2016年, 第36卷, 第5期　刊出日期：2016-10-31

  

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电力系统
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  基于神经网络的蓄电池荷电状态估算

  戴武昌, 王建国, 徐天锡

  东北电力大学. 2016, 36(5): 1-6.

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  针对蓄电池荷电状态（SOC）的估算问题，将神经网络算法应用于此以估算蓄电池荷电状态。通过神经网络输入参数的选择建立了蓄电池SOC估算模型，并基于BP神经网络和RBF神经网络对蓄电池分别进行SOC的估算。结果表明：神经网络应用于蓄电池SOC估算所得的结果准确度高。通过比较可以得出，BP神经网络相对于RBF神经网络预测结果更准确，且具有相对较好的抗干扰能力，能够更加准确的估算出蓄电池SOC。
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  直埋电力电缆动态增容和双线增容策略研究

  吴文克, 鲁志伟, 张航, 敖明, 刘同同

  东北电力大学. 2016, 36(5): 7-12.

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  为充分挖掘电力电缆裕量，可根据需要对现行电缆实施动态增容。电缆导体温度是动态增容的重要依据，基于有限元法计算电缆导体温度，根据电缆导体允许工作温度（90℃）确定允许增容时间。计算单线增容允许增容时间，绘制应急负荷-允许增容时间曲线，供电力调度参考。双线增容时有双线同时增容、单线轮流增容两种方案可供选择，计算两种方案所能提供的增容时间，确定最优增容方案。结果表明，双线同时增容能提供更长的增容时间，为最优增容方案。
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  基于IEC61850智能配电馈线终端FTU模型的建立

  邢晓敏, 孟楠, 林思思, 孟祥华

  东北电力大学. 2016, 36(5): 13-18.

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  针对我国现行馈线自动化系统中配电终端设备种类繁多、数量巨大、且相互间进行信息交换没有统一的通信规约这一现状，将已在变电自动化领域成熟应用的IEC 61850标准扩展应用到配电网馈线终端FTU中。在对FTU具体功能进行系统规划的基础上，构造出了基于IEC 61850标准的配电网馈线终端FTU的信息模型。分析了该FTU模型中各LN之间的信息交换流程，以通用面向对象变电站事件（GOOSE报文）的信息传输为例讲述了IEC61850在信息交换时的优势，给出了适合IEC61850标准的信息交换模型。
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  后备保护事故过负荷跳闸闭锁新方案

  高俊岭, 刘明昌, 李登, 韩慧, 宣晓辰

  东北电力大学. 2016, 36(5): 19-24.

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  潮流转移引起的连锁跳闸事件是引发大停电事故的重要原因之一。针对电力系统关键位置后备保护在事故过负荷下不合理动作，基于广域信息提出后备保护区的概念，在后备保护区内，负序功率方向元件实时上传方向信息到决策单元，准确识别事故过负荷与故障，实现后备保护事故过负荷跳闸闭锁新方案。通过PSCAD仿真实验，验证了保护算法的正确性和可行性。
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  电缆载流量试验热稳定判据及试验误差的研究

  鲁志伟, 张航, 敖明, 于海, 李艳飞

  东北电力大学. 2016, 36(5): 25-31.

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  运行中电力电缆线芯温度随负荷电流和电缆本体及周围媒质热特性参数的变化而变化，准确地确定电缆暂态温度场和线芯温度是提高电缆输送能力的基础。针对有限差分法计算电缆温度场难以处理电缆圆形边界和周围土壤矩形边界的问题，采用阶梯直线代替电缆圆形边界，在直角坐标系中直接求解电缆暂态温度场。基于坐标组合的有限差分法和大电流模拟试验验证该方法的有效性和实用性。计算程序分析了恒定负荷电流下电缆线芯的温升过程和载流量试验误差。计算结果表明：电缆线芯温升速度随土壤热阻系数的增加和电缆根数的增加而减慢，目前载流量试验中采用的热稳定判据可以使载流量试验值显著高于载流量实际值。
能源与动力工程
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  2093t/h四角切圆锅炉燃烧器的数值优化及改进研究

  吕太, 于战海, 程超, 丁帅, 许贺

  东北电力大学. 2016, 36(5): 32-38.

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  针对某2093t/h四角切圆燃烧锅炉炉膛出口左右两侧烟温偏差过大、氮氧化物排放浓度偏高的问题，分析了产生烟温偏差的原因，根据计算结果对锅炉燃烧器提出了采用SOFA风反切圆消除残余旋转的改造措施，同时利用空气分级燃烧技术降低NOx的排放。改造后SOFA风率为25%工况下，对比分析了锅炉燃烧器改造前后额定工况下燃烧过程中炉膛温度场、特征组分分布及NOx排放和不同的SOFA风反切角度对炉膛出口烟温偏差的影响。结果表明，适宜的SOFA风反切角度可以有效地减小烟温偏差，空气分级燃烧能够降低主燃区的温度，以降低NOx生成，炉膛出口NOx排放浓度降幅为31.6%，以上结论可作为同类型机组设计和改造时参考。
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  基于液压传动技术的机器手驱动系统设计

  陈国君, 陈云, 陈鹏

  东北电力大学. 2016, 36(5): 39-42.

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  为了提高机器手的抓举能力，基于液压传动技术确定了液压工作时的流量，合理选择了液压元件，从而设计了机器手的驱动系统。实验结果表明，机器手的抓举能力提高，结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐振动、防爆性好。
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  亚像素边缘定位算法过滤噪声的分析

  田原嫄, 谭庆昌

  东北电力大学. 2016, 36(5): 43-47.

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  针对噪声对图像边缘检测等过程带来的极大干扰，严重地影响了图像质量的问题，研究图像中普遍存在的白噪声对边缘定位精度的影响尤为重要。采用一维灰度矩法与二次多项式插值亚像素边缘定位算法进行比较分析，分别讨论两种算法在同一偏移量、不同信噪比的情况下，噪声对边缘定位精度的影响。实验结果表明，在对受噪声影响的图像进行边缘检测时，一维灰度矩法更能够有效地抑制噪声，保护边缘细节，提高检测精度，具有不可忽视的理论价值。
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  基于ANSYS轴承曲面轴瓦结构对流场的影响

  周小龙, 毛杰伟, 刘文浩, 王增鹏

  东北电力大学. 2016, 36(5): 48-51.

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  推力滑动轴承的轴颈和轴瓦是以面接触的形式进行滑动摩擦。如果轴颈和轴瓦之间没有稳定有效的油膜，待油膜破裂之后就会出现轴承与轴颈之间发生直接摩擦使得轴承失效，出现这种现象主要原因是由轴瓦的周向、径向的弯曲高度的取值不同所产生。通过推力滑动轴承的曲面轴瓦不同周向、径向结构进行了分析得出：靠近外径高压区域面积越大而且压力也越大，在轴承运转过程中出现这种压力分布的好处在于油膜稳定有效性相对于只有周向凸起的轴瓦要好。
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  基于改进HHT的微弱故障信号特征提取方法

  周小龙, 姜振海, 马风雷

  东北电力大学. 2016, 36(5): 52-56.

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  针对微弱故障信号故障特征难以提取的问题，提出一种基于改进希尔伯特-黄变换的故障特征提取方法。该方法首先采用平均总体经验模态分解将故障信号分解成一系列固有模态函数，再选取对故障特征敏感的固有模态函数进行希尔伯特谱和边际谱分析，从中提取故障特征。仿真和实际试验证明：希尔伯特谱和边际谱能够清晰呈现故障信号时域和频域内的细微特性，为微弱故障信号的特征提取提供了一种切实可行的方法。
化学工程
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  基于ZnO/石墨烯复合材料的有机磷电化学生物传感器研究

  孙墨杰, 王世杰

  东北电力大学. 2016, 36(5): 57-62.

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  火力发电厂电力设备运行时，为减缓电力设备的结垢腐蚀，需要在循环冷却水中添加一定量有机磷系缓蚀阻垢剂，及时检测有机磷在循环冷却水中的含量对保证系统正常运行至关重要。现有检测方法操作繁琐，过程复杂。为实现快速检测，研究组装AChE-ZnO/石墨烯-GCE电化学生物传感器，间接检测有机磷含量。结果表明，AChE-ZnO/石墨烯-GCE电化学生物传感器用于检测有机磷，具有良好的电化学响应。根据有机磷浓度与抑制率之间的关系以及氧化电流减小的程度，可计算出有机磷的浓度，以达到检测其含量的目的。
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  应用于废水处理的油脂酵母分离回收方法研究进展

  乔楠, 高明星, 樊雪

  东北电力大学. 2016, 36(5): 63-67.

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  油脂酵母是一类有广阔应用前景的产油微生物，在应用过程中，其可分解有机废水中的COD，大量合成可用于生产生物柴油的微生物油脂，实现废水资源化再利用的目的。但油脂酵母实际应用过程中存在菌体分离回收困难的现状，因此寻找合适的回收方法尤为重要。本文概述了目前油脂酵母分离回收的不同方法，通过比较不同方法的优缺点，分析了其工业应用的可行性，并着重阐述了在该领域有重要应用前景的微生物絮凝剂的分类、特点及作用机理。
建筑工程
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  北方高校景观水体富营养化评价研究

  康孟新, 疏童

  东北电力大学. 2016, 36(5): 68-72.

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  2015年4月至5月，对北方某高校景观水体进行采样分析，并对水质状况和富营养化程度进行了调查和分析，结果表明，水体中TN，TP含量较高，N/P约为2.6，属于氮控制水体，水体受有机污染不太严重，但有加剧趋势；此外，通过采用单因子评价法，综合水质标识法，综合营养状态指数法对水体富营养化程度进行评价，水体属于富营养化水体，随温度的升高，藻类爆发的可能性很大。
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  多跨预应力混凝土桥梁结构动力特性研究

  秦力, 张友奇, 宫森保紀, SOUMYA Ranjan Harichandan

  东北电力大学. 2016, 36(5): 73-79.

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  基于振动理论的桥梁损伤检测方法需要精确提取桥梁的动力参数，动力参数识别是桥梁损伤检测的首要步骤。为了提取5跨预应力混凝土简支梁桥的动力参数，在桥梁上进行了两组振动试验，分别研究了每跨桥梁的动力特征和5跨桥梁的整体振动特性。所有单跨的4阶动力参数将根据智能无线传感器测量结果，应用快速傅立叶变换、半功率带宽法和交叉反应谱法计算得到。同时也讨论了振动传输，激励跨桥梁和非激励跨桥梁之间的关系。研究结果表明：桥墩长度会影响桥梁的自振频率；存在碎石均布荷载的情况下振动可以在所有跨桥梁之间传播；受竖向激励的一跨桥梁主振型为弯曲模态，非激励跨桥梁主振型趋向于扭转模态。研究结果将作为桥梁健康监测技术的基础研究。
信息与通工程
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  基于B+树的电力大数据分布式索引

  曲朝阳, 孙立擎, 许劭庆, 蔺树全, 尹相爱

  东北电力大学. 2016, 36(5): 80-85.

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  随着电力信息化的发展，电力数据来源广泛，具备体量大、类型多的特点，其中设备监测数据以及业务数据大多是浮点型、字符型数据，具有一定的时序性和结构化的特点。在数据检索时可能是对不同类型数据的联合查询，同时在大规模数据检索时存在查询效率不高，检索结果无法满足跨范围匹配的问题，对此本文设计并实现了一种基于B+树和倒排索引的分布式混合索引结构，引入层次化很合索引的思想，将数据集中的数据属性和属性值划分开来，并实现索引的并行化，提高了数据的索引构建时间和检索速度。
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  基于改进型积分分离式PID的机器人运动控制

  孟祥萍, 寇磊, 苑全德, 皮玉珍

  东北电力大学. 2016, 36(5): 86-91.

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  针对移动机器人在旋转角度控制时，普通PID控制器存在超调、波动和普通积分分离式PID存在响应速度慢的问题。提出了改进型积分分离式PID控制算法，采取对PID控制器的比例项和积分项同时进行控制的方法，并针对不同阶段误差采取参数自适应的控制。改进型积分分离式PID控制器避免了超调和波动，提高了系统的稳定性，同时又提高了系统的响应速度。与普通积分分离式PID相比，系统输入大约提前500ms消除静差，系统响应大约提前400ms消除静差。在机器人旋转控制时，避免了机器人的旋转波动，减少了对轮子的磨损，同时又能准确快速的旋转到目标方向。
其他
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  基于粗糙集理论的文本分类属性约简算法

  韩玉, 李美聪, 郭新辰

  东北电力大学. 2016, 36(5): 92-96.

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  针对文本分类的特征空间高维问题，本文提出了一种基于粗糙集的属性约简算法及其改进的约简算法。利用该算法有效降低了文本特征向量的维数。通过利用20 Newsgroups数据集进行试验测试，在召回率、准确率和F-1度的指标上均具有较明显的优势。
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  水电厂微机监控系统

  秦民

  东北电力大学. 2016, 36(5): 97-100.

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  现代化大型水电站强调“无人值班”（少人值守），建立现代的生产管理体系。这种管理体系的建立必须微机监控系统为基础，对水电厂各系统进行全方位系统化地监控，以确保水电厂的安全、可靠、管理高效。而要合理的利用好自动化的微机监控系统，就必须全面系统的掌握水电厂自动化微机监控系统的基本技术条件及原则，并对构建系统的软件进行了分析。