中国电力

朱亚清，张曦

2015, 48(11): 1-6. DOI: 10.11930.2015.11.1

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针对目前1 000 MW超超临界机组滑压优化运行中存在的问题，分析了凝汽式机组真空变化和抽汽变化对发电机组最优滑压曲线的影响，提出一种以汽轮机阀门开度为控制目标的滑压曲线在线节能优化调整控制策略，结合协调控制系统（CCS）的优化，加快了主蒸汽压力和机组负荷的响应速率，提高了CCS控制品质，实现主蒸汽压力快速、平稳过渡到最佳滑压曲线上，很好地解决了滑压优化带来的CCS控制问题。通过在2台1 000 MW 超超临界机组上的实际应用表明，无论环境温度、抽汽量如何变化，机组始终能在最佳的滑压状态运行，实现了机组经济运行的目的。

西门子1 000 MW汽轮机快速冷却系统应用与分析

苏国强，王东辉，施俊

2015, 48(11): 7-12. DOI: 10.11930.2015.11.7

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汽轮机打闸后需要盘车运行一段时间，如果盘车运行时间长将使检修工期延长，同时也会增加相关系统运行成本。为缩短检修工期，并兼顾节能降耗，在机组停运后一般均采用汽轮机快速冷却（简称“快冷”）方式来加速内部部件冷却速率，减少盘车运行时间。从汽轮机打闸到盘车停运，在自然冷却情况下，需要12～15天；采取快速冷却方式后，耗时一般少于5天，因此可至少提前1周停运盘车。根据西门子1 000 MW汽轮机典型快冷案例，对汽轮机快冷操作流程及过程中存在的问题进行阐述和分析，总结了具有一定参考价值的操作流程及控制手段。

680 MW超超临界机组轴流式引风机变频改造研究

郭永明，刘观起，张豪，赵雅利

2015, 48(11): 13-15. DOI: 10.11930.2015.11.13

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针对大型超超临界机组引风机电能浪费严重的现象，采用效果较好的变频改造方案来提高引风机自动化操作水平，改善电动机设备的启动性能。在此基础上，对变频器工作原理进行了阐述。实践结果表明，经变频改造后，厂用电率显著下降，达到了节能减排、减少设备机械磨损的目的。

HP磨煤机主要运行参数对煤粉细度及单耗的影响

岳峻峰，丁建良，陈波，邹磊，张恩先，黄亚继

2015, 48(11): 16-21. DOI: 10.11930.2015.11.16

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基于磨煤机动态分离器分离原理提出了分离强度参数α；建立了磨煤机给煤量B、一次风量Q、分离器转速n对煤粉细度R90及磨煤单耗Em影响的静态模型；根据模型就各运行参数对煤粉细度和磨煤单耗的影响及敏感性进行了分析。得到如下结论：α/B与R90呈指数关系，与Em呈显著的线性关系；Em与lｎ（Ｒ９０）呈显著的线性关系；给煤量、一次风量和分离器转速对煤粉细度的影响是独立的，对磨煤单耗的影响是不独立的；分离器转速及一次风量变化时R90和Em的变化约为磨煤机出力变化时的2倍；R90受运行参数的影响约为Em的3倍。

高速混床树脂分离与输送过程的智能监控

田文华，雷俊茹，祝晓亮，钱殷，叶洲，刘屹然

2015, 48(11): 22-25. DOI: 10.11930.2015.11.22

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由于缺乏有效的监控手段，电厂凝结水精处理系统的高速混床树脂分离与输送效果较差且很不稳定，严重影响高速混床的运行效果。为此，开发了一种树脂分离与输送智能监控装置。利用该装置，不但可准确判断树脂分离与输送终点，提高树脂分离度，还可根据需要调整阳阴树脂的配比，增加高速混床的周期制水量。2014年将该装置安装在海南某2×350 MW电厂的凝结水精处理系统上，使高速混床运行可靠性显著提高，周期制水量由26 000 m3增加至82 000 m3，再生次数大幅度减少，每年可节约高品质酸碱112 t、除盐水31 000 m3、新鲜水62 000 m3，树脂年补充率降低约3%，产生的直接经济效益约110万元/年。

凝结水精处理系统油污染树脂复苏

彭章华，崔焕芳，王广珠，罗纯仁，陈平，张清瑜

2015, 48(11): 26-29. DOI: 10.11930.2015.11.26

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凝结水精处理系统离子交换树脂受到油污染后通常出现抱团、树脂漂浮和混床制水量下降等现象，给机组运行带来极大安全隐患。针对某电厂出现的凝结水精处理系统树脂油污染问题，通过对离子交换树脂的性能及污染状况进行分析，研究出经济可行的复苏方法。工程实践表明，某电厂油污染树脂采用该复苏方法进行处理后，树脂无抱团、悬浮现象，混床阴阳树脂分离效果良好，投运后出水水质满足GB/T 12145—2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》的要求，且恢复至未受污染时的水平。

电站海水淡化用蒸汽喷射器的优化设计与试验研究

李岸然

2015, 48(11): 30-33. DOI: 10.11930.2015.11.30

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电站热法海水淡化中，蒸汽喷射器的性能影响系统的热利用率。传统的喷射器设计采用索科洛夫设计方法，该法所采用的经验系数过多，蒸汽混合压力计算不精确，因而设计性能偏低。针对索科洛夫设计方法的不足，将蒸汽喷射器混合段分为两段设计，并引入混合段面积比和喉部激波计算，重新修正了喷射系数计算公式和变工况运行曲线特征方程。为验证改进方法的可靠性，建造了模拟装置（喷射器模型，该模型与实际喷射器几何尺寸之比为1∶20），并进行了模拟试验，测量和分析了模拟装置设计工况下喷射系数和变引射压力、变背压运行曲线等。试验结果表明，采用新方法设计的喷射器模型运行性能有较大提高，且与计算结果吻合。

离子色谱法测量发电厂水汽系统蒸汽钠离子的不确定度评定

潘珺

2015, 48(11): 34-38. DOI: 10.11930.2015.11.34

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为确保检测数据的准确性和可靠性，有必要对测定方法进行不确定度评定。根据测量不确定度评定方法，分析了离子色谱仪测量电厂水汽系统蒸汽钠离子的主要不确定度来源，明确了各不确定度分量的大小。评定结果表明：离子色谱仪测量电厂水汽系统蒸汽钠离子不确定度的主要来源由标准工作曲线拟合产生，而测量重复性、加标回收率及标准工作溶液的配制也是引入不确定度的因素。

离散元（DEM）仿真技术在料仓散料流的研究进展

夏博实，曹强利，张盛平

2015, 48(11): 39-44. DOI: 10.11930.2015.11.39

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散料是介于流体与固体之间的介质，不同物料表现出的性质不同，其运动机理非常复杂。利用离散元仿真技术可以对散料流颗粒运动的微观机理进行分析和了解。文章就离散元技术的发展过程及原理进行阐述。仿真模拟的准确性其根本是在于力学模型建立的准确性，介绍目前离散元法常用的几种力学模型以及利用DEM仿真技术对料仓中散料流运动机理研究的进展，包括其流动形式，速度和接触力的分布，以及散料物性参数的影响。这些研究对实际工程，例如火电行业的煤仓、灰渣仓及石灰石仓等料仓的应用有着重要的指导意义。

现场局部放电试验对称加压方式的补偿电抗器参数研究

谢齐家，普子恒，杜志叶，汪涛，张亚东

2015, 48(11): 45-48. DOI: 10.11930.2015.11.45

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特高压换流变压器的现场局部放电试验电压等级高，现场环境复杂，试验要求高。在对称加压方式下，存在被试品端部电位差大，电抗器补偿调节和电压电流测量不便等问题。为获得合理的电抗器补偿方式，减小对称加压方式下各端部电压差，研究了特高压换流变压器电容网络的等效方法，并根据现场试验的参数进行仿真研究，获得了补偿电抗器参数。

基于新型故障电弧模型的电弧能量特性分析

郑梦笛，吴细秀，闫格

2015, 48(11): 49-53. DOI: 10.11930.2015.11.49

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建筑物低压配电系统中频繁发生的电气火灾现象主要由故障电弧引起。电气火灾发生的频率和严重程度与故障电弧释放能量的大小密切相关。为此，分析了故障电弧引起的电路特征变化，根据该特征建立了能描述发生故障时电弧电路动态变化特征的新型故障电弧时变电阻模型，利用该模型计算了不同负载情况下故障电弧的电压、电流。在此基础上，分析了不同负载条件下故障电弧能量特性，并讨论了故障电弧的能量与负载有功功率、功率因数的关系。研究结果表明，负载有功功率越大、功率因数越小，故障电弧释放的能量越大，越容易引发电气火灾，需要重点进行故障电弧检测与防治。

交直流控制措施改善频率安全的差异及评价指标

李威，陈涛，冯丽，吕亚洲，刘福锁，任先成，摆世彬，丁茂生，项丽

2015, 48(11): 54-59. DOI: 10.11930.2015.11.54

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利用传统的控制灵敏度指标，可较好地指导下一步策略的优化，实现优化控制，避免控制措施负效应，但要获得每个控制措施的灵敏度，都要经过摄动计算，不满足在线快速决策的要求。从控制措施正反面作用角度，解释了不同控制措施对改善频率安全性灵敏度不同的机理，给出了频率安全控制措施实效量概念及其计算方法。提出了切机、切负荷及直流调制等措施对频率安全控制效果的快速评价指标，通过一次仿真获得所有候选控制措施的控制性能。基于实际电网仿真表明，该指标能取得与数值摄动法近似的灵敏度，大大减少了计算量，可以有效提高搜索效率并能够找到工程意义上的优化控制策略。

高速铁路牵引供电网电磁环境数值模拟与分析

孙惠娟，刘君，黄兴德，姜磊

2015, 48(11): 60-66. DOI: 10.11930.2015.11.60

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通过建立有无建筑物、有车无车、有人无人等多种情况的仿真模型，运用有限元法对高速铁路牵引供电网在铁路沿线和站台产生的工频电磁场进行了数值计算和模拟，分析得出了建筑物、机车和人体对高速铁路电磁环境分布的影响。结果表明建筑物由于距离接触线较远，对电场的屏蔽效果只有11.77%，对磁场的屏蔽作用很小；而机车对电场和磁场的屏蔽效果分别可达到87.66%和31.72%；站台上的人会明显增大电场分布强度，但对磁场分布影响不明显，在无车无建筑情况下站台上的人感应到的工频电场和磁场强度可达到最大值，分别约为3 155.2 V/m和3.72 μT，但均未超过国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）导则限值。此外，结合数值模拟结果还对高速铁路沿线和站台电磁环境的安全性进行了综合评价。

纳米改性变压器油的热分解活化能研究

李建杰，孙洪波，刘佳，吕玉珍，王蔚

2015, 48(11): 67-70. DOI: 10.11930.2015.11.67

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纳米改性技术在提高变压器油纸复合绝缘的击穿强度和老化性能方面已显示了极大的潜力，开展纳米材料改性变压器油（简称：纳米变压器油）热分解过程及其热稳定性的研究对于其实际应用至关重要。基于热反应动力学理论，采用热重法测试分析了TiO2纳米变压器油在5种不同升温速率（5、10、15、20和25 ℃/min）下的热分解过程，利用微分法和积分法分别计算了纳米变压器油样的主要动力学参数。结果表明纳米变压器油的平均热分解反应活化能可达61.38 kJ/mol，活化能的数值受计算方法的影响，其中FWO方法计算结果最为可信，其线性相关系数高达0.997 80，利用此方法计算得到的TiO2纳米变压器油的热分解反应活化能为63.37 kJ/mol。该研究结果表明纳米材料改性有利于提高变压器油的活化能，提高其热分解稳定性，这种方法为评估纳米变压器油的热稳定性及其综合性能提供了参考。

变压器缩尺模型声功率测量方法比较

胡俊杰，冯涛，王晶，臧富瑶

2015, 48(11): 71-75. DOI: 10.11930.2015.11.71

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建立一个变压器缩尺模型，在半消声室环境下，以PULSE声振采集系统为测量分析平台，输出并采集各工况下测点的噪声数据。通过比较GB/T 1094.10—2003《电力变压器第10部分：声级测定》与GB 6882—86 《声学噪声源声功率级的测定：消声室和半消声室精密法》2种标准测量计算的变压器辐射声功率，验证了工程测量标准GB/T 1094.10—2003的准确性和稳定性，研究了不同声学边界条件对声功率测量结果的影响。实验结果表明：防火墙对变压器辐射声功率有一定影响；不同声学边界条件下，2种测试标准声功率测量结果非常接近，且差值都在1 dB以内，表明工程测量标准GB/T 1094.10—2003的准确性和稳定性很高。

00 kV特高压换流站防风沙措施设计

常伟，童帆，张玉明，穆华宁，申卫华，李学鹏，陈乐，闻潜

2015, 48(11): 76-81. DOI: 10.11930.2015.11.76

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换流站处于风沙较大地区时，沙尘会对换流站电气设备、建（构）筑物等造成不利影响，严重时甚至威胁着工程的安全运行，伴随着较大规模的特高压直流工程规划落地西北等风沙较大地区，因此有必要对换流站防风沙措施进行深入研究，以确保工程的顺利建设和运行。通过对风沙地区已建设的换流站设计、运行情况进行调研，分别从电气及土建专业角度论述具体措施，从技术角度分析总结了换流站内电气设备、建（构）筑物等防风沙设计措施，以期对后续风沙环境条件下建设变电工程尤其是特高压换流站防风沙设计提供技术支持和参考。

分层土壤中典型特高压杆塔基础接地计算的建模与分析

刘铜锤，潘文霞，王兵，戴敏，黄涛

2015, 48(11): 82-87. DOI: 10.11930.2015.11.82

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由于特高压杆塔基础尺寸大、钢筋多，在水平分层土壤条件下，杆塔基础可能穿入下层土壤，以往的简化方法计算特高压杆塔基础的接地电阻会产生较大的误差，难免造成不经济的设计。针对该问题，依据电磁场基本原理，同时考虑土壤水平分层土壤结构和杆塔基础混凝土层穿入下层情况，采用矩量法对静电场积分方程进行离散，并基于C++编程进行数值求解。文中通过典型特高压杆塔基础算例的接地电阻计算，说明了该方法的有效性和正确性。还分析了典型特高压杆塔基础接地电阻与水平双层土壤模型参数的关系，说明上层土壤厚度逐渐增大是影响典型特高压杆塔基础接地电阻的主要决定因素，同时说明当上层土壤厚度较浅时，降低下层土壤电阻率对减小杆塔基础接地电阻效果明显，准确估计下层土壤电阻率对接地计算有重要影响。

适用特高压跳闸事故的一次调频性能评价方法

梁正玉，唐耀华，郭为民，崔猛，郝涛，段松涛

2015, 48(11): 88-93. DOI: 10.11930.2015.11.88

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针对目前一次调频性能评价方法不能准确描述所有一次调频过程的问题，提出特高压跳闸事故下的一次调频性能评价方法。通过对比正常情况下一次调频过程的统计结果，得出特高压跳闸事故下一次调频过程的特性。基于该特性构建新的性能评价指标体系，同时对原性能评价指标存在的问题进行补充完善。可对特高压跳闸事故后不同机组的一次调频动作过程进行精确的区分描述，并在河南电网环特高压重点电厂网源协调专项检查中得到应用，对一次调频的综合治理和特高压跳闸事故恢复提供数据参考和指导依据。

基于EKPF的机电暂态过程动态状态估计

杨振瑞，桂建忠，邵帅，赵祥，郑存龙

2015, 48(11): 94-98. DOI: 10.11930.2015.11.94

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根据暂态期间发电机的转子动态特性建立了动态状态估计（DSE）模型，针对扩展卡尔曼滤波（EKF）一阶线性化导致的滤波精度下降甚至滤波发散问题，结合粒子滤波（PF）提出了一种基于扩展卡尔曼粒子滤波（EKPF）的机电暂态过程动态估计方法，采用重采样策略选择粗糙采样以防止样本退化。利用WSCC三机九节点系统实现了EKF、无迹卡尔曼滤波（ＵＫＦ）和EKPF 3种算法的DSE，仿真结果说明了EKPF算法的有效性，且暂态期间其估计效果明显优于另2种方法。

一种提升城网220 kV变电站10 kV侧直供能力的方案

程正刚，霍艳萍，席云华，梁杰

2015, 48(11): 99-102. DOI: 10.11930.2015.11.99

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在城市变电站建设中，提高变电站供电能力一直是研究的重点。结合当前城网变电站建设中遇到的问题，分析通过提升城网220 kV变电站10 kV侧直供能力以优化城市变电站布点，形成一种新型城区变电站建设方案。并与常规220 kV变电站方案、直降20 kV的220 kV变电站方案进行对比分析，认为该方案适用于高负荷密度城区220 kV变电站的规划建设。最后以广州某220 kV变电站为例进行了分析说明，为城区变电站建设提供参考。

双馈风电机组低电压穿越的Crowbar优化控制策略分析

王继飞，，李培强，李欣然，顾振，邱时严

2015, 48(11): 103-109. DOI: 10.11930.2015.11.103

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双馈风电机组的低电压穿越通常采用在转子侧加撬棒保护电路（Crowbar）的方法。为有效评估双馈风电机组的故障暂态行为，首先分析了电网故障期间撬棒投入后的机组定转子电流特性，讨论了撬棒阻值的取值范围。在此基础上，以PSCAD/EMTDC为平台，建立包含撬棒保护电路的双馈风力发电机组模型，分析了2种撬棒控制策略下的机组动态响应，提出了一个评价机组动态响应的指标函数，对仿真结果比较分析，得出了双馈风电机组在不同电压跌落情况下实现低电压穿越的撬棒优化控制策略。

基于直流母线电压信号的直流微电网协调控制

张会强，王宇拓，王林川

2015, 48(11): 110-116. DOI: 10.11930.2015.11.110

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对于以可再生能源发电为主的微电网系统，直流微电网以显著优势成为新的研究热点。针对目前已有直流微电网控制的不足，采用了基于直流母线电压信号（ＤＢＳ）的协调控制策略，简化了控制结构，避免了通信线路的建设；完善了系统结构，加入对微型燃气轮机的控制；对直流微电网的运行模式进行了分析，设计了各分布式电源的优先级别和输出特性，实现了运行模式之间的平滑切换；最后在Matlab/Simulink中搭建了直流微电网仿真模型，对其在各种运行状态进行了仿真验证，结果表明所采用的控制方法能够实现直流微电网的协调控制。

一种以电能为中心的绿色复合型能源网设计

李思维，李树泉

2015, 48(11): 117-122. DOI: 10.11930.2015.11.117

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大气污染防治已迫在眉睫，清洁能源的综合高效利用越来越受到重视。国网客服中心南北园区根据建设规划和能源实际需求建立了以电能为基础的能源供给体系。依据国网客服中心南北园区能源供给体系，提出了一种以电能为中心的“绿色复合型能源网”。绿色复合型能源网从冷、热、电等孤立系统整合为利用电能为标识能源的流动网络，实现了对区域内能源生产、储运、供给、控制4个环节及全生命周期进行优化运行及综合能效管理；能源网系统以能源高效利用为基准，以能源供需双向互动为目标，以电能为中心，依靠以智能电网技术为支撑的含多种分布式能源相结合的能源网络，通过能量控制、能效优化等技术，实现了园区内不同类型、不同品质的能源高质量供应和对能源供需的高效率利用。

智能电网支撑智慧城市关键技术

李博，高志远，曹阳

2015, 48(11): 123-130. DOI: 10.11930.2015.11.123

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智能电网对智慧城市建设具有强大的支撑潜力。阐述了智慧城市的内涵与特征，及其对智能电网的关键需求。通过梳理二者的关系认为智能电网是智慧城市的重要组成部分，以智能电网为基础构建智慧城市是智慧城市发展的重要途径。在智能电网建设中，需要深化应用信息通信类技术、分布式能源发电并网技术、绿色输变电工程技术、先进储能技术、主动配电网和微网技术、需求响应技术、电动汽车与电网互动技术、智能用电及用户用能行为分析技术、智能电网业务互动技术城市能源互联网等关键技术，使智能电网为智慧城市的发展提供强大的支撑。

基于实测的超低排放燃煤电厂主要大气污染物排放特征与减排效益分析

帅伟，李立，崔志敏，吴家玉，莫华

2015, 48(11): 131-137. DOI: 10.11930.2015.11.131

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以中国东部沿海位于《重点区域大气污染防治“十二五”规划》重点控制区的某采用“低氮燃烧+SCR+低低温静电除尘+湿法脱硫+湿式静电除尘”超低排放改造的燃煤电厂为研究对象，初步探索基于国家现有监测方法与标准的超低排放电厂主要烟气污染物的排放特征与环境效益。监测结果表明：在燃用硫分不高于0.75%、灰分不高于16.2%、低位发热量不低于21.87 MJ/kg燃煤情况下，按照小时均值的评判方法，在75%和100%负荷工况，受检燃煤电厂总排口NOx、SO2、烟尘和Hg及其化合物最大排放浓度分别为35.44 mg/m3、17.11 mg/m3、9.30 mg/m3和2.19μg/m3，满足超低排放相关要求。SO3、PM2.5和液滴排放浓度分别控制在3.5 mg/m3、0.3 mg/m3和27.6 mg/m3以下，湿式静电除尘对PM2.5的脱除效率大于70%。超低排放有利于燃煤电厂污染物减排，但改造后污染物单位治理成本显著增大。另外，现有烟气污染物监测方法无法很好地满足低浓度条件下监测要求，建议相关部门尽快出台针对燃煤超低排放的污染物监测技术规范。

锅炉低负荷工况下脱硝系统投运率提高的改造技术

罗江勇，吕新乐

2015, 48(11): 138-141. DOI: 10.11930.2015.11.138

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对通过分级省煤器改造来提高超临界锅炉低负荷工况下脱硝系统投运率的改造案例进行了研究。通过持续2个月的运行监控表明，运用分级省煤器改造来保证低负荷工况下NOx的持续超低排放、脱硝系统的安全稳定投运方案切实可行，且锅炉排烟温度进一步降低，为目前国内众多采用SCR工艺进行烟气脱硝的电厂升级改造提供了可靠的参考依据。

基于遗传优化最小二乘支持向量机的变电站全寿命周期成本预测模型

乔国华，郭路遥，吴一敌，李晶，贾朝阳，郝锋，詹翔灵，王亚运

2015, 48(11): 142-148. DOI: 10.11930.2015.11.142

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变电站设备多、投入资金大，建立合理的变电站LCC预测模型，是提高电网资产管理效率的重要手段，其中如何保证算法收敛能力和模型预测精度是目前的研究难点。建立了基于GA优化最小二乘支持向量机的变电站LCC预测模型，选取变电站全寿命周期各阶段的一些具有代表性的指标作为预测模型输入向量，变电站LCC总成本作为输出向量。通过算例，对比了传统LS-SVM预测模型、BP神经网络预测模型和GA优化LS-SVM预测模型的预测结果及性能指标，验证了GA优化LS-SVM预测模型性能的优越性，以便在新建变电站时，实现快速、高效的变电站LCC的预测，有助于实现电网规划时变电站的经济技术评估。

配电网投资分配及项目优选研究

崔文婷，刘洪，杨卫红，王旭阳，季时宇

2015, 48(11): 149-154. DOI: 10.11930.2015.11.149

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近年来，电网公司持续投入巨大资金加快配电网建设和改造，配电网投资总体逐年递增。面对巨大的投资规模，配电网投资效率成为电网公司重点关注的问题。针对省级电网公司配电网资金难以合理分配、地市级电网公司之间投资均衡性差以及配网项目缺乏明确的评价和比选标准等问题，提出了配电网投资分配及项目优选的实用化方法。基于配网运行状态影响因素分析，构建了同时适用于项目群评价和单项目评价的配电网运行状态改善效果综合评价体系；综合考虑该评价体系所得的项目群评价结果以及配电网供电水平、规模、运行水平和盈利能力等因素，建立了可用于省级电网公司资金分配的配电网投资分配模型，以计算出地市级电网公司的投资分配比例；以投资分配比例为约束，利用单项目评价结果和项目投资额所得的项目综合排序，确定出地市级电网公司的项目优选结果；实例分析结果验证了研究成果的有效性。

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