2018年, 第38卷, 第1期　刊出日期：2018-02-28

  

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封二
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  封二

  东北电力大学. 2018, 38(1): 0-0.

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封三
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  封三

  东北电力大学. 2018, 38(1): 0-0.

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电力系统
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  基于VSC的DCIPC在潮流调节中的应用

  李娟, 魏晨晨

  东北电力大学. 2018, 38(1): 1-7.

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  根据电压源换流器（Voltage Source Converter，VSC）和相间功率控制器（Interphase Power Controller，IPC）的基本工作原理及特性，以VSC代替传统相IPC的移相环节，构成了动态可控的相间功率器（Dynamic Controlled Interphase Power Controller，DCIPC）.基于DCIPC的原理结构，建立了VSC注入电压与线路传输功率的关系，推导出带IPC的情况下输送功率的表达式，分析了影响系统潮流的控制参数.利用间接电流控制策略实现对电压源换流器VSC的控制，通过对脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）调制比M及移相角θ进行控制，平稳连续地改变VSC的注入电压，从而改变附加注入功率实现对潮流的有效调节.IEEE14节点算例结果分析验证了利用相间功率控制器可以实现这一目标.
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  光伏逆变器接入弱电网运行的稳定性问题分析

  吴薇, 赵书健, 段双明, 贾祺, 曲翀

  东北电力大学. 2018, 38(1): 8-14.

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  光伏电站经长距离输电线路接入弱电网后，并网逆变器的稳定运行面临严峻挑战.针对光伏逆变器接入弱电网的失稳问题，对锁相环锁相原理和锁相方案进行分析，对直流母线电压控制原理、并网点电压控制原理和LCL滤波器谐振原理进行综述，分析比较逆变器有效控制方法.通过对光伏逆变器接入弱电网的技术前景进行展望，为光伏下一步研究奠定基础.
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  风电功率超短期预测误差的非参数估计分布研究

  杨茂, 张强

  东北电力大学. 2018, 38(1): 15-20.

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  准确的风电功率预测有利于含大规模风电电力系统的安全可靠、持续稳定运行，掌握风电功率预测误差的分布特征，对风电大规模并网有重要意义.以吉林省某风电场的实测数据为例，对风电功率进行超短期预测，利用非参数估计对预测误差分布进行拟合，分析了非参数估计与预测方法、预测时间间隔、预测误差概率分布形态以及风电场装机容量的关系，验证了所提出方法的有效性.
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  电网电压平衡下模块化多电平换流器的环流稳态分析

  金恩淑, 张亚菇

  东北电力大学. 2018, 38(1): 21-26.

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  模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，MMC）内部环流的存在增大了桥臂电流的有效值和峰值，增加了子模块电容电压的波动幅度，影响电力电子器件的安全运行，因此，有必要对MMC内部环流特性进行分析.通过子模块电容电压变化的研究，从时域的角度建立描述环流特征的二阶微分方程.在稳态情况下通过近似处理方法求得微分方程的特解并忽略微分方程的通解，该特解主要是由直流分量和二次分量构成，可以有效地描述电网电压平衡下的环流稳态特性，并在PSCAD中搭建了5电平的MMC模型，仿真结果验证了理论分析的有效性与正确性.
能源·动力·机械
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  影剧院观众厅上送下回气流分布形式的数值模拟研究

  孙斌, 谌华, 杨迪

  东北电力大学. 2018, 38(1): 27-34.

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  采用计算流体动力学（CFD）方法，研究了上送下回的气流组织方案下某影剧院观众厅的室内热环境.选用了零方程湍流模型进行数值模拟，首先验证零方程模型应用于高大空间气流组织模拟的准确性，再对比分别采用零方程模型与标准k-ε方程模型进行数值计算的收敛时间，得出零方程模型工程效率更高的结论，然后采用零方程模型，分别对原气流组织方案和改进方案进行数值模拟，计算得出两种方案的温度场和速度场云图并进行对比.分析得出，气流组织方案改进后，送风口使用散流器，回风口布置在观众厅后部，室内温度场和速度场得到明显改善.同时，研究也表明，用CFD技术分析影剧院观众厅的气流分布并提出优化方案是一种节约时间、人力和物力的高效手段.
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  660MW电厂SCR脱硝系统导流板协调优化

  卢洪波, 杨弘阳

  东北电力大学. 2018, 38(1): 35-42.

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  采用Fluent软件对山东某电厂660MW燃煤机组SCR脱硝系统进行数值模拟.以不同导流板数量及形状对SCR系统的流场进行协调优化处理，得出比较适合的导流板数量、形状及系统的最佳流场分布.最后对安装了整流器的反应器前后的流场进行了比较与分析，为在工程实际中的导流板整流器的合理设计与安装等提供参考.
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  蛇形流道太阳能平板集热器的数值分析

  曹丽华, 张来, 姜铁熘

  东北电力大学. 2018, 38(1): 43-48.

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  为了提高集热器的集热效率和减小占地面积，对传统的平板集热器流道进行改进，把整体空腔流道改为蛇形流道.利用CFD软件对蛇形流道太阳能平板集热器进行数值模拟，分析集热器入口流速对集热器出口温度和集热效率的影响.结果表明：蛇形流道太阳能平板集热器内部特殊的流道为空气提供有效的漩涡生成场所；入口速度越大，漩涡越大；相邻两气腔内的漩涡越近，集热效果越好.随着入口流速的增加，集热器效率明显增加直到稳定.该模型下的集热效率最高能达到0.76.集热器出口温度随入口流速的增加逐渐降低直到稳定，稳定温度下对应的最低流速为4 m/s，并且出口温度随辐射强度的增加而增大.
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  两种计算方法下板式换热器CaSO₄污垢特性的对比

  徐志明, 赵宇, 韩志敏, 王景涛

  东北电力大学. 2018, 38(1): 49-56.

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  为研究板式换热器换热表面CaSO₄污垢特性，采用两种计算方法对CaSO₄在板式换热器中沉积过程进行了数值模拟.方法一：基于沉积率和剥蚀率模型对CaSO₄污垢进行数值计算，并利用板式换热器的实验台对模拟结果进行了验证.方法二：依据Kern-Seaton污垢模型，结合冯-卡门类比理论得到渐近污垢热阻随雷诺数的变化.对比两种计算方法得到的渐近污垢热阻比得知污垢热阻的渐近值曲线非常接近，且最大误差仅为2.2%.
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  低温干馏过程中油砂沥青化学结构变化的研究

  王擎, 高瑞萌, 贾春霞, 王智超

  东北电力大学. 2018, 38(1): 57-65.

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  利用傅里叶红外光谱（FTIR）对不同低温干馏终温的油砂沥青进行实验，研究了干馏过程中油砂沥青官能团结构的变化.光谱定性分析结果表明，不同终温的油砂沥青中脂肪烃结构为主要结构，其中亚甲基含量最为突出.芳香结构以表示渺位构型和盘状（迫位）构型的两种芳核形式存在.含氧官能团以羧基和羰基形式为主，同时存在少量芳香醚和脂肪醚.通过光谱定量分析发现，300℃以前，油砂沥青主要发生了轻质气体脱附及脱羧基反应，没有脂肪烃的断链和芳香结构的变化.350℃开始，沥青中脂肪侧链断裂，芳核缩聚程度变大，开始发生芳香缩合反应，形成了更多大分子稠芳环，高缩聚迫位构型的盘状芳香层片状分子开始出现.400℃开始，发生芳环脱烷基，环烷芳构化，芳核自由基聚合反应，产生气态烃和H₂气体；同时，羰基开始裂解产生CO₂.450℃是热解油气析出最快的温度，脂肪族官能团急速下降，脂肪结构发生裂解，长链断裂，生成大量气态烃和焦油，芳核缩聚程度也达到最大，芳香缩合反应也最为剧烈.
化工·建筑·环境
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  严寒地区学生公寓围护结构能耗测试分析

  秦力, 樊晓玲, 李国强

  东北电力大学. 2018, 38(1): 66-72.

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  以进行过初步节能改造的次新建筑——东北电力大学研二公寓为研究对象，在采暖期间，基于学生公寓围护结构传热系数、室内热环境以及建筑耗热量的数据采集和统计分析，掌握严寒地区学生公寓建筑在实际使用过程中围护结构的保温性、室内舒适性和采暖能耗状况，研究分析学生公寓围护结构的实际能耗状况.实验结果表明研二公寓围护结构的传热系数、采暖能耗均大大超过现阶段吉林省75%的节能标准，严寒地区学生公寓建筑围护结构存在较多问题，建筑耗能严重，具有很大的节能空间.
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  K型钢管-板节点的极限承载力研究

  鞠彦忠, 李佳洋, 王德弘, 白俊峰

  东北电力大学. 2018, 38(1): 73-81.

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  采用有限元分析软件建立K型钢管-板节点有限元模型，验证了有限元模型的合理性，重点研究各个参数对节点极限承载力的影响规律.基于有限元分析结果，在归纳总结了节点板长度与主管直径比（α=L_p/D）、主管径厚比（γ=D/T）、节点板厚度与主管壁厚比（τ₁=t_p/T）、加劲板厚度（t_d）、主管轴向应力比（η=P_v/Af_y）及主支管的加载比例对节点极限承载力影响的基础上，提出带有加劲板的K型钢管-板节点极限承载力公式.
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  硫化锑纳米材料的合成及其应用

  刘艳群, 周静

  东北电力大学. 2018, 38(1): 82-87.

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  硫化锑纳米材料由于具有电化学、光催化等许多优良的物理化学性质，因而在储能和能源转化等领域展示出广阔的应用前景.介绍零维、一维、二维和三维的硫化锑纳米材料的合成方法，探讨了其在光、电、催化领域的应用及研究展望.
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  结构新颖的取代型Keggin型砷钨氧簇(4,4'-bipy)₃H₅[AsW₁₁ZnO₃₉]·H₂O的合成、结构与表征

  于海辉, 梁策, 国莹, 丁新亮, 杨迎军

  东北电力大学. 2018, 38(1): 88-94.

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  通过水热合成技术，制备得到一例结构新颖的基于单取代型Keggin结构的砷钨酸盐（4，4’-bipy）₃H₅[AsW₁₁ZnO₃₉]·H₂O，并对该化合物进行了红外光谱、差热热重分析、X射线光电子能谱、单晶X射线衍射等表征.结构分析表明，该化合物为单斜晶系，P（2）1/c空间群.晶胞参数分别为：a=13.532（2）Å，b=26.773（5）Å，c=18.538（6）Å，β=126.20（2）°，V=5420（2）Å^-3，Z=4.在该化合物[AsW₁₁ZnO₃₉]^5-结构单元中，一个Zn离子无序的取代经典的Keggin结构中两个W原子的位置，占有率分别为0.48、0.52.相邻的两个簇阴离子与处于占有无序位置的Zn（W）O₆八面体的端氧原子通过共角作用相连接构筑成一维链状结构.相邻的两个该一维链与有机抗衡阳离子和晶格水分子通过多点的氢键作用构筑成二维超分子层状结构.
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  基于铜材料非酶葡萄糖传感器的研究进展

  王喆, 宋晓晨, 杨耀国, 王冬, 孙墨杰

  东北电力大学. 2018, 38(1): 95-100.

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  阐述了铜基非酶葡萄糖电化学传感器，分析了单质铜电极、铜氧化物电极、铜与金属/金属氧化物复合材料电极和铜元素/碳元素复合材料电极构建的非酶葡萄糖传感器的研究进展，并对不同材料、不同特殊结构的铜基非酶葡萄糖传感器的灵敏度、检测限、检测线性范围及响应时间进行了分析和展望.