中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊
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ISSN 1000-7229 CN 11-2583/TM
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分析了用于海上永磁直驱同步发电机的风力机模型及其运行特性，采用基于全阶自适应定子磁链观测器和定子电阻在线辨识的改进直接转矩控制技术，实现异步电机模拟风力机输出特性。仿真结果表明，改进直接转矩控制改善了传统直接转矩控制在低速范围内具有较大电流和转矩脉动的缺点,更加适用于低转速的海上永磁直驱同步发电机。
为了防止首台600 MW超临界循环流化床（circulating fluidized bed，CFB）锅炉外置床受热面发生壁温超温现象，在受热面管壁上安装了温度测点。对锅炉额定负荷下的外置床受热面管壁温度进行了测量，得到了外置床受热面管壁温度的分布特性，在测量数据的基础上分析了外置床受热面的运行安全性。研究结果表明，外置床内的高温再热器管壁温度呈中间高、两边低的马鞍形分布，而中温过热器Ⅰ及中温过热器Ⅱ管壁温度分布比较均匀；外置床受热面管壁温度均在所使用材料的最高允许温度之内，并有足够的温度裕度。最后，针对外置床运行过程中的管壁温度报警值的设定方法提出了技术建议。
随着全球范围日益严重的能源和环境危机，寻找环境友好型的新型清洁能源成为世界各国的研究焦点。地热能具有稳定、连续、利用系数高等优点，增强型地热系统（enhanced geothermal system，EGS）作为资源丰富的新型清洁能源正在获得世界各国的广泛关注。目前EGS的研究方法主要有：（1）建立野外试验场进行直接的工程实践研究；（2）通过数值模拟进行理论分析研究。针对野外试验场的钻井探测、水力激发、微震监测、循环测试等工程研究以及数值模型模拟研究，对国内、外EGS的研究现状进行了介绍。数值模拟部分着重分析目前几种主要的热储层模型构建，包括规则裂隙网络模型、随机裂隙网络模型、等价多孔介质模型等，并且介绍了本实验室在双能量方程模型方面的研究情况。最后分析和展望了EGS研究的发展趋势，以期为我国EGS研发工作提供参考。
对于含光伏电站的低压配电网，电压等级降低了，输电线路上的电压降不仅受无功功率的影响，有时有功功率引起的电压波动更加明显。由于有功和无功引起的电压变动分量是代数和的关系，因此无功补偿在一定程度上可以弥补有功功率变动造成的电压波动问题。以系统运行成本最优为目标函数，包括采用补偿措施后减小的配电网功率损耗费用和加装无功补偿装置的费用2个部分，建立含光伏电站配电网的无功补偿优化数学模型。该模型考虑了光伏电站并网逆变器的无功调节能力，采用改进的多组织粒子群算法对规划模型进行求解，通过算例分析验证了该模型与算法的可行性和有效性。
新一代智能变电站的建设目标是“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”，为智能变电站建设的各个环节提出了新的要求。电气总平面布置是变电站设计的重要内容之一，是体现变电站“结构布局合理”的重要方面。结合工程建设实际情况，梳理了电气总平面布置优化的思路，整理、归纳影响配电装置布置及电气总平面布置的因素，在电气主接线优化，集成式智能设备研制，集装箱式建筑物应用等新设备、新技术应用的基础上，以通用设计典型方案为边界条件提出优化设计方案，并与目前智能变电站进行技术比较和分析，提出220 kV户外AIS、GIS，110 kV户外AIS、GIS这4种新一代智能变电站平面布置的优化方向。
对快速解列判据在多通道互联电力系统中应用的有效性进行了研究。根据系统振荡机理，以一个三机电力系统不同时解列为例，重点分析论证了快速解列判别通道失步振荡与否的判据：功角变化率判据和有功功率变化率判据，在本三机系统振荡模型不同时解列时应用的理论正确性。在三机系统上使用BPA仿真，用来初步验证本判据对多通道不同时解列结论推理的合理性，同时也验证了快速解列判据在复杂多通道电力系统的适用性。在南方电网模型中仿真，进一步验证在多通道不同时解列时，使用快速解列判据可加速剩余通道解列进程，提高子系统的稳定度。
在输电线路舞动造成的杆塔受损及其特征统计分析的基础上，通过对铁塔杆件及联接件的承载特性分析发现紧固联接件是输电杆塔抗舞性能最薄弱的环节。根据现有紧固联接件的生产、施工特点，利用现有紧固件防松性能测试方法和手段，对影响铁塔紧固件防松性能的各类因素进行系统测试和分析，结果表明：初始预紧力是影响联接件防松性能最关键的因素；通过不同防松型式的性能对比测试发现，双螺母联接在“正确安装”时能够具有较好的防松效果。根据试验结果与输电杆塔的施工经验，对杆塔联接件的选型和施工方法提出了相应的提升措施和改进建议，供输电杆塔抗舞性能改造参考。
同塔多回输电技术在输电走廊紧张或特殊地理环境下的应用越来越广泛，随着同塔多回输电系统电压等级的提高，同塔多回输电系统的运行可靠性对电力系统的安全、稳定、可靠运行产生重要影响。可靠性评估方法中传统的基于组合模型的可靠性分析方法存在模型复杂且计算量大的缺点，而基于分离模型的可靠性评估方法可以克服上述缺点。采用基于分离模型的可靠性评估方法，给出同塔四回及双塔四回输电线路的不同类型故障概率公式，并根据常见的线路失效频率和修复时间，对同塔四回及双塔四回输电线路的可靠性进行评估和比较，指出同塔四回输电系统可靠性低于双塔四回输电系统。
为保证复合绝缘子作为耐张串应用于特高压工程的安全性，有必要对绝缘子串断联进行研究，尤其是对影响冲击系数的关键因素进行研究。设计复合绝缘子串断联试验系统，并制定实施方案。对两联耐张复合绝缘子串断联进行试验，用动态力测试系统记录试验过程中绝缘子串张力的变化情况，通过计算得到在不同张力条件下断联工况的绝缘子动力影响系数。对复合绝缘子串断联进行数值计算，用试验数据对数值计算进行验证。用数值计算方法研究联板结构高度、档距对冲击系数的影响，为进一步研究复合绝缘子的机械性能和制定相应的设计规范提供参考和依据。
线夹回转式导线阻尼间隔棒是一种新器具，由于其应用的时间短，且受类型、数量、安装位置等因素的影响，还未形成完善的防舞效果评价方法。考虑这些影响因素，且为避免复杂的矢量运算，利用拉格朗日方程推导导线阻尼间隔棒体系覆冰时的导线运动微分方程组，计算了不同类型间隔棒和不同安装位置条件下导线舞动的时程响应；提出基于导线阻尼间隔棒设计参数和模糊数学理论的防舞效果评估方法。算例分析结果表明：线夹回转式导线阻尼间隔棒具有较好的防舞效果。此外，由于子导线的扭转角也会影响舞动防御的效果，故在此基础上提出增大导线扭转角的改进方法。
为了解铜铝过渡设备线夹在工业大气污染环境下的运行状况，采用次亚硫酸钠+氯化钠水溶液盐雾试验，模拟研究了铜铝过渡设备线夹的大气腐蚀行为，探讨了大气腐蚀对线夹电学性能的影响。结果表明，铜铝过渡设备线夹大气腐蚀产物主要由铝、锡、铅的硫酸盐及水溶性氯化物组成。腐蚀初期，主要以氯离子对铝/锡铅钎料界面铝板表面氧化膜的点蚀为主；腐蚀后期，主要以次亚硫酸根对铝/锡铅钎料界面两侧的整体腐蚀为主，直至沿此界面裂开。腐蚀初期，铜铝过渡设备线夹的电阻率变化不大；腐蚀2天后，其电阻率大幅上升。研究结果对于线夹运行管理具有参考意义。
规划中的1 000 kV苏通长江大跨越工程跨距大，耐张段长，通航要求高，选择合理的导线是工程可行的关键。从导线材料、导线结构、制造条件方面选取常规的6×AACSR/EST-500/230与8×AACSR/EST-400/180特强钢芯高强铝合金导线方案，对2种方案进行输送容量、电磁环境、机械特性、经济性等方面的比较，计算结果表明，具有较好机械性能的6分裂导线方案优于8分裂导线方案。对AACSR/EST-500/230导线从材料和结构2个方面进行优化，提高钢芯的抗拉强度及适当降低铝钢截面比，导线优化后使跨越塔高度大为降低，减少工程投资。推荐1 000 kV苏通长江大跨越工程导线采用6×AACSR/UST-500/280超高强度钢芯高强度铝合金绞线。
相对于继电保护和自动化设备，电力通信设备电磁兼容研究与标准化建设是薄弱环节。针对这一问题，提出适用于电力电磁环境下的通信设备电磁兼容标准体系架构与标准体系表。首先从电力通信设备电磁环境、电磁兼容性要求与测量方法、电磁防护与运维管理这4个方面提出标准体系需求，结合IEC电磁兼容标准体系框架分层分类方法，构建了电力通信设备电磁兼容二维标准体系架构，并形成对应标准体系表，共包含3个大类，8项标准。研究成果可用于指导电力通信设备电磁兼容标准体系规划与建设。
分析了电力系统对时间同步的各种需求，介绍了一种新型北斗II代/GPS双模卫星导航接收模块，并以此为基础研制了一种电力系统双模时间同步时钟。研制的双模卫星导航接收模块支持北斗II代和全球定位系统（global positioning system，GPS）的单系统定位和双系统联合定位，对电力系统的安全稳定运行具有重大的战略意义。双模时间同步时钟输出信号类型包括RS232/485串行口、IRIG-B（inter-range instrumentation group-B）、脉冲以及网络时间协议（network time protocol，NTP）/PTP（precision time protocol），可为电力系统中各种自动化设备提供精确时间基准。
近年来，在西北750 kV超高压输电线路工程的开挖回填类基础中，在终端塔、转角塔基础中广泛应用了塔脚板垂直方向的斜柱斜面基础。此种基础立柱顶面与斜立柱棱线垂直，不再呈水平面。直地脚螺栓与立柱坡度一致，倾斜锚固于立柱钢筋混凝土中。介绍了此类新型铁塔基础的特点，并详述其异形立柱模板、不等长柱主筋、找正测量等计算要点及基础施工技术控制难点，可为广大技术人员提供参考方案。
为适应国家对核电厂放射性流出物排放的新要求，在分析AP1000反应堆放射性废液来源与特性的基础上，确定了内陆AP1000核电厂废液处理系统的改进原则。在对比不同改进工艺的优缺点后，提出采用化学絮凝，增设离子交换床和使用大孔树脂等手段对废液处理系统进行改进的方案，并对改进方案进行了性能验证。试验实例表明，改进后的废液处理系统能够满足内陆AP1000核电厂放射性废液排放的需求。
在确保机组安全运行的条件下，通过优化汽轮机初、终参数，提高其变工况运行的效率，以提高机组的经济效益，对火电机组节能减排具有非常重要的意义。通过运用功率背压特性的通用计算方法确定排汽压力对汽轮机功率的修正曲线，从而得到各负荷工况下循环水泵相邻运行方式的等效益点，进而获得等效益曲线。在循环水泵运行优化的基础上，结合逆序法变工况理论，建立了机组初压和背压的优化模型，以某厂C300-16.7/0.43/537/537机组为例，运用改进粒子群优化算法寻优得到了各运行工况的最优初压和背压。结果表明：当机组定负荷运行时，通过调整配汽方式，可得到使供电效率最大所对应的主蒸汽压力和排汽压力，为火电机组的运行参数优化提供参考。
600 MW超临界机组汽轮机高、中压转子蒸汽参数高，转速高，工作环境恶劣，在运行过程中产生很大的应力变化，某600 MW超临界机组由于某些原因导致转子断油烧瓦，严重影响到机组的安全运行。为了掌握转子的应力状态，保障转子安全运行，采用有限元软件ANSYS APDL对转子在冷态启动工况下进行有限元计算。基于工程热力学计算，求解转子各级的对流放热系数，将其作为边界条件加载到有限元模型上，进行温度场的计算和分析，然后通过采用热结构间接耦合法对转子的应力场进行计算分析，得到转子冷态启动过程的应力分布和应力集中的部位。计算结果表明，受损转子切削处理后等效应力小于屈服应力，但在调节级根部凹槽、挡油环与轴颈附近应力水平较大，此结论可为受损转子的安全性评估及寿命管理提供技术支撑。
由于钠硫电池储能系统能量密度较大，能量成本较低，所以非常适合于削峰填谷等电力储能服务。以日本Meisei大学1 MW/8 MW·h的钠硫电池储能系统的运行数据为基础，研究了在日本、美国和我国的电价结构下该储能系统的技术、经济特性。研究结果表明，由于日本的峰谷电价差较大，美国有较大的峰谷电价比和容量电价，因此钠硫电池储能系统在这2个国家提供削峰填谷等辅助服务是可以盈利的，而在我国则不能实现盈利。为了促进钠硫电池等储能技术的可持续发展，应研究适用于我国电池储能技术的合理的电价机制。
为了更好地分析评价配电自动化试点工程建设效果，促进配电网智能化水平的提升，构建了配电自动化效益评估模型，提出了配电自动化效益评估方法。从经济效益水平和社会效益水平2个方面，对配电自动化试点工程经济性进行系统、客观的分析评价，为优化配电自动化试点工程建设提供参考。
针对电力市场中电价的波动性、风能资源的随机性及可控性差等特性带来的投资风险，运用投资组合理论对风电场集群的投资资金进行合理配置，使得投资者在可承受风险范围内获得更高的资金回报率。首先，计及电价-出力关联不确定性，计算各个风电场每单位装机容量得到的年收益和收益的方差, 建立计及不确定性的风电场投资风险分析模型；而后，运用投资组合理论进行风电场优化配置组合；最后，采用某地区的相关数据模拟仿真，用粒子群算法求解风险投资模型。分析计算结果表明，该方法有效可行。
工期、成本和质量是风电项目管理的关键。在分析风电项目基建期工期-成本-质量关系的基础上，构建了风电项目工期-成本-质量均衡优化模型，确定了决策变量和效用目标函数，阐述了Pareto蚁群算法的原理和计算步骤，并且通过分析风电工程施工网络计划，计算出关键路径和工期，用MATLAB编写Pareto蚁群算法程序对该模型进行求解得到Pareto解和综合效用值，并生成三维Pareto图，不仅验证了该优化模型的可行性，还为风电项目管理者提供了有效的决策依据。
为了合理确定电动汽车充电站的规模和布局，引入了电动汽车投资周期费用和用户便利性指标的概念，在此基础上，以投资商和用户费用最小为目标，确定充电站的规模和布局。该目标函数以高峰期的交通状况模拟电动汽车，以线路传输功率、无功补偿上下限、站内电池数量和服务半径为约束条件，以初期建设投资、网损费用和新建线路投资作为投资周期费用，以用户到电池充电站的行驶耗电费用衡量用户便利性，综合考虑了投资商成本、用户成本和电网运行限制。应用混沌粒子群算法优化充电站布局，利用混沌对初值的敏感性和混沌遍历性初始化种群；再通过逻辑自映射函数形成混沌序列和优化变量取值范围的对应关系。用某小区作为算例，通过与粒子群算法的对比，证明了该算法的有效性。
