2015年, 第35卷, 第1期　刊出日期：2015-02-28

  

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电厂动力工程
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  气体热载体干馏炉内压力降的研究

  秦宏, 张成, 李建坡, 张立栋, 刘洪鹏, 迟铭书, 刘斌, 王擎

  东北电力大学. 2015, 35(1): 1-6.

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  油页岩在气体热载体干馏炉内干馏过程中,由于块状堆料之间存在不同的空隙,导致气体在空隙中通过,由于阻力的作用,压力会产生损失,行成一定的压降。本研究采用散料层阻力损失计算公式和Ergun方程两种方法对干馏炉的压力降进行计算,并与实际压降进行比较,结果发现这两种方法所得理论值与实际值比较接近,而且变化趋势与实际值基本一致,利用Ergun方程更适用于工程运行。
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  煤粉高温富氧无油点火的数值模拟

  郑建祥, 李时光, 朱秀丽

  东北电力大学. 2015, 35(1): 7-11.

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  高温空气无油点火技术对贫油的我国来说是一种较好的弥补,而我国火力发电又以劣质煤为主,导致高温空气点火时会使煤粉着火不稳定。如果采用高温富氧点火会很好的弥补这一缺点。本文采用Fluent对富氧直接点火燃烧器内部的多种运行工况进行数值计算,对空气气氛及富氧气氛时的温度场、不同的一次风量、热风流量、热风温度等参数对煤粉着火过程的影响进行了分析。结果表明,其它边界条件相同情况下富氧气氛的温度场比空气气氛高出许多;富氧气氛下的燃烧器出口区域的一氧化碳含量比空气气氛下低,煤粉能在富氧气氛下更充分燃烧;煤粉的着火距离随着热风流量的增加先缩短后延长;初始热风温度对燃烧温度场的影响是随着热风温度的增加,着火距离缩短、燃烧温度提高;一次风温度的提高有效缩短着火距离。研究结果对煤粉富氧无油直接点火的优化运行提供了参考。
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  下进风袋式除尘器内部流场的数值模拟

  李少华, 宋阳, 王铁营, 王艳鹏

  东北电力大学. 2015, 35(1): 12-17.

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  采用计算流体力学软件Fluent,通过数值模拟的方法对下进风袋式除尘器的内部流场进行了研究,发现原设计方案存在气流分布不均匀、设备阻力过大等问题,提出了在进气通道内添加导流板的改进措施.结果表明:在四种不同的工况下,改进后的袋室除尘器内部气流分布更均匀,进出口压力差减小,除尘器各部分均能起到良好的除尘作用,从而有效地减少了滤袋的磨损,提高了除尘效率和运行的稳定性,为袋式除尘器的结构优化设计提供了依据。
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  颗粒污垢模型在微生物污垢研究中的适用性

  徐志明, 夏玲丽, 张一龙, 刘鹏程

  东北电力大学. 2015, 35(1): 18-22.

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  为了研究微生物污垢的生长过程,本文根据微生物污垢与颗粒污垢形成机理的相似性,尝试了颗粒污垢模型应用于微生物污垢的可行性。结合修正的Gompertz微生物生长动力学模型,本文将三种颗粒污垢模型应用于圆管及交叉缩放椭圆管内的铁细菌污垢。结果表明:颗粒Kern-Seaton模型的计算结果与实验结果的相对误差最小,两管内该模型的相对误差基本都在±10%之间。
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  含大规模风电的电力系统分岔与电压稳定性研究

  李江, 王义伟, 马龙飞, 姚娜

  东北电力大学. 2015, 35(1): 23-29.

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  双馈式风力发电系统是一个多变量、非线性、强耦合的系统并且比传统发电系统更为复杂。建立双馈式风力发电机的两质块轴系模型,考虑动态负荷的作用,使用AUTO 07研究在不同风速情况下,系统无功功率q₀与动态负荷节点电压U_L之间的关系,求出系统的分岔曲线。分析系统中对应于鞍结分岔点和Hopf分岔点处系统的运行状态,从而验证电压失稳的动力学本质。最后,得出发电机电阻变化条件下,旋转角速度ω_r和发电机控制系数K_pω之间的Hopf分岔边界,证明系统参数的变化会对稳定性产生影响。仿真结果验证了理论研究的正确性和合理性。
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  基于大涡模拟的旋风分离器锥体结构影响研究

  高聚, 王韶韵

  东北电力大学. 2015, 35(1): 30-36.

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  采用数值模拟方法比较研究两种几何尺寸旋风分离器内流场和颗粒运动。对单相流场采用湍流各向异性的大涡模型(Large Eddy Simulation),对气、固两相流场采用相间耦合的随机轨道模型。研究锥体下口直径对旋风分离器速度分布,压力分布,和对颗粒运动轨迹的影响,为进一步研究旋风分离器的分离机理理论及实验研究打下基础。
电力系统
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  改进式晶闸管电容无功补偿方法的研究

  王建元, 马雪珂

  东北电力大学. 2015, 35(1): 37-41.

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  提出了一种通过晶闸管开关装置直接调节电容器两端电压以调节电容无功功率的方法及原理和接线。对换级时和故障情况下发生的断态过电压产生的过程提出理论分析。同时采用MATLAB/Simulink对此过程仿真分析,通过采用氧化锌压敏电阻过压保护后,重新对断态过电压进行仿真。结果表明:换级时断态过电压不高,在允许范围之内;装置故障时,会出现严重过电压,若过压保护动作后,可使断态电压降低到允许范围内。
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  基于BP神经网络的高精度基波频率检测方法研究

  邢晓敏, 刘洪涛, 丁震宇, 商国敬

  东北电力大学. 2015, 35(1): 42-45.

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  电力系统谐波检测过程对基波频率的检测精度要求越来越高。针对这一需求,在对比了各种常用基波检测方法后,提出一种基于BP(Back Propagation)神经网络的高精度基波频率检测方法。既通过充分有效地学习和训练,构建出了合理的BP神经网络模型,并利用Matlab软件对其进行仿真验证。结果表明,算法对频率测量精度达10^-3~10^-5,并且任一频率(50 Hz除外)BP神经网络算法的频率测量都比加汉宁窗的FFT算法高2~3个数量级。
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  选取STATCOM最佳安装位置改善风电并网系统电压稳定性的研究

  李国庆, 赵萌姣

  东北电力大学. 2015, 35(1): 46-51.

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  在风电并网系统中加装STATCOM,可有效改善风电对系统的电压稳定性造成的负面影响。从风速变化对风电系统造成的电压波动出发,综合考虑了风电并网后的有功出力和无功需求,研究出一种适用于风电接入地区的无功补偿点选择的方法,确定了STATCOM的最佳安装位置。并以风电接入IEEE9系统为例,利用该方法确定了STATCOM在该系统的安装位置,研究STATCOM对风电并网系统静态电压稳定性的改善作用。仿真结果表明,STATCOM装置能够有效的提高风电并网系统的静态电压稳定性和暂态电压稳定性。
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  无线传感器网络动态节点定位算法综述

  李建坡, 钟鑫鑫, 徐纯

  东北电力大学. 2015, 35(1): 52-58.

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  介绍了无线传感器网络节点定位的基本原理、定位算法的最新进展及其评价标准。从基于测距的动态节点定位算法和无需测距的动态节点定位算法两个方面分类讨论了典型的动态节点定位算法,并对各算法的性能进行归纳比较。最后指出了目前算法存在的问题及未来发展趋势
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  一种MMI-ICA分析算法在程度评定方法上的应用

  陈晓娟, 张舒, 朱帮肇

  东北电力大学. 2015, 35(1): 59-63.

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  偏瘫患者主要通过有计划的康复训练进行治疗,康复程度评定的准确度对于评价治疗的效果、制定治疗计划具有重要意义。在用智能可穿戴式无线传感器采集30名不同偏瘫患者20秒内做简单运动时7个部位的加速度和角速度,应用基于最小互信息的独立成分分析(MMI-ICA)算法对数据进行处理,经过神经网络对数据分类,医生对每个患者的康复程度作出评定。实验表明,MMI-ICA和传统主成分分析算法相比,确定患侧的准确度提高了5.7%。
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  基于EEMD和BP神经网络的风机齿轮箱故障诊断方法

  游子跃, 王宁, 李明明, 李亚强, 王皓

  东北电力大学. 2015, 35(1): 64-72.

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  根据风机齿轮箱故障信号的非平稳特性,提出一种基于总体平均经验模式分解(EEMD)和BP神经网络的风机齿轮箱故障诊断方法。首先,对原始信号进行小波去噪。然后,对故障信号进行EEMD分解,将其分解为多个固有模态函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)之和,选取若干含有主要故障信息的IMF分量做进一步分析。最后,从各IMF分量中提取故障信号能量特征参数,将归一化后的能量特征参数作为BP神经网络输入参数进行故障诊断。实测结果表明:该方法故障诊断准确率达到了99%左右。可以准确、有效的对风机齿轮箱进行故障诊断。
信息与自动化工程
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  基于用电影响因素回归的小区用电预测模型

  曲朝阳, 张率, 刘洪涛

  东北电力大学. 2015, 35(1): 73-77.

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  根据小区用电数据特征,提出了一种基于用电影响因素回归的小区用电预测模型。居民用电量影响因素分为可预知因素和不可预知因素,可预知因素利用pearson积矩相关系数计算所对应用电量的偏相关系数。并用0.618优选算法选取最优可预知因素。不可预知因素通过可预知因素偏相关系数分配权重,最后利用最小二乘支持向量机得到预测模型回归方程。以某小区日用电量进行实际预测为例,通过与其他模型的比较,验证该小区用电预测模型在小区用电预测的有效性。
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  基于颜色恒常性的彩色图像分割方法

  王立群, 郭树强, 郭晓利

  东北电力大学. 2015, 35(1): 78-82.

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  针对图像处理及机器视觉领域中,光照不均匀而导致错误图像分割的问题,提出依据颜色恒常性原理进行图像分割的方法。利用颜色恒常性原理及ISODATA聚类分析方法保持在不同光照条件下颜色判断的一致性,消除照明位置及光照强度的影响。实验结果表明,该方法能够有效抑制因照明条件而产生的错误图像分割现象,与传统的基于边界及区域增长的图像分割方法相比,本方法具有更好的彩色图像区域分割效果。
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  基于超宽带的联合定位算法研究

  杨英杰, 张文龙, 胡义轩

  东北电力大学. 2015, 35(1): 83-87.

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  为提高UWB室内多用户定位检测抗干扰能力,本文以停车场泊车定位检测应用为例,提出了一种能够根据信号干扰大小自动匹配的正交可变扩频因子(OVSF-TH)改进算法。在此基础上,为进一步提高定位精度,同时提出采用基于RSS的极大似然估计法与基于最小二乘法相结合的一种联合定位方法,保证了定位的可靠性与准确性。仿真结果表明,改进后的算法,在性能上优于传统2PPM-TH定位算法以及DS-UWB定位算法,因而同样适合于其他UWB室内的精确定位与应用。
应用数学
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  基于商奇异值分解的一类二次特征值反问题

  吕晓寰, 程宏伟, 方彬彬, 周硕

  东北电力大学. 2015, 35(1): 88-92.

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  讨论二次特征值反问题在主子阵约束下广义反自反解及其最佳逼近问题。利用矩阵的奇异值分解和商奇异值分解,建立了在主子阵约束下广义反自反矩阵解的充要条件,并给出了其通解的表达式。进而考虑了其最佳逼近问题解的存在性与唯一性,得到了最佳逼近解的表达式。