东北电力大学学报

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基于潮流转移识别的紧急减载控制策略研究

聂宏展, 王叫, 马方明, 于雷, 尹杭

东北电力大学. 2016, 36(4): 1-6.

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提出了一种基于图论分析和路径搜索的关键支路识别方法。依据图论中割点、块和最短路径的概念,结合潮流转移分布系数和潮流冗余量,对受支路开断影响最严重的支路进行识别。对新英格兰10机39节点的算例分析表明:能克服以往识别关键支路的不完整性和仅采用潮流转移分布系数确定支路受影响程度的不足,将网络安全性分析的幅度由整个网络缩小到关键支路集内部支路,为潮流转移识别和减载控制策略减小了分析范围。同时提出了基于网络相关度系数和灵敏度的减载策略,该策略能在准确识别潮流转移基础上以最小的调整量快速消除过载,并保证其余支路不过载,算例分析验证了其可行性、正确性。

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含分布式电源的配电网络重构

张时雨, 周阳, 张圆美, 刘佳滢

东北电力大学. 2016, 36(4): 7-11.

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随着分布式电源(Distributed Generation,DG)的广泛应用,其对配电网重构也有着巨大的影响。提出育种算法和二进制粒子群算法相结合,采用一种交互机制,在两种算法每次分别迭代后的最优解中,择出最优,提高了最优解的有效性。通过对IEEE33节点系统的算例进行仿真,验证了算法能在减少迭代次数的同时,提高计算效率和计算速度,对于含有DG的配电网络重构是一种有效的算法。

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黑启动过程中的电压与频率校验

王星宇, 张溪洋, 刘建国

东北电力大学. 2016, 36(4): 12-18.

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黑启动方案校验是研究黑启动的一个重要方向。首选通过接口程序读取河北电网的数据作为数据来源,通过结合后退欧拉计算法与隐式梯形积分法,构建电力系统黑启动模型,采用C++语言编写厂用负荷启动过程中的电压与频率校验程序,完成了对一个已有黑启动方案的校验。

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海上风电场并网方案研究

庄明振

东北电力大学. 2016, 36(4): 19-25.

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风能作为一种可再生的清洁能源,有望成为传统能源的替代品,海上风电成为未来风电发展的趋势。针对海上风电场的并网方案进行研究,分析了交流并网方案和直流并网方案的拓扑结构。对比两种方案,当输电距离较短时,采用交流并网更优;输电距离较长时,采用直流并网更优。以一个500MW风电场为例,从对比分析两种并网方案的投资成本和损耗出发,验证了交流并网更适用于近海电场、直流并网更适用于远海电场的结论。

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基于SIFT算法与Duffing振子的小电流接地选线

郭威

东北电力大学. 2016, 36(4): 26-31.

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对于小电流系统在发生单相接地故障时,提出一种基于Duffing振子信号检测技术与SIFT算法相结合的单相接地故障选线方法。由于受到高阻接地限制,传统的注入信号法有一定的局限性。Duffing振子系统对信号具有非常高的敏感度,当系统的驱动力不同时,相图的轨迹也是不相同的,通过SIFT算法比较相图相似度,根据相似度大小作为选线判据。不受高阻接地限制,简化了选线过程,抗噪性能好,提高了选线的灵敏度。先通过电压互感器向故障系统相注入信号,然后通过探测器和滤波处理系统提取注入系统中的信号,将提取的信号输入到Duffing系统,通过系统相图相似度的大小准确判断出故障线路。

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基于集合经验模态分解法的局部放电信号去噪

尚海昆, 王坤, 李峰

东北电力大学. 2016, 36(4): 32-38.

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针对局部放电检测中存在较多白噪声干扰的问题,采用基于集合经验模态分解的方法对放电信号进行消噪处理。该方法首先利用集合经验模态分解(EEMD)把信号分解成多个经验模态函数分量(IMFs),然后利用3σ法则对各分量进行细节信息提取和能量估计,最后对IMF分量进行PCA变换,并根据IMF所含噪声能量选择主成分分量进行重构。EEMD建立在经验模态分解(EMD)基础之上,通过人为添加白噪声成分,并利用多次重复取均值的方式去除白噪声,同时抑制模态混叠现象。仿真数据分析表明,所提消噪方法可以有效抑制局部放电噪声干扰,成功提取出有效的局部放电信号。

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非接触式电力设备温度监测仪研究与设计

高金玉, 张金波, 王鹏宇, 袁林

东北电力大学. 2016, 36(4): 39-42.

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研发了一种非接触式电气设备多点温度监测的红外测温仪。设计了双轴向运动的承载机构,带动红外测温探头运动;通过红外测温方式对开关柜内的母排、电缆接头的温度进行检测。通过检测承载机构在两个轴向的角位移,实现对预设的测温点进行监测。设计的温度监测仪通过一个非接触式红外探头,实现对一个开关柜内全部电气设备进行温度在线监测。

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电站锅炉水冷壁压降特性研究

常志达, 周云龙

东北电力大学. 2016, 36(4): 43-48.

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通过建立炉内单根水冷壁动态数学模型及压降计算的数学模型,分析水冷壁管段内部动态变化及压降,利用Matlab/Simulink在70%锅炉负荷,以入口焓、入口流量及燃烧率为扰动对管内的热水段、蒸发段、过热段的长度动态变化进行了仿真;并对压流量、入口温度、热负荷等运行条件的变化进行了分析。结果表明:动态条件下不同的扰动条件,各段的长度变化原因不同,静态条件下流动压降对水冷壁总压降影响较大,超临界压力下,流动压降明显高于重位压降。

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温度对黏液形成菌污垢特性的影响

徐志明, 王宇航, 王景涛, 沈艺雯, 张一龙, 刘坐东

东北电力大学. 2016, 36(4): 49-54.

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为了探讨温度对黏液形成菌污垢特性的影响,对不同入口温度和不同水浴温度条件下黏液形成菌在不锈钢光管中的污垢特性进行了实验研究。结果表明:随着入口和水浴温度的升高,诱导期时间缩短,污垢热阻达到渐近值所需时间减少。在实验温度范围内,入口温度为30℃时污垢热阻渐近值最大,35℃时次之,25℃时最小。所以,污垢热阻渐近值随着水浴温度的升高而减小。

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600MW墙式切圆锅炉变配风方式数值实验研究

吕太, 王新东

东北电力大学. 2016, 36(4): 55-60.

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通过Fluent软件,对某电厂一台600 MW超临界墙式切圆锅炉变配风方式炉内流动、传热、燃烧以及NO排放特性进行了数值模拟研究,通过模拟结果以及现场试验数据对三种工况进行了比较分析。结果表明:三种工况炉内速度场和温度场分布合理且均匀,充满度较好;炉内氧气、一氧化碳和二氧化碳浓度场有着一些差别,但是基本符合要求;综合考虑三种工况炉内和炉膛出口模拟结果,工况1燃尽程度好,NO的排放量合适,再通过SCR可以进一步降低氮氧化物的排放,工况1更适合做为电厂运行工况,所得结果可以为电厂的择优运行提供一定的依据。

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混合物速度对催化剂磨损影响的数值研究

张玲, 刘海婷

东北电力大学. 2016, 36(4): 61-66.

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以某燃煤电厂600MW机组的SCR烟气脱硝系统为研究对象,使用Fluent软件对烟气速度为3.7m/s,氨气/空气混合物的速度分别为0.8m/s和0.5m/s时,进行数值计算,综合对比混合物速度u、v、w对催化剂层造成的磨损。其中,速度u、w均对催化剂造成横向冲刷,而速度v对催化剂层造成纵向冲刷。当氨/空气混合物速度为0.8m/s时,无论哪个方向的速度均对催化剂层造成较为严重的冲刷,使其磨损加重。所以,认为混合物速度为0.5m/s时最好。

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管式电除尘器内部细颗粒流动数值模拟

郑建祥, 吕辛桐, 唐晨, 康文瑶, 周天鹤

东北电力大学. 2016, 36(4): 67-72.

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为了进一步探究电除尘器内颗粒的流动对除尘效率的重大影响,采用k-ε湍流模型和离散相模型对电除尘器内部颗粒流动进行了多组工况的数值模拟。利用用户自定义函数(UDF)编辑电场荷电方程并建立电场受力模型,简化了模拟流程,并优化了模拟数据。通过流场与电场的耦合计算,研究并分析了不同进出口风速对、颗粒直径以及电压等因素对除尘效率的影响。结果表明:电压和粒径恒定时,随着进口风速增加,颗粒滞留时间减少,荷电量不足,颗粒偏移运动越加不明显,除尘效率降低。当电压和进口风速恒定时,由于粒径的平方与颗粒荷电量成正比,所以粒径越大,颗粒荷电量越大,除尘效率变化越高。在进口风速与粒径恒定时,荷电量与电晕电压成正比,电压越大,荷电量越大颗粒受电场力而向收尘壁运动越明显,从而收尘除尘效率明显增加。

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微小三通管弹状流与环状流相分配机理对比研究

杨美, 臧新, 周云龙

东北电力大学. 2016, 36(4): 73-77.

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采用计算流体动力学方法,通过改变支管倾角,对微小三通管道模型进行了数值模拟,研究了入口流型为弹状流和环状流时,微小三通管道的相分配特性,分析了管道中气相和液相的体积分数分布规律。结果表明,微通道内的相分离特性受上游两相流流型影响。弹状流气相优先在支管中采出,而环状流的液相优先在支管中采出。对比研究微小三通管弹状流与环状流相分配机理,入口流型为环状流时,支管倾角为60°的管内流动,经过三通管道,延续环状流稳定方面有较大优势,可获得最佳的相均匀分配;入口流型为弹状流时,当支管倾角减小为20°和30°时,两者质量分离效率相差小于5%,质量分离效率最低,可获得最佳的相均匀分配。

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高强部分预应力混凝土电杆的连接设计研究

吴晨曦, 吴秋生, 于东旭, 多伟红, 白俊峰

东北电力大学. 2016, 36(4): 78-83.

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活性粉末混凝土(RPC)是一种超高强度、超高性能的高致密水泥基复合材料,具有非常优异的力学性能和耐久性,是制作高强部分预应力混凝土电杆的理想材料。目前这种电杆杆段的设计理论已经成熟,为推广应用现开展电杆杆段间及电杆同基础间连接方式的设计研究,并运用ABAQUS程序对所设计的刚性法兰连接方式进行数值模拟,分析局部受力情况,从而得到适合超高压线路使用的部分预应力RPC混凝土电杆的连接方式。

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基于混合差分蜂群算法的城市电动汽车充电站布局规划

李菁华, 张峥, 方达, 张欣宜, 鞠默欣

东北电力大学. 2016, 36(4): 84-90.

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考虑城市内电动汽车的动态分布以及充电站建设的规模、成本等,建立以充电站的建设成本、运营成本和输电损耗为基础,以道路交通流量为约束条件,充分考虑区域地理条件、运行成本等综合优化模型。在确定目标函数的基础上,使用混合差分蜂群算法优化区域内充电站的空间布局。混合了差分进化算法和人工蜂群算法,提高了收敛速度,并且使目标函数值更优。最后用算例证明所使用的模型与优化算法在优化充电站布局方面的可靠性和优越性。

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基于数值模拟的桥壳钢板性能比较

王立

东北电力大学. 2016, 36(4): 91-95.

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通过有限元数值模拟软件ANSYS具有的热-力耦合分析功能,对390Q和16MnL两种材料不同温度下空冷过程的瞬态温度场和应力场进行了数值模拟,并对两种材料的力学性能试验进行了预测和比较,并与前期试验结果进行对比。结果表明:高强度钢板390Q的各项力学性能优于16MnL,与试验结果相吻合。研究结果为高强度钢板390Q在国内卡车制造领域的应用提供了理论基础,验证了使用390Q替代16MnL作为桥壳用钢板原材料的可行性。

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一类二阶常微分方程初值问题解的性质的完全证明

张大鹏, 薛雯, 朱秀丽, 徐中海

东北电力大学. 2016, 36(4): 96-98.

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在文献[1]的附录B中,研究了一类二阶常微分方程初值问题古典解的性质,并给出了相应的理论证明。作者认为该证明过程存在一些疏漏,鉴于其在文献[1]中的基础作用,本文给出其相应的完整证明。

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2016年, 第36卷, 第4期　刊出日期：2016-08-31

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