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T型逆变器中点电压全范围精确平衡研究

中点电压不平衡是T型逆变器的固有缺点。分别建立空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法和虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)算法的中点电压偏移量数学模型,得到两种算法的中点电压不可平衡区域与负载功率因数角、调制比之间的关系,提出一种中点电压全范围精确平衡算法。该算法通过计算和修正小矢量作用时间的平衡因子来实现中点电压的精确平衡,通过判断平衡因子的取值来确定控制算法,以确保在保持中点电压精确平衡的基础上有效减小输出谐波和开关损耗,仿真和实验验证了所提算法的有效性。
基于旋转高频注入的内置式永磁同步电机初始位置检测算法

旋转高频电压注入法检测内置式永磁同步电机(IPMSM)初始位置时,针对信号滤波和数字控制延时会增大检测误差的问题,提出基于自调整轴系幅值收敛(SFAC)的位置信号解调算法。首先,将电流变换到两相自调整轴系中,变换角度为磁极位置估计角度+π/4,从而无需补偿数字控制延时造成的相位偏差。其次,采用递推离散傅里叶变换(DFT)计算两相自调整轴系的电流幅值,其幅值二次方差经过锁相环输出的磁极位置估计角度,再结合电压脉冲注入法判断磁极极性。其信号解调过程无需滤波处理,从而避免了滤波器的相移问题。最后,将所提的SFAC算法与同步轴系高通滤波器(SFHF)算法进行对比分析,并通过实验验证了算法的正确性和优越性。
共模电流扫描法在汽车电子部件电磁辐射预测中的研究与应用

汽车电磁兼容标准CISPR 25中的线性吸收屏蔽室(ALSE)测试法,又称天线法,需要昂贵的半波暗室作为测试环境。文中方法的主要测试量是线束上共模电流所产生的辐射电场,而线束上的共模电流能通过低成本的电流探头直接测量得到,因此基于线束共模电流测量的辐射发射预测成为可能。相对于ALSE测量法,该方法具有低成本,便利的优势。为了与标准的ALSE测试法在30~1 000MHz的测量结果进行对比,主要解决了三方面的问题:首先,通过对时域电流信号的快速傅里叶变换(FFT)或对频域电流幅值的拟合获取辐射预测所必需的共模电流相位;其次,基于多电偶极子的线束辐射模型与基于表面电流法的导电桌面辐射模型能有效地计算出共模电流所产生的辐射水平;最后,提出的校准方法能将ALSE实际测试环境因素考虑到预测结果中。多个不同的实际测试案例,验证了基于共模电流测量的辐射预测方法的可行性与实用性。
重合闸时刻对动态安全域的影响及最优重合时刻实用算法

自动重合闸对提高电力系统稳定性和供电可靠性具有重要意义。对发生短路后重合闸时刻对动态安全域(DSR)的影响进行研究。通过仿真,发现了重合闸时刻变化时DSR边界的近似平行特性和DSR边界测度曲线的极限性、平滑性、饱和性等经验规律,并验证了重合闸最优时间窗口的普遍性,在窗口内整定重合闸时刻可显著提高输电线路暂态稳定约束下的功率传输极限。据此提出一种计算最优重合闸时刻的快速实用方法。新英格兰10机39节点系统的仿真证明了理论的正确性和方法的有效性。该研究成果拓展了动态安全域理论的适用范围。
Magnetic Core Losses Under High-Frequency Typical Non-Sinusoidal Voltage Magnetization

Accurately predicting the core loss under non-sinusoidal voltage magnetization is essential for the optimal design of high-frequency (HF) transformers used in the bidirectional isolated DC-DC converter with dual active bridges (DABs). In this paper, the modified Steinmetz formulae and statistical loss model (STL) that relate the core loss with the magnetization frequency, peak magnetic flux density, and waveform parameters like duty cycle and rise time, are presented to determine the core loss under rectangular and trapezoidal voltage magnetization in typical of DAB DC-DC converters. The empirical parameters of Steinmetz equation and the fixed coefficients of STL are calculated by using a regression analysis and a limited set of measured loss data in sinusoidal flux for any peak magnetic flux density value. Calculated non-sinusoidal core losses for nanocrystalline, amorphous, MnZn ferrite, and 3% grain-oriented silicon steel are compared with the measurements.
考虑寄生参数影响的碳化硅MOSFET开关暂态分析模型

为了评估回路及封装寄生参数对碳化硅MOSFET开关特性的影响,首先建立包括所有寄生参数的开关暂态等效电路模型,详细分析器件开通和关断整个开关暂态过程。然后,在考虑实际器件的负压偏置及器件寄生电容的非线性变化的基础上,推导碳化硅MOSFET所承受电气应力(电压过冲、电流过冲)的简化解析式。其次,基于开通和关断过程的小信号等效电路讨论振荡频率与寄生参数之间的关系。最后,通过对比实验和计算结果,验证了该分析模型的合理性,且能够反映出寄生参数碳化硅MOSFET开关特性的影响规律。
低开关频率下双三相感应电机矢量控制策略

双三相感应电机以其自身特有的优点,特别适用于轨道交通等低压、大功率、可靠性要求高的应用场合。在大功率牵引传动系统中,因开关损耗和散热条件等限制,逆变器的最高开关频率通常不超过1kHz。根据多模式调制的特点,提出低开关频率条件下双三相感应电机矢量控制策略,主要包括磁链观测、基波(αβ)平面电流调节器、谐波(xy)平面电流调节器、相位调节器以及磁场定向校正策略。此外,针对方波工况下电压幅值无法调节问题,提出方波工况下的改进型矢量控制策略。通过仿真系统和小功率实验平台,验证了所提出的低开关频率下矢量控制策略的正确性和可行性。
NOS2基因多态性与抗结核药物所致肝损伤易感性的相关性研究

目的探讨抗氧化通路酶系NOS2基因多态性与抗结核药物所致肝损伤(anti -tuberculous drug induced liver injury,ATDILI)易感性的相关性。方法采用生物信息统计学方法筛选出NOS2基因16个tagSNP(Hardy-Weinberg平衡P>0.001,最小等位基因频率>0. l,r~2>0.8),采用SNPscan~(™)多重SNP分型技术对461例ATDILI患者和466例非ATDILI患者的DNA样本进行基因分型,分析这些位点基因型和单倍型在病例组和对照组之间的频率差异,分析在显性、隐性和加性遗传模型下各个SNP位点与ATDILI易感性的关联性。结果所有位点的等位基因频率分布均符合Hardy-Weinberg平衡。NOS2基因rs9906835 G/A基因型、rs944725 T/C基因型、rs3794763 G/A基因型、rs3794764 G/A和A/A基因型以及rs6505469 T/A基因型均可增加ATDILI易感性(均P<0.05),在显性遗传模型下,rs9906835、rs944725、rs3794763、rs3794764以及rs6505469可增加患者抗结核治疗后发生肝损伤的风险(均P<0.05);在加性遗传模型下,rs944725、rs3794763和rs3794764增加ATDILI发生的风险(均P<0.05)。单倍型分析显示NOS2基因CGCATT、AC和AAA单倍型均可增加ATDILI发生的风险(均P<0.05)。结论NOS2基因为ATDILI的易感基因。
中国北部冬麦区小麦生育期对生育阶段积温变化的响应

利用1993-2013年中国北部冬麦区19个农业气象观测站的冬小麦生育期及气象资料,研究了冬小麦各生育阶段积温和生育期的时空变异特征。通过皮尔逊相关性分析等方法,探究冬小麦各生育阶段积温变化对生育期的影响。结果表明:(1)播种-出苗、返青-拔节阶段≥0℃积温和越冬期负积温的值呈东高西低的空间分布,拔节-抽穗、抽穗-乳熟、乳熟-成熟和播种-成熟阶段≥0℃积温为东南低西北高,而出苗-越冬开始阶段≥0℃积温则呈东南高西北低的分布;拔节-抽穗和乳熟-成熟阶段≥0℃积温均在21%的站点上显著减少,返青-拔节、抽穗-乳熟和播种-成熟阶段≥0℃积温及越冬期负积温分别在26%、37%、21%和42%的站点上显著增加,而播种-出苗和出苗-越冬开始阶段≥0℃积温的变化较小;(2)播种和出苗期呈东部晚西部早的空间分布,抽穗、乳熟和成熟期则相反;越冬开始期呈东南晚西北早的分布,返青期则相反;拔节早的站点主要位于麦区东部。播种、出苗、返青、拔节、乳熟和成熟期分别在21%、16%、37%、26%、42%和21%站点显著推迟且多位于麦区东部,而越冬开始期和抽穗期仅在5%站点变化显著;(3)相关分析表明,各生育阶段≥0℃积温(或越冬期负积温)与多个生育期的相关性显著,生育阶段积温的变化可能直接或间接影响了冬小麦的生长发育。越冬期负积温与返青、拔节、抽穗、乳熟和成熟期相关性最大,且与冬后多个生育期呈现一致的时空变异特征,其时空变异性可能是造成冬小麦冬后生育期在时空上存在差异的原因。
水解酸化/CASS工艺用于某军工厂污水处理

某军工厂污水处理工程以水解酸化/CASS为主体工艺,处理规模为2 000 m~3/d。出水水质符合辽宁省《污水综合排放标准》(DB 21/1627—2008)中表1的规定值。介绍了工艺流程,并给出了主要处理构筑物及设施的设计参数。
高压冷冻和冷冻替代技术制备的酵母细胞超微结构

高压快速冷冻技术可以使生物样品快速冷冻固定,其组织、细胞结构接近于生理状态,有效减少了样品制备过程中化学试剂对细胞结构的破坏,并能够观察到细胞器近似自然状态下的超微结构。本文应用高压冷冻和冷冻替代技术进行酵母细胞的电镜样品制备,观察到了清晰的细胞壁、细胞核、液泡、线粒体及内质网等亚细胞器的超微结构,为酵母细胞的电镜样品制备提供了更多的方法和手段。
气候变化背景下中国主要作物农业气象灾害时空分布特征(Ⅲ):华北地区夏玉米干旱

基于1961-2010年华北地区36个气象站点气象观测资料和1981-2010年23个农业气象观测站夏玉米生育期资料,以作物水分亏缺指数(CWDI)为农业干旱指标,分析华北地区夏玉米各生育阶段干旱的空间分布特征及其年代际演变趋势。结果表明:华北地区夏玉米不同生育阶段以轻旱最明显,播种-拔节阶段,大部分地区轻旱发生频率为5a一遇(20%)至3a一遇(33%);拔节-抽雄阶段,干旱空间分布特征表现为:轻旱主要集中在河北、河南、山东三省交界区域,发生频率在5a一遇至3a一遇;抽雄-成熟阶段,轻旱集中在河北中部,发生频率在3a一遇以上。全生育期轻旱主要集中在河北大部、北京和天津、河南北部和山东西部,干旱频率在3a一遇以上。1961-2010年,华北夏玉米生长季以播种-拔节阶段和抽雄-成熟阶段发生干旱的年份最多,以20世纪90年代干旱站次比最高;比较过去50a干旱演变趋势,以抽雄-成熟阶段山东东南部和河北东部区域干旱强度增加明显。研究结果说明夏玉米各等级干旱频率以轻旱最为明显,各生育阶段以播种-拔节、抽雄-成熟阶段发生干旱的频率较高;全生育期以轻旱的发生频率较高,干旱中心为河北大部、北京和天津、河南北部和山东西部,发生频率为3a一遇(33.3%)以上。夏玉米生长季全区域干旱主要发生在播种-拔节和抽雄-成熟阶段,该阶段发生干旱的范围最广。此外,不同生育阶段的干旱强度变化表现为河北北部干旱强度增加,河南南部干旱强度减小。
立体生态生物膜工艺在高排放标准污水处理中的应用

河源城南污水处理厂原采用改良A~2/O组合工艺,出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准,尾水排入新丰江水源,为保护源水水质,将污水厂出水水质标准提升至《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002) Ⅲ类标准(其中TN≤15 mg/L)。提标改造采用立体生态生物膜处理组合工艺,系统由连续串联的多级生化反应器组成,该技术属典型的全固定生物膜反应器,兼具活性污泥法和生物膜法的多重优点。工程于2015年6月完成竣工验收,两年多的运行实践表明,立体生态生物膜工艺运行稳定,处理效果好,生态环境优美,运行成本低。
泥页岩有机显微组分的扫描电镜形貌特征及识别方法

显微组分是有机质的基本组成成分,是有机岩石学的主要研究内容,又是烃源岩有机质类型判别的重要依据,所以对显微组分的观测与识别具有重要的实际意义。扫描电镜具有放大倍数高,图像立体感强等优点,扫描电镜制样方法简单(新鲜断面),样品没有受到任何人工处理,各显微组分自身的赋存方式,形态特征,与矿物的接触关系等得以保存,所以扫描电镜研究有机显微组分与传统研究方法相比具有极大优势。电镜下有机质的识别要点是:首先通过形态识别,有机质是非晶质,没有规则的晶型,而且有机质硬度较低,容易被矿物质挤压而呈现不同的形态,最后利用能谱进行最终判断。识别出有机质后,结合煤岩学对显微组分形态的描述,并综合考虑样品的来源及地质年代来识别显微组分。作者用扫描电镜识别出了7个显微组分组中的13种显微组分:结构镜质体、无结构镜质体、碎屑镜质体、丝质体、孢子体、角质体、树脂体、藻类体、沥青质体、固体沥青、微粒体、动物有机碎屑和矿物沥青基质,并详细描述了这13种显微组分的物料来源、形态特征、赋存状态及识别方法。
克氏原螯虾头胸部外骨骼的微观形态观察和力学性能分析

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)栖息于中国南方潮湿、粘重的土壤中,体表具有优异的防粘脱附特性。为探索克氏原螯虾的体表防粘脱附机理,本研究用X - 射线衍射仪、钨灯丝扫描电镜、扫描探针显微镜和X - 射线荧光光谱仪分析观察了克氏原螯虾头胸部外骨骼的成分和表面微观结构; 用场发射扫描电镜和透射电镜观察了克氏原螯虾头胸部外骨骼中间层和截面特征; 用纳米压痕仪测量了克氏原螯虾头胸部外骨骼的硬度。结果表明: 克氏原螯虾头胸部外骨骼均含有Ca、P、Na和Mg等元素,以非晶的矿物质相存在; 在外骨骼的表面分布有凹坑和凸包结构,并且在凹坑和凸包的一侧有多尺度刚毛存在,在凸包、凹坑非光滑表层还具有细微的沟槽结构,现出特殊的非光滑表面。克氏原螯虾头胸部外骨骼分为上表皮、外表皮和内表皮,外表皮和内表皮由螺旋夹板层构成,在外表皮上靠近上表皮之处具堆叠钙盐层。纳米力学测试得出克氏原螯虾头胸部外骨骼坚硬,其硬度和弹性模量分别是0.503 GPa和18.019 GPa。本研究为水田作业机械触土部件表面的防粘减阻仿生设计提供参考和依据。
考虑微观孔隙结构的非饱和土水-力耦合本构模型

非饱和土在应力和水力路径的作用下均会产生微观孔隙结构的变化,同时,不同的孔隙类型和结构也会对非饱和土宏观水力、力学特性产生不同的影响,尤其是在膨胀土、压实黏土等双孔结构土中,这种影响尤为显著.以Wheeler建立的非饱和土水-力全耦合模型(GCM)为理论框架,引入有效饱和度来描述土体内部宏观和微观孔隙对水-力特性的不同影响,提出考虑孔隙结构影响的Bishop有效应力表达式,建立了各向等压状态下考虑微观结构的非饱和土水-力耦合本构模型,并实现了模型的预测功能.通过与非饱和土等向压缩试验结果的对比,初步验证了所建立模型的合理性和有效性.
低气压CO_2环境下基于光纤法珀振动传感器的超声声速测试与分析

为了分析超声传感技术在火星大气环境下应用的可行性,提出了一种低气压CO_2环境下基于光纤法珀振动传感器的超声声速测试方法,搭建了一套低气压气体超声声速测量试验系统,可实现不同成分(空气、CO_2 )气体压力从600 Pa ~1 MPa分阶段可调,并基于光纤法珀振动传感器开展了不同气体组分、不同压力、不同距离下中心频率分别为21, 25, 34与40 kHz的高精度声速测量试验,通过理论计算与试验结果表明:膜片式光纤法珀振动传感器在600 PaCO_2气体中仍然可以接收到超声信号,在气体温、湿度不变条件下,超声传播速度与压力、频率无关,与气体成分有关;在15 ℃环境下,各频率超声信号在600 Pa ~1 MPa气体压力范围内,测量平均声速在CO_2环境下为268.79 m/s,低于空气环境的336.18 m/s;获得了15 ℃, 600 PaCO_2气体试验条件下,超声传播速度约为271.51 m/s。
基于希尔伯特黄变换的高压输气管道爆裂振动信号时频特性分析

为研究高压输气管道的爆裂冲击振动危害效应,对大口径X90管道实施了全尺寸爆破试验研究。试验测试了裂纹扩展速度、管内气体压力变化和地表的振动速度,并对结果进行了分析,揭示了管道爆裂地震波的形成机理及传播规律。在处理数据过程中,运用希尔伯特-黄变换( HHT)技术对振动信号进行了分析,准确获取了信号的时间-频率-能量分布特征。同时,验证了HHT方法在揭示隐含在数据中的物理意义方面具有的优越性能,适用于分析动态非平稳振动信号。
基于典型谱相关峭度图的滚动轴承故障诊断方法

针对工程实际中滚动轴承发生故障的类型具有典型性和故障冲击信号具有周期性的特点,提出了一种典型谱相关峭度图算法。该算法在借鉴典型谱峭度图算法区间划分的思想基础上,将相关峭度指标代替峭度指标,不但避免了宽频带解调引入的噪声干扰,而且充分利用了典型故障冲击的周期性信息,并通过优化谱相关峭度值,快速定位典型故障冲击信号所在的频率区间,并将该算法应用于最优解调频带的确定。通过对仿真信号和轮对轴承实验信号的分析表明,该算法无论在准确性还是在稳定性方面均表现出了极大的优越性,能够有效的自适应定位共振频带。
变阻尼式TMD对小雁塔减震控制研究

以传统TMD为基础,设计并制作了一种新型变阻尼式TMD;利用流体力学理论,推导了该阻尼器的等效阻尼系数,建立了变阻尼式TMD体系的MATLAB/Simulink仿真模型,并对一缩尺比例为1 /10的小雁塔模型结构进行了仿真分析,通过振动台试验结果与仿真分析值的验证对比后,进一步将该方法应用于小雁塔原型结构的减震分析。结果表明:小雁塔模型结构仿真分析值与试验值大致吻合,验证了该仿真分析方法的可靠性;针对小雁塔原型结构,变阻尼式TMD能够显著地降低结构地震响应,而且结构本身响应越大,控制效果越好;当结构本身响应较小时,由于变阻尼的作用,也能取得较好的控制效果。
兰州地铁下穿黄河砂卵石地层中盾构刀具破岩的数值计算

针对兰州地铁首次盾构下穿黄河砂卵石地层,选用线弹性模型和扩展的线性Drucker-Prager塑性模型模拟卵石材料的本构关系,建立盾构刀具在砂卵石地层的破岩的数值计算模型,分析了刮刀切削速度为0.6 m/s、 0.8 m/s、1.0 m/s、1.2 m/s;切削深度为6 mm、9 mm、12 mm、15 mm、18 mm;切刀间距为12 cm、16 cm、20 cm、24 cm;刀具前角为10°、15°、20°、25°的几种不同情况下对黄河砂卵石地层的破岩效果。根据计算结果得到刮刀前角为20°时卵石的等效应力发生突增提供破岩应力,破岩效果最好;另外还分析了滚刀间距分别为8 cm、12 cm、16 cm、20 cm、25 cm、 30 cm、36 cm时的破岩效果,在滚刀间距取12 ~16 cm之间时破岩效果最佳。
基于波传播方法和多元分析的正交各向异性圆柱壳振动特性研究

采用Flugge经典薄壳理论和波传播方法讨论了正交各向异性圆柱壳的自由振动问题。波传播法利用梁边界简化对应圆柱壳的边界条件,自由振动问题转换为求解关于圆频率的6次方程;通过参数化求解过程,获得了一定范围下正交各向异性圆柱壳自由振动的解空间。针对该空间应用多元统计方法讨论了圆柱壳的几何参数、材料特性参数对于频率的影响,分析了这些参数和频率的关联程度;基于方差分析讨论这些因素对频率的影响重要程度,并采用自组织映射技术研究了解空间的特性。该方法具有一般性,能够考虑正交各向异性圆柱壳在复杂边界和受外力的情况。
沪通长江大桥引桥车桥耦合振动研究

沪通长江大桥引桥采用连续布置的48 m简支梁桥,当列车以200 ~ 250 km/h通过时,其变形曲线相当于连续多个波长、幅值一定的激励,其激振频率约为1 Hz,与车体自振频相当,容易引起车体共振。为保证48 m简支梁桥的动力性能满足要求,对不同车型以不同速度通过该桥的安全性和舒适性进行研究分析。研究结果表明:就桥梁而言,除SS8牵引双层客车在200 km/h时跨中横向加速度超限值约为7%外,其余工况跨中横向、垂向加速度均低于规范限值,基本满足要求;就车辆而言,各工况下安全性和舒适度均满足要求,因此, 48 m简支梁能满足客车120 ~ 250 km/h范围内安全舒适运行。此外,车桥系统动力性能满足要求时所采用的轨道不平顺样本特征与我国160 km/h级的轨道不平顺管理值相当,综合考虑分析结果和我国线路运营维护水平,建议采用160 km/h级的轨道不平顺管理值作为该桥的不平顺管理标准。
薄壁正弦波纹管在轴向载荷作用下的理论研究

研究了薄壁正弦波纹管在轴向载荷作用下的力学行为。通过引入偏心因子和振幅因子并考虑材料的应变强化效应,根据能量守恒理论和塑性铰理论建立正弦波纹管的塑性屈曲理论模型,得到了压溃过程中的塑性弯曲耗散能、拉伸耗散能、压溃力的理论表达式。分析结果表明:理论分析与试验结果和数值模拟结果相吻合;平均压溃力与有效压缩距离因子和振幅因子有关;正则化压溃力随着波纹管的波长、振幅的增加而减小,但是随着振幅因子的增加而增加。
π型断面超高斜拉桥涡振减振措施风洞试验研究

π型主梁断面涡激共振是影响其在大跨度桥梁中广泛使用的重要因素之一。以某大跨度超高三塔斜拉桥为工程背景,采用节段模型测试了施工状态主梁涡振性能,试验发现在设计风速范围内主梁存在明显的竖向涡激共振现象,且在规范规定的阻尼比范围内涡振振幅均大于规范限值;为抑制主梁涡振,设计了隔流板和下稳定板等气动减振措施。结果表明:一定宽度的隔流板虽然能降低主梁涡激共振振幅,但其减振效果有限;两道一定长度的下稳定板能较好的抑制主梁涡激共振,且满足颤振稳定性要求;最后,结合数值模拟的方法对涡振发生及减振机理进行了初步探讨。
多端柔性直流输电中换流站的同步切换控制策略

功率同步控制和矢量控制均是多端柔性直流输电系统(multi-terminal voltage source converter based high voltage direct current transmission,VSC-MTDC)中换流站的可选控制方式。与更加常用的矢量控制方式相比,功率同步控制方式的原理与同步发电机类似,进而显现了相近的控制特性,更适用于与交流电网的弱连接,有利于交流电网的功角和频率稳定性,但其缺点是在直流侧故障下,换流站会出现较大的直流电压波动,恶化系统的动态特性。为了使换流站能够在不同的电网运行工况下匹配最合适的控制方式,提出一种可切换的控制策略,实现了在同一换流站中功率同步和矢量控制方式并存,并可依据需求实现无扰动自动切换。最后以PSCAD中搭建的三端交直流系统为例,演示和验证了同步切换控制策略的可行性。
复合绝缘子酥朽发热老化的原因分析

为探究500 kV陕瀛线复合绝缘子异常发热的原因,采集故障绝缘子样本进行了红外和紫外检测、解剖分析、电镜扫描、X射线能谱分析等试验,结果表明,陕瀛线复合绝缘子异常发热故障是酥朽老化引起;酥朽老化是绝缘子的内部蚀损导致,其直接表现特征为局部发热,红外精确定位是早期发现此类故障的有效办法;酥朽老化的形成过程与复合绝缘子内部缺陷引起的局部放电有关,局放引起发热,伴随环氧树脂化学裂解,玻璃纤维表面蚀损,硝酸根离子产生等特征,导致绝缘子机械强度下降。
含充放储一体化电站的电网供电能力评估

考虑电网运行和电池电荷状态,对充放储一体化电站进行多场景优化,应用比较矩阵法提出了含一体化电站的电网供电能力评估指标,并结合连续潮流法进行评估。为更精确地评估电网供电能力,在定义节点电气距离的基础上,基于无功/电压灵敏度和有功/传输功率分布因子进行计算,在评估中引入负荷增长系数,通过IEEE 30节点系统验证所提方法的有效性,并分析一体化电站不同运行状态和接入位置对电网供电能力的影响。算例分析表明,一体化电站并网可提高电网供电能力,其大小受到充放电功率和接入位置电气距离的影响。
高速机械开关单元多场耦合仿真优化设计

我国正在建设张北±500 kV柔性直流电网示范工程,混合式高压直流断路器是其关键控制和保护设备。快速机械开关单元是混合式直流断路器的关键部件,采用电磁操动机构,机械动作过程涉及电磁场、热场和机械位移场,需要进行多场耦合仿真优化设计。该文开展高速机械开关单元多场耦合仿真优化设计。首先,设计一种基于双线圈推金属盘驱动与双稳态弹簧保持操动机构的高速机械开关单元结构。然后,针对高速机械开关单元动作过程,提出一种能全面反映机构运动、触头碰撞和线圈温升情况的电磁场、热场和运动场多场耦合计算方法。最后,进行高速机械开关单元多场耦合仿真优化设计。初步确定高速机械开关性能提升关键因素,重点分析不同斥力线圈匝数对分闸时间、线圈允许温升及分闸反弹等关键技术指标影响,最终确定高速机械开关各项最优技术参数。仿真结果表明,该文设计高速机械开关单元能在1.8 ms内分闸到达额定绝缘开距,满足技术要求。该文的优化设计为混合式直流断路器快速机械开关优化设计提供理论指导,对于其他快速机械开关设计也有重要参考价值。
入网电压控制型逆变器的功率传输特性分析

针对电力系统电力电子化的发展趋势,基于带轴压调节的电压控制型并网逆变器模型,分析了系统在电网频率偏离额定值时输出有功功率含有2倍频功率振荡的原因,并提出了改进型锁相环算法以抑制功率振荡问题。同时在此基础上对并网逆变器的功率传输特性进行了研究,指出调节调频轴轴压给定值可以线性调节逆变器有功功率输出,调节调压轴轴压给定值可以线性调节逆变器无功功率输出,并且得出调节逆变器有功功率输出所带来的无功功率耦合量与逆变器等效输出阻抗的阻抗比呈负线性关系,调节逆变器无功功率输出所带来的有功功率耦合量与逆变器等效输出阻抗的阻抗比呈正线性关系的定论。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性以及所提改进型锁相环算法的有效性。
AMI量测用于配电网在线状态估计的可信度建模及分析

高级量测体系(advanced metering infrastructure, AMI)的推广,提高了中低压配电网系统范围的可观测性。然而,通过召测模式采集的AMI量测存在时间不同步的问题,将这些量测直接用于系统分析会造成较大的误差甚至出现不收敛的情况。针对此问题,该文提出一种基于AMI异步量测可信度分析和建模的配电网在线状态估计方法。首先利用即时电表历史量测和配变日负荷曲线,建立基于离线数据样本分析的精细化的AMI异步量测可信度模型;进而运用求得的可信度模型,确定各在线AMI异步量测的权重,估算系统状态的95%置信区间。以116节点中低压一体化配电网为例,分别从局部和全系统的角度,验证了在线场景下系统状态的95%置信区间的准确性和灵敏性。
能源低碳转型的顶层制度设计:可再生能源配额制

将于2018年正式实施的可再生能源配额制(简称配额制),有效契合了我国能源低碳转型顶层制度设计的战略需求。在总结分析配额制国际实践的基础上,采用微观经济学和制度经济学的相关理论,为配额制提供了一个科学的经济学解释。一方面,从政府和配额供需角度,解构了绿色证书市场的价格形成机制;另一方面,从制度的构建性和发电厂商行为策略的演化角度,论证了配额制的合理性和有效性,并揭示了配额制成功施行的关键。最后,针对我国配额制建设问题,从制度顶层设计、部门协同、配额目标设定和实施计划制定4个层面,并结合我国具体国情,给出了对策和建议。所研究的内容和成果对我国实现能源低碳转型的配额制建设极具实践和指导意义。
变电站特高频局放监测的电磁干扰特征影响因素

变电站复杂的电磁干扰是造成当前局部放电在线检测出现误报漏报的重要原因。电磁干扰在多因素影响下其特征是动态变化的,从而增大了电磁干扰辨识和抑制的难度。为此,选取了地理位置、电压等级等方面具有代表性的变电站,通过现场实测的方式获取了电磁干扰的数据,采用数据对比分析和灰色关联分析的方式研究了电磁干扰相应特征与变电站运行环境(地理位置、温度、湿度)和运行工况(电压等级、负荷)的关系。研究表明,地理位置、电压等级会间接影响电磁干扰的类型、幅值等特征;通过关联分析发现,温度与放电类干扰特征的关联度均值在0.9以上,即温度对干扰特征变化影响最大,湿度次之,负荷最小。该文的研究结果为局部放电带电检测中电磁干扰信号的辨识和抑制策略的制定,以及对于局部放电检测设备抗电磁干扰能力的评估都具有重要的参考价值。
计及分布式电源随机出力的三相配电网可调鲁棒无功优化

具有出力不确定性的可再生能源大量接入给配电网的规划与运行带来了巨大挑战。因此,考虑分布式电源出力随机性的无功优化成为配电网运行的重要研究内容。提出计及分布式电源随机出力的三相配电网可调鲁棒无功优化模型,利用二阶锥技术和对偶范数理论将原模型转换成混合整数凸规划优化模型并求解。针对鲁棒优化解过于保守的问题,通过调整不确定度协调解的经济性与安全性。IEEE-13节点和IEEE-123节点三相配电网系统仿真结果表明,相比传统确定性模型和随机优化模型,所提可调鲁棒无功优化模型鲁棒性较好,计算效率高。
利用测量波阻抗相位特征的高压直流输电线路纵联保护

为提高直流线路后备保护的可靠性和速动性,提出了一种利用测量波阻抗相位特征差异的直流线路纵联保护方法。通过对直流输电线路区内、外故障时线路两端测量波阻抗的相位特征分析可知,在一定频率范围内,直流线路内部故障时,线路两端测量波阻抗相位约为–90°;在直流线路外部故障时,线路两端测量波阻抗相位分别接近–90°和0°。区内、外故障下线路两端测量波阻抗相位差异明显,据此可以实现对区内外故障的判别。由于区内外故障时测量波阻抗的相位特征仅与直流线路边界和线路波阻抗有关,与故障距离、过渡电阻和故障类型等因素无关,因此该保护方法的门槛值易于整定。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该保护方法的动作性能不受故障距离、过渡电阻和故障类型的影响,具有良好的灵敏性和速动性。
串联混合型有源电力滤波器的无源滤波器简化设计

串联混合型有源电力滤波器由于成本低、滤波效果好,降低了谐振发生的可能性而受到广泛的关注。目前国际上研究的串联混合型有源电力滤波器主要有4种:并联无源和串联有源的组合系统,基于正弦电流控制的串联型有源滤波器,基于基波磁通补偿的有源滤波器和一种新型串联混合型有源电力滤波器。该文首先综述这4种串联型有源滤波器的特点,给出其谐波阻抗的区别。根据各自谐波阻抗的特点,特别是基于基波磁通补偿的有源电力滤波器和一种新型串联混合型有源电力滤波器的谐波阻抗非常大的特点,得出其中无源滤波器可以简化设计的结论,提出3种典型的简化设计方案,给出这3种无源滤波器简化设计方案的具体应用场合。该无源滤波器简化设计方案可以减少成本,大大降低系统设计的复杂性。采用2种典型谐波源的实验结果证明这3种无源滤波器简化设计的合理性。
架空输电线路山火同步卫星广域监测与杆塔定位

为克服现有极轨卫星输电线路山火监测系统存在卫星过境时间间隔长、扫描覆盖范围有限等不足,研究一种同步卫星输电线路山火广域监测方法。为精确捕捉卫星漂移信号,提出了一种卫星信号馈源阵列模块结构,求取了结构最优半径;提出了一种天线精准定位控制算法,实时自动补偿跟踪接收卫星信号,显著提高了同步卫星信号的跟踪精度;开发了同步卫星遥感弱信号高精度接收装置。应用表明,系统监测时间分辨率达10 min、监测范围广。为实现同步卫星弱信号火点准确判识与杆塔快速定位,研究了分区动态阈值火点判识及改进型火点杆塔定位算法。应用表明,该算法火点判识准确、杆塔定位速度快。研究结果适用于架空输电线路山火广域监测,显著提高了山火监控水平。
基于双层粒子群算法求解电力市场均衡

针对电力市场均衡策略的求解,现阶段国内外广泛采用非线性互补算法和循环迭代的方法。其中,非线性互补算法是通过Karush-Kuhn-Tucker条件将发电商最优反应函数转换成一组半光滑非线性互补方程组,松弛因子维度高且算法异常复杂。而循环迭代法采用重复求解各发电商的最优反应函数的思想,常常因为收敛性差而求不到均衡解。针对上述问题,提出了一种基于双层粒子群算法求解市场均衡的思路。其中,外层粒子群算法搜索可行域内的策略组合,以提出的纳什适应度函数为寻优标准;内层粒子群算法和内点法结合计算外层中的纳什适应度函数值。采用标准3节点和IEEE 30节点测试系统对所提算法进行了仿真,求得结果与采用非线性互补算法的结果完全一致,验证了所提出的双层粒子群算法的有效性。
横向风对特高压交直流混合线路地面电场与离子流场分布特性的影响

在有风条件下,特高压直流与交流并行线路的空间离子流场除受直流电场与交流电场的共同影响以外,还会在横向风力作用下进行新的迁移运动,进而改变地面混合电场的分布特性。采用区域分解法求解横向风存在时的混合场问题,对方法的边界条件和计算流程均进行了改进。结果表明,处于直流线路下风区的直流电场分量横向衰减速率随着风速的增加明显变缓,而上风区的直流电场大幅减小。因此,风速对于混合电场分布的影响程度与交直流线路的相对位置有关。对于同走廊线路,当交流线路处于直流线路下风区时,横向风明显增强了交流线路附近区域内直流分量;而当交流线路处于上风区时,即使风速很小,交直流线路之间的走廊内直流分量也会基本衰减至标称电场。对于同塔线路,由于交直流电场各自的部分特点,横向风不会增强交直流分量的叠加效果。
多微网智能配电系统协同自律运控模式初探

微网是未来高密度分布式电源接入的主要载体,其规模化发展的态势必然使得未来智能配电系统的主要运控对象包括大量不同型式的微网系统,亟需探究新的运控机制,以适应新能源微网技术快速发展的需要。在比较微网与智能配电系统特征并分析多微网发展态势给传统配电系统带来挑战和机遇的基础上,提出了智能配电系统与多微网之间逐步培育和构建开放、友好型协同自律式运控关系的构想;阐述了协同自律运控模式的内涵,设计了具有规范性属性的协同策略和具有引导性属性的弹性自律空间的决策流程;最后对协同自律运控模式的若干关键科学技术问题进行了梳理,并展望了可能的解决方法。协同自律运控模式,既可以在降低配电网调控难度的基础上更好地发挥其承接大电网与微网关系的作用,还可以在提升微网自身能量管理灵活性的基础上更为充分高效地接纳分布式新能源,从而促进配电网主动性和智能性的良性发展。
售电市场环境下电力用户选择售电公司行为研究

售电市场放开是我国售电侧改革的发展方向,竞争性售电市场中用户选择权放开,用户选择结果直接影响售电公司的市场份额,进而影响售电公司的售电策略。分析了售电市场环境下影响用户选择售电公司的因素,考虑不同类型用户的用电特性,计及可中断负荷、用户分布式可再生能源的影响,基于层次分析法建立用户效用模型,在此基础上,采用演化博弈理论分析用户选择过程,基于logit修正协议构建了不同类型用户群体选择售电公司的多群体动态演化模型,给出了模型的求解算法并证明了模型稳定性。算例分析验证了所提模型和算法的有效性,并分析了售电市场环境下各类因素对用户选择结果的影响。
考虑大规模集中接入风电功率波动相关性的在线概率安全评估

由于风电功率的波动性和不确定性,大规模风电集中接入对电网安全有很大影响。提出了一种在线概率安全评估方法,能够实时评估大规模集中接入风电的不确定性对电网安全的影响。因为应用风速概率分布和风电功率预测误差概率分布模拟在线风电功率的不确定性有很多困难,所以基于风电出力历史数据研究了风电功率超短期波动的概率分布,并采用Copula函数对多个风电基地功率波动的相关性进行了详细模拟。基于风电功率历史数据,所提方法能够给出短期内可能发生的风电基地的功率波动组合,进而进行概率安全评估计算,在线评估风电功率波动对电网安全的影响。为了提高计算速度,应用多维离散模型简化多风电基地功率波动的联合概率分布。通过在某风电集中接入的省级电网进行实际应用,验证了所提方法的有效性和必要性。
柔性直流输电系统振荡现象分析与控制方法综述

柔性直流输电系统基于电压源变流器(voltage source converter,VSC)并采用较为复杂的控制系统,受电力电子设备快速控制的影响,可能在不同运行工况下出现机理多变的功率振荡。近年来国内外多次报道了柔性直流输电系统中观测到的振荡现象。首先介绍了国内外的典型振荡事件,并依据发生机理对这些振荡事件进行初步归类。然后从模型搭建、稳定性分析和振荡控制等方面,总结了柔性直流输电系统在不同结构和运行方式下的分析方法。最后对其相关振荡的研究难点和未来方向予以展望。
大规模高压直流输电系统闭锁故障下送端风电场高电压穿越的控制策略

大规模风电经高压直流输电系统(high voltage direct current,HVDC)外送时,如果发生送端整流站直流闭锁故障,将导致送端电网电压骤升,致使风电场面临严重的高电压穿越(high voltage ride through,HVRT)的问题。为确保故障期间风电场能够安全并且不脱网运行,首先从双馈异步风力发电机组(doubly fed induction generator,DFIG)的网侧变流器(grid side converter,GSC)约束条件出发,探讨在不同电压骤升程度下网侧变流器的功率适配原则及其可控区,根据不同设备(模块)的响应时间协调发电机控制模块、投入静止无功补偿器(static var compensator,SVC)与切除送端母线交流滤波器的先后顺序,继而提出一种有效的HVRT协调控制方案。仿真结果表明,所提方案既能保证直流闭锁故障情况下双馈风电机组不脱网运行,又能对送端电网进行无功支持从而加速送端网络故障的恢复。
PQ控制策略下多逆变型电源的故障等值方法

研究了定功率控制(PQ控制)策略下的逆变型分布式电源的多电源故障等值方法,通过分析单个逆变型电源、多个等容量逆变型电源、多个不等容量逆变型电源以及多个逆变型电源异地接入的输出特性,进而得到多个逆变型电源的故障等值方法,该方法简化了含多个逆变型电源的复杂网络故障分析时的计算复杂度。同时,提出了逆变型电源的故障等值分区方法,并利用迭代法对区域内的多个逆变型电源进行迭代计算得到等值模型。最后利用PSCAD搭建了含多个逆变型电源的配电网络仿真模型。在配电网络不同线路发生故障时,对配电网进行区域划分,并利用文中提出的等值方法计算等值后的逆变型电源输出特性,通过将计算得到的结果与仿真得到的结果相比较,验证了故障等值方法的正确性和有效性。
基于混沌-RBF神经网络的光伏发电功率超短期预测模型

光伏出力时间序列的随机性和波动性使得光伏出力预测难以达到理想的精度,而提高预测精度是降低光伏并网不利影响的前提。因此,在揭示光伏出力波动本质的基础上,提出了混沌-径向基函数(radial basis function,RBF)预测模型。首先,应用小波去噪处理后光伏发电功率实测数据,基于C-C法重构系统相空间,运用相图法和改进最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数法,对输出功率进行非线性动力学分析,确定光伏出力具有混沌特性;然后,分析光伏出力相空间轨迹局部变化的规律性,采用RBF神经网络对系统轨迹进行拟合,建立基于混沌-RBF神经网络的光伏发电功率超短期预测模型;最后,选取去噪后的实测数据对所建模型进行训练和预测,验证模型在不同天气状况下的预测效果。结果表明,所建模型对晴朗、多云和阴天等天气状况都有较好的预测精度,显示出良好的预测性能。
±1100 kV特高压直流工程主接线与主回路参数研究

构建西电东送±1100 kV特高压直流输电大通道,有利于推进我国能源的大范围优化配置。在特高压直流输电系统中,换流器主接线方案对于整个直流主设备研制和工程实施的难度、可靠性水平、换流器故障所造成的交流系统功率损失等都具有重大影响,是工程系统研究的最核心问题。首先分析了特高压直流工程可采取的换流器接线型式;其次,根据以往工程建设经验和设备设计与制造经验,提出了3种换流器接线型式,并对其主回路技术参数进行了详细的计算分析;最后,根据所提的换流器接线型式评价方法,确定了合理有效的主接线型式,并在昌吉—古泉±1100kV工程中进行应用。
电晕空间电荷对特高压直流输电线路地线雷电屏蔽性能的影响

受雷云电场和直流工作电压的叠加作用,导地线因电晕放电产生大量正、负离子积聚在线路附近形成空间电荷层。为研究电晕空间电荷对特高压直流线路雷电绕击性能的影响,建立了雷云电场作用下线路电晕空间电荷分布的数值计算模型,并耦合雷电先导发展模型,计算获得了典型 ±1100 kV特高压直流输电线路的地线雷电上行先导放电特性和雷电击距,定量分析了电晕空间电荷对特高压直流输电线路地线雷电上行先导起始时刻、放电电流和长度的影响。通过计算电晕空间电荷作用下地线的雷电击距和暴露弧,得出在平原地区仍可通过采用负保护角配置,有效降低线路的雷电绕击概率,未来需进一步研究山区地形下电晕空间电荷对特高压直流线路雷电绕击性能的影响规律。
±1100 kV/12 000 MW特高压直流输电工程成套设计研究

昌吉—古泉±1100 kV特高压直流输电工程是世界上首个±1100 kV特高压直流输电工程,额定输送功率12 GW,直流线路全长3320 km。对于该电压等级和输送容量的直流工程,目前世界上尚无成熟的设计经验及完备的理论体系支撑。针对±1100 kV昌吉—古泉特高压直流输电工程,研究提出了±1100 kV特高压直流输电工程的成套设计方案和关键设备参数,在工程主接线拓扑结构、换流变压器短路阻抗选择、主回路参数、无功配置和交流滤波器设计、直流滤波器优化设计、过电压与绝缘配合、户内外直流场选型、直流滤波器带电检修、阀厅和直流场概念设计以及主设备概念设计等方面开展了深入的研究和论述。文中的研究成果已应用于昌吉—古泉±1100 kV特高压直流输电工程,并将为后续 ±1100 kV和±800 kV特高压直流输电工程成套设计提供理论和经验支持。
结合随机规划和序贯蒙特卡洛模拟的风电场储能优化配置方法

通过在风电场站内优化配置储能资源,可以有效平抑风力发电的出力波动,提高风电的并网消纳水平。结合多场景随机规划和序贯蒙特卡洛模拟方法,提出了考虑储能寿命折损的风电场站内储能优化配置方法。首先,利用考虑风电出力和负荷典型场景集的随机规划模型,求解风电场站内储能的初始配置方案。其次,利用自回归滑动平均模型模拟出风电场全年时序风速,利用序贯蒙特卡洛模拟出机组、线路工作状态时序,对配置初始储能方案的联合发电系统进行全年运行模拟。然后,基于运行模拟中储能的等效循环寿命和储能容量的收益投资比对储能初始配置方案进行修正。仿真结果表明,所提方法能够有效考虑风电场全年的出力变化,以及储能循环寿命折损的影响,获得合理的储能优化配置方案。
考虑储能参与的含高比例风电互联电力系统分散式调度模型

为了有效解决高比例风电难以完全就地消纳的问题,从发电侧和电网侧两方面入手,提出了一种考虑储能参与的含高比例风电互联电力系统分散式调度模型。首先,在发电侧引入储能技术,建模过程中考虑了储能系统的投资成本和运行成本,给出了储能系统的充放电控制策略。然后在电网侧,采用鲁棒优化的方法描述风电出力的不确定性,并对风电采取区域内消纳和通过高压直流通道跨区域外送两种消纳方式,基于同步型交替方向乘子法对含高比例风电的互联电力系统进行分散式优化调度。最后,通过算例对所提模型的有效性进行了验证。结果表明,所提模型可以实现风电的跨区域消纳,以达到互联电力系统最优调度的目的。
降低硫硝排放的含储热热电联产机组与风电联合调度策略

“以热定电”是“三北”地区供暖季热电联产机组的主要运行模式,其高出力水平的同时也造成严重的环境污染问题。在传统热电联产机组上增加储热装置,能够打破热电联产机组的热电耦合约束。构建了降低硫硝排放的含储热热电联产机组与风电联合出力调度模型,既降低SO_2、NO_x等污染物的排放,同时兼顾风电的并网消纳量。该模型综合考虑常规火电机组发电成本、热电联产机组运行成本、风电运行维护成本、脱硫脱硝装置运行成本、SO_2与NO_x的排污征收费用以及热力平衡与电力平衡的相关约束等因素,并通过CPLEX对模型进行求解。最后,以IEEE-30节点系统为例验证了文中模型的有效性。
2008年汶川8.0级地震对地震预测研究的启示思考

2008年汶川8.0级地震已经过去10年,在此期间关于地震预测相关的基础研究和实践工作从未停止,本文作者从地震预测业务人员角度,分析了2008年汶川8.0级地震相关的地震地质、大地测量、地震学、前兆观测异常等方面的现象。针对不同研究方向,从震情跟踪角度提出了预测意义的讨论、可能问题的分析、不成熟的一些建议,并就综合预测给出了一些粗浅的思考和认识,期望对地震预测预报工作起到抛砖引玉的作用。
2013年芦山M_S7.0地震序列断层结构及震源区应力场特征

使用芦山地震序列2013年4月20日至5月20日一个月的地震震相数据和M_S4.0以上地震的波形数据,通过双差定位方法得到了3 398个地震的精定位结果,利用时间域全波形反演方法得到17个地震的矩张量解。综合分析地震双差定位结果和芦山地震序列中强地震震源机制解,发现芦山地震发震构造由主震断层和次级反冲断层组成,主震断层为一走向北东、倾向北西、倾角约为45°的高角度逆冲断层,次级反冲断层与主震断层走向相同,倾向相反,两条断层均未出露地表。主震和余震震源机制解均为逆冲型,几乎没有走滑分量。震源区主压应力方位为北西向,与发震断层走向近乎垂直。
基于BP神经网络的三峡库区土壤侵蚀强度模拟

降雨侵蚀力变化是一复杂过程,其变化存在一定的随机波动性,土壤侵蚀是三峡库区生态环境脆弱最主要的影响因素之一,查明库区土壤侵蚀强度的演化过程及未来趋势是库区生态文明建设过程中急需解决的关键科学问题。论文基于三峡库区1990年侵蚀降雨特征,利用BP神经网络对2010年75个站点降雨侵蚀力进行模拟、验证,预测2030年75个站点降雨侵蚀力。选取2030年预测结果中位于库区周围的27个站点,结合2030年库区自然增长、生态保护情景下土地利用模拟数据,使用RUSLE计算2030年土壤侵蚀强度。结果表明:1)2010年库区降雨侵蚀力模拟相对误差为15%,测试样本数据相对误差为14.67%,预测相对误差为19.65%, NE系数为0.85,说明BP神经网络对库区降雨侵蚀力具有良好模拟效果;2)2010年库区土壤侵蚀强度的Kappa指数为0.75,计算结果能满足模拟与预测需求;3)在土地利用不变情况下,2030年库区轻度、中度侵蚀面积均有所增加,微度及强烈以上侵蚀面积均呈减少趋势,且侵蚀强度转变中的58%来源于相邻侵蚀强度,跨侵蚀等级区的较少;4)在降雨侵蚀力不变情况下,自然增长、生态保护情景下未来土地利用变化所导致的土壤侵蚀均呈下降趋势,后者下降的趋势更为明显;5)在降雨侵蚀力及土地利用均变化的情况下,自然增长、生态保护情景下土壤侵蚀均呈下降趋势。
基于分层区间数可能度排序的不确定静态安全分析

电力系统静态安全分析作为预防控制的基础,对系统进行N-1事故分析,得到其严重性进行排序。当间歇性能源接入电网后,网络中的潮流分布随之呈现一定的不确定性,为此需考虑不确定情况下的静态安全分析。首先根据区间有功行为指标将故障集分为3层,并采用区间数可能度比较法对每层的故障集分别构造区间指标集的互补判断矩阵,为保证判断矩阵的一致性,建立了以修正量最小的最小二乘模型,从而得到各个分层的区间指标排序向量。根据分层的权重和各个分层排序向量的大小,得到总故障集的安全性排序。以IEEE 9节点为例,详细说明了安全分析方法的求解过程,并采用蒙特卡罗随机模拟方法与之对比,结果表明了所提方法的有效性。最后,多个系统的时间复杂度测试结果体现了安全分析的快速性。
基于自助法与云模型的区域旱灾风险评估及区划研究

区域旱灾风险评估与区划是科学揭示旱灾风险系统要素相互作用与演变机制的基础性工作,可为制定区域旱灾风险防控措施、实现旱灾风险管理提供合理有效的决策依据。为系统描述区域旱灾风险系统包含的随机性、模糊性及未确知性等复杂不确定性信息,论文基于随机抽样Bootstrap方法在合理构建区域旱灾风险系统样本方案集的基础上,将传统的确定性旱灾等级标准进行云化处理,采用正向正态云算法对区域因旱受灾风险系统Bootstrap样本集进行风险估计,并借助ArcGIS自然间断点分级法对区域旱灾风险分布状况进行区划研究,最终建立了基于自助法与云模型的区域旱灾风险评估及区划模型。该模型在安徽省的应用结果表明: 1)云模型方法能较好地描述旱灾风险系统的不确定性,计算所得的旱灾风险率区间估计结果能进一步反映风险内涵;2)淮北平原(阜阳市、宿州市、亳州市、滁州市)、江淮丘陵地区(六安市)及皖东南山区(黄山市、池州市)未来发生旱灾风险事件的总体概率较大,是安徽省旱灾风险管理的重点区域。可见,采用云模型方法进行旱灾风险评估能进一步降低旱灾风险系统不确定性对评估结果的误差影响,对区域旱灾风险评估及区划的理论与实践研究具有参考应用价值。
京津冀城市群环境规制强度与城镇化质量的协调性分析

城镇化与生态环境之间存在复杂的非线性耦合关系,而环境规制作为人类对环境的主动调节行为,能够对城镇化与生态环境间的协调关系产生积极影响。论文以京津冀城市群13个地级以上城市为例,以成本-效益理论和效率-水平理论为基础,分别构建环境规制强度和城镇化质量评价指标体系,结果发现:京津冀城市群环境规制强度和城镇化质量在时空格局上呈现高度吻合,两者均以京津为双峰值点,并向南北两翼梯度递减。之后,采用象限图分类识别方法对京津冀城市群环境规制强度和城镇化质量协调类型进行划分,从而判断两者协调性状况及时空演变特征,结论如下:1)京津冀城市群环境规制在一定程度上促进了城镇化质量的提升,两者相关系数为0.82,但环境规制强度和城镇化质量不协调状态同样显著,两者基本协调的样本数仅占样本总数的13%,说明正处于初级协同阶段;2)京津冀城市群环境规制强度和城镇化质量整体水平偏低,达到高水平的城市仅有北京市和天津市,但两者整体水平增强态势显著,石家庄市、唐山市等次级中心城市,以及秦皇岛市、沧州市等经济较发达城市已由低水平步入中等水平;3)京津冀城市群环境规制强度和城镇化质量协调性呈现圈层状空间格局,主要分为核心圈层、中间圈层和外围圈层3个圈层,且核心圈层协调性优于中间圈层,再优于外围圈层。
三峡库区景观格局粒度效应及其对土地利用变化过程的响应

1992—2012年,受大型水利工程建设影响,三峡库区土地利用/覆被发生剧烈变化,论文选取工程建设重要时点1992、2002、2006和2012年的土地利用覆被图,探讨景观格局指数在30~1 000 m粒度范围内的粒度效应及其对土地利用变化过程的响应。结果表明:1)所选取的27个景观指数中,有14个对空间粒度变化高度敏感、3个中度敏感、7个低敏感、3个不敏感;不同类型景观(除裸地外)粒度效应规律相似。2)景观格局指数随粒度变粗呈5种变化规律:单调下降、单调上升、阶梯状上升、无明显变化、先增大后迅速下降。形状指数粒度效应对土地利用变化过程的响应明显,聚集度指数、面积-边缘指数、多样性指数随土地利用变化的特征不受粒度粗细影响。因此,景观格局分析最适宜粒度范围为30~60 m。3)1992—2012年三峡库区整体景观异质性增大、优势度降低、呈小斑块密集格局;耕地面积急剧下降、破碎化加剧,林地面积稳步提升,连通性提高。
IT能力与企业可持续发展绩效的关系研究

信息技术(IT)的快速发展对于实现企业的可持续发展机遇与挑战并存。信息技术的运用一方面会导致环境污染,另一方面绿色技术创新也为可持续发展提供了现实可能。但现有文献对IT能力的可持续发展价值及其过程研究较为匮乏。本文根据资源基础观,构建企业可持续发展绩效的整合模型。本研究以214家汽车制造企业为样本,运用结构方程模型实证分析了IT能力对可持续发展绩效的全面影响及其内在机制。实证结论发现IT能力有助于提升可持续发展绩效;业务流程敏捷性是IT能力重塑企业的关键环节,对于IT能力与可持续发展绩效之间的关系具有显著的中介效应。
基于隐私视角的LBS用户使用意向研究

随着LBS在全球范围内的快速发展,LBS用户使用意向的影响因素及用户认知过程引发了相关领域学者的广泛重视。然而,以往研究缺乏对其中个人隐私问题的有效关注。本研究以公平理论和价值接受模型为理论基础,从个人隐私信息视角出发,探索LBS特性对用户使用意向的作用机制,构建LBS用户使用意向的认知过程模型,并利用264份有效问卷对研究模型进行实证检验。研究发现,首先,LBS平台的个性化和互动促进特征对用户的感知有用性和感知娱乐性都有正向提升作用;其次,互动促进会增加用户的隐私关注,而隐私政策会减少用户的隐私关注;最后,用户的感知有用性和感知娱乐性正向提升其感知价值,进而增加LBS使用意向,而用户的隐私关注会降低其感知价值,进而降低用户的使用意向。
高压直流输电线路故障测距研究综述

高压直流输电线路的距离长、跨越的地区地形地貌和环境气候差别很大,故障概率高。对故障测距的准确度要求也高。因此,提出了描述分布参数线路电气特征的波动方程作为故障测距原理的基础,针对时间、频率和空间三个角度,分别对提出的行波法、固有频率法和故障分析法进行了技术梳理与总结,明确了以行波法为主、固有频率法和故障分析法协助提高测距可靠性的整体技术方案,并就高阻接地弱故障启动、波头振荡、反射系数频变等行波测距法现存的问题给出了后续的改进思路和方案。
含虚拟惯量的电力系统频率响应特性定量分析方法

虚拟同步机可以使并网逆变器具有类似于同步发电机的外特性,从而使逆变器参与频率调节并为电力系统增加虚拟惯量。但目前,对于含虚拟惯量的电力系统的频率响应特性缺少定量的刻画指标,难以从理论上指导大规模电力电子设备接入时虚拟惯量的优化配置,也无法从理论上刻画虚拟惯量的加入对于电力系统频率响应特性的影响。针对这一问题,提出以系统相位扰动到频率输出的闭环传递函数(或传递函数矩阵)的H_2与H_∞范数作为描述系统频率响应特性的指标,从而定量刻画虚拟惯量的加入对系统频率的扰动抑制能力的影响。在此基础上,分析了同步发电机和虚拟同步机的频率响应特性,并进一步结合频率响应的时域波形验证该指标的有效性。
超速风电机组的改进频率控制方法

开发风电机组的控制潜力向电力系统提供频率控制成为对风力发电的新要求。传统的针对超速风电机组的频率控制方法没有考虑对风电机组旋转动能的有效利用,缺乏根据风电机组运行状态对频率控制器参数进行整定的方法,尚未充分发挥风电机组的频率控制能力。因此,提出了超速风电机组的改进频率控制方法,将超速风电机组的转子旋转动能用于降低系统频率变化率,超速减载功率用于系统一次调频,提出了考虑风电机组运行状态的频率控制器参数整定方法。仿真结果表明,提出的控制方法能够充分利用风电机组的旋转动能和减载功率提升系统频率控制效果,同时防止风电机组过度响应,有利于风电机组安全运行。
大规模可再生能源接入背景下自动发电控制研究现状与展望

大规模可再生能源接入将导致注入功率的扰动增大而抑制频率变化的转动惯量减小,给电力系统自动发电控制带来新的问题和挑战。引入新型调频资源和应用先进控制方法是提升频率调节质量和效率的重要手段。首先,分析总结了大规模可再生能源接入对电力系统频率响应性能和调频需求两方面的影响。然后,从新型调频资源参与自动发电控制的可行性、经济性、有效性及控制策略等多个角度,综述了新型调频资源参与自动发电控制的关键问题和研究动态。归纳并讨论了几类先进控制技术应用于自动发电控制中的研究现状和应用前景。最后,对大规模可再生能源接入条件下自动发电控制的研究挑战和方向进行了总结和展望。
考虑火电机组深度快速变负荷能力的频率控制

风电的大规模并网和常规燃煤机组的快速爬坡能力不足对系统的频率稳定产生了严重的威胁。考虑到中国当前以燃煤机组为主的电源结构,通过合理利用火电机组深度快速变负荷能力提高机组动态特性是解决这一问题的有效手段,但是目前其在电力系统中的应用主要集中在调度上。文中提出了一种将火电机组深度快速变负荷能力应用在含风电电力系统的频率控制中的方法,该方法基于含风电电力系统的频率分析模型,首先在预测层面根据风电功率超短期预测的结果以及机组深度快速变负荷的经济性和安全性条件判断,合理制定火电机组深度快速变负荷状态的开关计划,然后利用所制定的开关计划进行实时风电功率激励下的系统频率控制,所提策略与传统自动发电控制策略紧密结合,工程上易实现。将所提方法应用于IEEE 10机39节点系统,仿真结果表明,所提方法能够有效提高含风电电力系统的频率控制能力,适用于高风电渗透率的互联电网。
适应辅助服务市场化的自动发电控制调频容量实时计算方法

针对辅助服务市场化后自动发电控制(AGC)调频容量计算必须满足实时精细化的要求,从省级电网发用电平衡出发,通过分析影响调频容量需求的各种因素,提出了综合考虑负荷、新能源功率波动、联络线交换计划、机组发电计划及相关性能评价标准的AGC调频容量实时计算方法,并以华北某电网为例进行了算例分析,计算出该电网所需的AGC调频容量与电网实际运行情况相吻合,结果验证了该方法的有效性。