证脱硝反应的高效进行提供了一定的理论支持。
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  局部Hilbert边际能量谱在滚动轴承故障诊断中的应用

  杨恭勇, 周小龙, 李家飞, 梁秀霞

  东北电力大学. 2017, 37(2): 77-81.

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  针对滚动轴承振动信号非线性的特点，提出一种基于局部希尔伯特边际能量谱和马氏距离判别法相结合的故障诊断方法。首先，采用镜像延拓方法抑制经验模态方法将待分析信号分解成多阶固有模态函数和的形式，并根据相关性判别算法选取含有主要故障信息的IMF分量；其次，利用局部Hilbert边际能量谱提取故障信号能量特征参数；最后，利用马氏距离算法对滚动轴承的工作状态进行判别。通过相关试验证明了此方法的有效性，具有一定的工程应用价值。
综述
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  大规模分布式光伏并网无功电压控制方法综述

  李翠萍, 曹璞佳, 李军徽, 赵冰

  东北电力大学. 2017, 37(2): 82-88.

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  分布式光伏并网发电系统因具有就地消纳、运行灵活、可降低网损等特性，其并网规模迅速扩大，而随着分布式光伏并网渗透率不断提高，其对配电网电压质量的影响已不容忽视。针对大规模分布式光伏发电并入配电网所引起的电压越限问题，对国内外无功电压控制方式的研究现状进行综述。主要内容包括：对分布式光伏并网系统各个模块的控制原理、数学模型及控制模型进行了简要介绍，并分析了分布式光伏电源有功功率输出及并网逆变器无功功率输出对配电网无功电压的影响，最后总结了传统电压越限控制方式及新兴无功电压控制方式，并对各种控制方式的优缺点进行评述。
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  配电网中分布式电源规划研究综述

  邱坚石, 陈铁

  东北电力大学. 2017, 37(2): 89-92.

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  首先介绍了目前配电网中分布式电源（distributed generation，DG）规划模型目标函数和约束条件的选取，并将现有的优化算法分为经典数学方法、灵敏度分析方法、启发式算法和混合算法；其次，综述了DG规划过程中不确定因素的建模方法；最后，分析了现有DG规划方法中存在的不足，并对未来研究方向提出了建议。
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  永磁式同步电机热分析研究综述

  刘文娟, 潘超, 米俭

  东北电力大学. 2017, 37(2): 93-99.

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  对永磁同步电机的损耗和温度场进行研究综述。介绍了永磁同步电机不同部位散热的分析和测定方法，并详细说明了关键参数量测的实验方法。最后给出计算关键参数的方法，从而构造更精确的集总参数热网络模型。