东北电力大学学报

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电磁抑垢效果及其机理研究进展

王建国, 梁延东, 尹钊, 王瑜瑞

东北电力大学. 2016, 36(6): 1-6.

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电磁水处理技术是一种物理抑垢方法，因其无添加试剂，无毒无污染，操作简单，成本低等优点，受到业界的广泛关注。针对国内外学者的研究情况，从电磁场对碳酸钙结晶过程及晶型晶貌的影响、电磁场对水溶液物化性质的影响，以及电磁场强度、频率、方向、磁处理时间与介质流速等因素对抑垢效果的影响等方面，阐述了电磁抑垢效果及机理的研究进展，分析了存在的主要问题并对其发展趋势进行了展望。

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流化干馏工艺现状及技术发展

张立栋, 王子嘉, 李伟伟, 王擎, 秦宏, 李少华

东北电力大学. 2016, 36(6): 7-13.

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流化床反应器因具有高传热传质效率，床层温度均匀等特点而在工业中具有广阔的应用前景，针对不同的干馏原料与工艺需求，国内外进行了一系列研究并开发出了多样化的流化干馏技术，部分技术已成功应用于生产。对目前主要的6种流化干馏技术类型进行了对比分析，并对流化干馏技术未来的发展趋势进行了展望。流化干馏未来的主要发展方向将是大型化、多联产化，降低运行能耗并解决除尘困难与设备磨损问题。

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基于信息融合的广域后备保护算法

华亮亮, 金雨薇, 单凤军, 郭见红, 岳颖

东北电力大学. 2016, 36(6): 14-17.

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为了提高广域后备保护的准确性和容错性，本文提出了一种广域后备保护故障母线判别算法。该算法利用保护范围内所有线路两侧IED采集的方向信息、距离Ⅱ段信息进行融合得到保护综合值。将保护综合值之间进行比较即可实现故障母线元件判断，在理论上分析了广域后备保护算法容错的位数。以IEEE14节点系统为例，取多组子系统的案例进行验证分析，结果表明该算法对保护拒动和误动有较高容错性，方法简单可靠。

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考虑电力系统经济调度的可用输电能力计算方法

宁若汐, 陈厚合, 张儒峰, 姜涛

东北电力大学. 2016, 36(6): 18-24.

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本文提出了一种考虑电力系统经济调度的可用输电能力（Available Transfer Capability，ATC）计算方法。该方法通过增加发电区域总发电量，达到极大化发电区域总发电量的目标，在系统每一运行点对送电区域发电机出力进行经济调度，从而使系统运行于经济最优状态，并引入简化的电压稳定局部指标L，从静态电压稳定角度确定系统的临界状态，从而有效评估了系统的可用输电能力。运用综合粒子群算法思想的改进细菌觅食算法对IEEE30节点系统进行了仿真，在保证收敛精度的前提下，提高了搜索速度，仿真结果验证了该方法的可行性与合理性，有效解决了考虑经济调度的系统可用输电能力的计算问题。

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智能变电站新型集成保护研究

金恩淑, 金雨薇, 陈亚潇, 赵宇

东北电力大学. 2016, 36(6): 25-29.

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大电网的发展及用户供电质量的提高要求智能变电站提供更加灵活、快速、可靠地保护。利用智能变电站信息共享的优势，提出了基于电流差动原理的集成保护新方案。该方案集成了变压器和母线为保护对象，根据其处于制动状态或者差动状态来实现故障定位；对集成保护方案的电流差动保护进行了改进，采用修正的差动电流补偿励磁电流的影响，不需要附加制动或闭锁技术，消除了内部故障时二次谐波制动导致的延时。利用PSCAD仿真软件构建了变电站仿真模型，对不同运行情况进行了全面仿真，验证了该方案的正确性。

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基于小波变换和支持向量机的风电功率爬坡事件识别与预测

刘红柳, 杨茂

东北电力大学. 2016, 36(6): 30-35.

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随着风电场规模的增大，风电功率爬坡事件给电网带来的影响越来越显著，提高爬坡事件识别与预测精度对电网安全经济运行具有重要意义。阐述了爬坡事件的定义，提出了基于小波变换（WT）的风电功率爬坡事件识别方法，建立了风电功率爬坡事件的WT-SVM预测模型。以某风电场的实测风电功率数据为例，进行不同时段的识别与预测。结果表明，基于WT的方法可以快速准确地识别风电功率爬坡事件及其特征值，WT-SVM爬坡事件预测模型可以提高风电功率爬坡事件预测准确度。

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汽轮机低压缸末级叶顶间隙泄漏流动的数值研究

张炳文, 李天巍, 李勇

东北电力大学. 2016, 36(6): 36-42.

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借助商用计算流体动力学软件CFX，选用带剪切应力传输的Shear Stress Transport（SST）流体模型，对不同容积流量下某大型汽轮机低压缸末级动叶顶部间隙进行了三维黏性定常流动的数值研究，分析了叶顶间隙的流动特性。结果表明：在设计容积流量时，压力面附近的流体在压力面和吸力面压差的作用下泄漏到吸力面处。相对容积流量k=0.36时，在从前缘开始到叶型中间的位置，吸力面汽流泄漏到压力面，而叶型中间位置到尾缘的范围内，保持原来的流向不变。在相对容积流量k=0.19时，在从前缘开始的大部分弦长上，吸力面汽流会泄漏到压力面，只有尾缘一小部分范围保持了原本的流向。在所有的工况下，可以见到汽流流过叶顶间隙时，由于不能像墙壁那样拐弯，在叶顶正上方回流区形成很小的回流涡。叶顶间隙对叶片顶部的流场有一定影响，但影响不大。

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某300MW锅炉不同工况低氮燃烧优化

刘洪宪, 史梦燚

东北电力大学. 2016, 36(6): 43-48.

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低氮燃烧技术是最为有效降低氮氧化物生成和排放的方式之一，其原理多运用空气分级技术，即不同配风方式来调节炉内烟气成分变化，然而生成物变化又会产生后续的一系列变化，例如：锅炉效率，脱硝成本等。目前高效低氮燃烧技术又日益引起人们的关注，因此寻找既高效又低氮的燃烧方式是必要的。针对额定工况下炉内燃烧进行模拟，调节配风方式对锅炉效率和SCR处理运行费用进行优化研究，并得出结论：在所研究工况中，燃尽风量为36%处使其总成本达到最低。

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油页岩中小分子对活化能的影响研究

柏静儒, 岳明博, 张本熙, 潘朔

东北电力大学. 2016, 36(6): 49-54.

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以陕西铜川油页岩为样品，使用四氢呋喃溶剂对样品进行索氏萃取，分离出小分子化合物，得到萃余物。通过对原样和萃余物做固体红外分析，获得萃取物小分子成分。利用热重-红外联用技术对油页岩原样、萃余物进行热解实验得到热重曲线。利用热重曲线进行热解动力学计算，分析原样和萃余物的活化能的变化来研究小分子化合物对油页岩热解的影响。结果表明：小分子化合物含有醇类、烯烃、磷酸、磺酸酯类的物质和较多脂肪族化合物。有机小分子降低了油页岩的活化能，使油页岩原样的热解反应比不存在有机小分子的情况更容易进行，且在不同的升温速率下这种影响程度不同。

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超临界锅炉过热器壁温特性研究

杨美, 宁仁杰, 周云龙

东北电力大学. 2016, 36(6): 55-59.

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采用计算流体动力学方法，对600MW超临界四角切圆锅炉的炉内燃烧、传热以及烟气流动进行数值模拟，得到炉膛的烟温烟速分布。结合上述模拟结果以及热偏差数值计算理论，对该锅炉的过热器管壁温度进行三维计算研究。通过计算得到了过热器管壁温的分布，找出了管壁温度最高点的位置。研究表明：该方法便于在计算机上实现快速准确的管壁温度预测。

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CeO₂/Y₂O₃-ZrO₂纳米结构热障涂层的抗烧结性能研究

李任伟, 黄飞

东北电力大学. 2016, 36(6): 60-63.

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采用两种热障涂层材料分别是8%的Y₂O₃-ZrO₂（YSZ）和在8%的Y₂O₃-ZrO₂中掺杂25%的CeO₂（CSZ）纳米团聚粉末，制备了两种相同规格的压缩块体，并进行1300℃依次保温1h、2h、3h抗烧结试验，使用扫描电镜（SEM）和场发射电镜（FESEM）观察分析热处理后块体微观组织特点，热处理3h后CSZ块体致密度明显高于YSZ，在第2h和第3h时间段CSZ的被烧结速度要明显快于YSZ。结果表明：相同时间内，热处理后CSZ致密度要高于YSZ，但CSZ的抗烧结能力不如YSZ。

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基于ANSYS车削加工中切削热对工件变形的分析

孙莹

东北电力大学. 2016, 36(6): 64-66.

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切削热是影响零件加工误差的一个主要因素，同时也影响零件的表面质量。对Φ50长100mm的45^#棒料进行实验，得到工件不同长度下对应节点的各个变形量，通过理论计算和有限元仿真的方法比较了工件在切削热下的变形，分析两者的数据得到了工件受切削热引起的变形误差曲线，相对误差在5%以内，从而验证了有限元方法的有效性。

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基于ADAMS冲压式蜂窝煤成型机的优化设计

田原嫄, 兰奎, 郭海涛

东北电力大学. 2016, 36(6): 67-70.

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为了提高冲压式蜂窝煤成型机的传动效率，对其执行系统进行了优化设计，采用虚拟样机技术，基于ADAMS对装配了扫屑机构的冲压式蜂窝煤成型机整体结构进行了仿真分析。仿真结果表明，优化后的蜂窝煤成型机的机械系统是完全可靠的，整个系统的刚度性能、使用性能、运动的精度和稳定性能都能满足蜂窝煤成型机正常运行的整体性能要求。

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基于EMD重构和SVM的滚动轴承故障诊断方法研究

周小龙, 杨恭勇, 梁秀霞, 李家飞

东北电力大学. 2016, 36(6): 71-76.

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针对滚动轴承振动信号非平稳性和故障特征难以提取的问题，提出一种基于经验模态分解重构和支持向量机相结合的故障诊断方法。首先，采用经验模态分解，将滚动轴承振动信号分解成一系列固有模态函数；其次，根据伪固有模态函数剔除法选取对故障特征敏感的模态函数进行信号重构；最后，以重构信号的有效值和峭度值作为支持向量机分类器的输入来识别滚动轴承的工作状态和故障类型。试验结果表明，该方法能有效地识别和诊断出滚动轴承的运行状态和故障类型，具有很高的工程实用价值。

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以ADAMS为平台的张力架线动态仿真分析

肖琦, 赵海玲, 卢帅, 闫宾

东北电力大学. 2016, 36(6): 77-83.

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张力架线施工作为输电线路施工的重要环节，必须保证其安全高效的完成作业，但其作业面积大无法进行全程实验。利用ADAMS虚拟样机技术，对张力架线系统进行仿真模拟，采用Bushing轴套力连接方法和宏命令语言完成导线、牵引绳的建模。通过将模型简化为一牵二的架线形式并利用脚本仿真控制接触力的数目来实现速度的优化，提取导线、牵引绳的轴向速度和动态张力，得到导线啮入、啮出滑轮的接触力曲线，便于直观分析导线与滑车接触力的变化。最后将仿真理论值与实际施工中采用的实验值进行比较分析，验证了模型的正确性。在此基础上分析导线、牵引绳的动态张力，为工程实际提供理论依据。

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考虑桩-土-结构相互作用的输电塔风振响应分析

刘春城, 龙祖良, 景欢, 李国强, 毛龙, 吕春蕾

东北电力大学. 2016, 36(6): 84-90.

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运用ABAQUS软件分别建立四类场地土体条件下考虑桩-土-结构相互作用（简称PSSI）的整体有限元模型和基础固支的输电塔三维有限元模型，并通过在桩和土体交界面上设置主从接触面来考虑桩-土-结构相互作用效应，然后基于线性滤波法模拟输电塔结构脉动风，进行了输电塔结构模态分析和风振响应分析，最后计算输电塔的风振系数。结果表明：考虑PSSI效应后输电塔自振周期随土体柔度增大而增大，塔身主要节点位移最大增至2.8倍，主要控制点加速度与应力有不同程度的减小，Ⅰ类场地土体条件下风振系数有明显增大。研究认为，考虑PSSI效应可以更准确地分析输电塔的风振响应。

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铁塔与抱杆耦合系统抗风能力研究

肖琦, 宋玉, 孙海军, 闫宾

东北电力大学. 2016, 36(6): 91-96.

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抱杆和铁塔一样属于高耸结构，其高柔特性导致其对水平荷载非常敏感，针对淮上1000kV特高压输电线路工程铁塔组立施工，选用座地双摇臂抱杆组立铁塔，并对铁塔与抱杆耦合系统的抗风性能进行研究。运用ANSYS软件对铁塔与抱杆耦合系统进行静力分析，明确铁塔与抱杆耦合系统在保证安全的情况下所能承受的最大风速，确定抱杆使用范围，从而为铁塔组立施工方案的编制提供依据。这种施工方法对临近带电体组塔施工、山区组塔施工等无法架设外拉线的塔位组塔施工有一定的借鉴意义。

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3DMAX后期渲染在电厂设计中的应用

王楠

东北电力大学. 2016, 36(6): 97-101.

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3DMAX在建筑模拟设计过程中的视觉效果立体化、工业设计的视觉效果立体化、各类电脑游戏的开发及电影特效方面都有着非常卓越的贡献，现代社会对建筑设计的建设已经不局限于纸笔。本文在分析3DMAX渲染技术在电厂设计中的应用，充分的展现了3DMAX的直观可视性和及时模拟的准确性，对重建模过程进行了详尽的叙述，并对3DMAX的许多要点有较为深刻的分析。

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基于DEA方法的绩效评价研究

高海涛

东北电力大学. 2016, 36(6): 102-104.

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DEA（数据包络分析）方法是绩效考核的重要方法。本文以DEA构建大学生学业绩效评价模型，通过构建层次化评价指标体系及各指标客观的权重参数的学生学业绩效评价指标体系。以东北电力大学学生成绩作为数据源，运用DEA评价方法对其进行实证综合评价。

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Ti₃SiC导电陶瓷粉体的制备

于明志

东北电力大学. 2016, 36(6): 105-107.

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将单质粉体Ti，Si和C作为实验原料，按着原子配比（Ti：Si：C=3：1：2）将原料粉体称量混合后，利用高能球磨机和放电等离子设备进行Ti₃SiC导电陶瓷粉体的制备。通过机械合金化工艺（球磨转速550rpm，球料比10：1，磨球直径12mm）球磨10h，生成以Ti₃SiC为主晶相的混合粉体，其中Ti₃SiC含量为83%，同时研究了放电等离子温度对混合粉体中Ti₃SiC的含量和形貌的影响。研究表明：利用放电等离子工艺可提高球磨粉体中的Ti₃SiC含量，当烧结温度为1000℃时，球磨粉体中Ti₃SiC的含量达到99.1%，球磨粉体的组织形貌也以Ti₃SiC的典型层片状为主。

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2016年, 第36卷, 第6期　刊出日期：2016-12-31

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