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2016年 第49卷 第5期    刊出日期：2016-05-16

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热工自动化专栏

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2016, 49(5):  0-0.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.5.0.0

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安全专栏

微地形条件下220 kV朝峰线覆冰断线机理分析

张宇娇，孔韬，苏攀，董晓虎，雷成华

2016, 49(5):  1-7.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.001.07

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为了深入研究微地形对覆冰线路不平衡张力及覆冰断线冲击的扩大效应，针对处于微地形区朝峰线输电线路覆冰断线事故，建立事故区4塔3档塔线体系有限元模型，定量计算不同工况下塔线体系临界覆冰厚度及断线冲击响应情况，提取不同覆冰工况及不同地形下数据对比分析。结果表明，该微地形下形成的重度覆冰和大高差档距扩大了塔线体系不平衡张力，覆冰断线造成的冲击动力响应远大于非微地形区覆冰断线情况，微地形区形成的重度覆冰及大档距高差扩大了断线冲击效应。

架空输电导线的腐蚀分析与防护

祝志祥，陈保安，张强，韩钰，杨长龙，王红梅，张玉燕

2016, 49(5):  8-13.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.008.06

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为研究架空输电导线的腐蚀行为及防护技术，介绍了架空导线的腐蚀原理、形成原因及腐蚀形式，概述了国内外架空导线主要防腐技术手段及其性能特点、防腐材料开发应用及标准化建设发展现状。结合中国的电网发展与建设要求，指出了架空导线防腐技术的主要发展方向，并且对新型高性能防腐油脂材料及产品的制备工艺和应用发展趋势进行了展望。

基于故障树方法的供电可靠性灰色关联分析

孙艺新，秦超，张玮，闫庆友，谭忠富

2016, 49(5):  14-19.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.014.06

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新电改方案中重点要求加强政府监管，提升电力安全高效运行和可靠性供应水平，为提升电网企业的供电可靠性，需要全面分析影响供电可靠性，主要是造成居民和工业等用户停电的原因。目前对配电网供电可靠性的研究，多侧重于配电网评估算法方面的研究，首先对电网企业供电可靠性及其影响因素进行分析，利用故障树分析建立停电原因故障树逻辑图，并根据集对分析法得出底事件的最大影响因素；然后，基于这些最大影响因素选取6个影响供电可靠性的评价指标，采用灰色关联度分析法，得到了评价指标与供电可靠性之间的灰色关联度。最后，以算例分析找出影响供电可靠性的因素排序，据此为电网企业提供改善供电质量、提升服务质量的技术支撑。

大型发电机失磁故障分析

陈寿根，郝巍，王凯

2016, 49(5):  20-23.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.020.04

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某百万千瓦汽轮发电机辅励磁机故障导致发电机失磁，在失磁保护动作跳开机端断路器的过程中，失步保护动作跳开500 kV断路器使事故范围扩大。根据故障录波数据分析计算出发电机失磁后机端导纳、机端阻抗的轨迹变化，详细分析了事故扩大的根本原因，并提出相应的改进措施以防止类似事故的再次发生。

基于D5000系统的黑启动并行恢复策略

刘翔宇，胡文平，梁宾，李晓明，王晓蔚

2016, 49(5):  24-29.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.024.06

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研究了变电站无人值守相关问题下，发电机的并行恢复策略。先针对现阶段电网运行状况建立了变电站无人值守情况下线路的启动时限模型，得到了线路启动的时间成本期望。再建立了发电机有功出力和进相运行能力关于时间的函数。然后定义了电源中心的概念，并以之为依据求取了机组启动的距离成本。考虑机组启动的多种限制因素，调用迪克拉斯算法，计算考虑时间成本和距离成本的机组最优启动序列，通过并行校验确定机组启动顺序。最后应用IEEE39节点算例对所提出方法进行了分析验证，结果表明可明显提高机组恢复效率。

基于多馈入直流评估指标的江苏电网安全稳定性研究

黄俊辉，王海潜，汪惟源，谢珍建，张文嘉，孙文涛

2016, 49(5):  30-34.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.030.05

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针对多馈入直流的接入对江苏电网安全稳定性会产生较大影响的问题，建立基于多馈入等效短路比、多馈入影响因数和换相失败系数对多馈入直流接入电网的安全稳定性评估方法，并应用于江苏电网安全稳定性仿真分析计算中。多馈入影响因数指标计算结果表明，江苏电网属于强交流系统，其安全稳定性较高，满足安全稳定运行要求。其中锦苏直流位于受端中心，容量较大，严重故障下容易发生换相失败。通过在锦苏直流近区电网安装动态无功补偿装置能够改善直流换相失败问题。

双分裂导线连接金具异常发热原因分析与研究

李阳林，周龙武，张宇，邹建章,饶斌斌，况燕军

2016, 49(5):  35-38.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.035.04

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针对一起双分裂导线连接金具异常发热的缺陷进行了深入分析，发现耐张引流线夹接触不良是导致连接金具发热的主要原因。通过进一步的建模与仿真计算发现，随着双分裂导线某子导线耐张引流线夹接触电阻的逐步增大，该线夹处的发热功率呈现逐步增大的趋势，当接触电阻增大到一定程度后，由于子导线的分流作用，该线夹处的发热现象会逐步转移至连接金具，而接触电阻的拐点电阻的大小与连接金具本身的电阻值密切相关。通过这一特征规律的研究，为红外有效检测输电线路连接金具和耐张引流线夹的发热缺陷提供了参考依据。

基于空载合闸振动信号的变压器绕组松动诊断

王涛云，马宏忠，姜宁，李凯，许洪华，万达，崔杨柳

2016, 49(5):  39-43.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.039.05

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针对变压器空载合闸机械振动特性，采用小波包变换对其振动信号进行分析。在实验中，模拟了变压器正常和绕组松动2种状态，对其空载合闸时的振动信号进行采集，并采用小波包-能量谱分析得到各个尺度上能量的百分比作为特征量对2种状态下的振动信号进行特征提取和对比分析。实验结果表明，故障前后的振动信号的能量分布特征有明显的差异，该方法可以有效地提取不同状态下合闸振动信号特征量，应用于空载合闸振动信号的变压器绕组松动诊断。

考虑雷电天气的大电力系统可靠性评估

张富春，张富超，黄家栋

2016, 49(5):  44-48.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.044.05

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雷电天气会导致输电线路故障率增加，对大电力系统可靠性评估有重要影响。针对不同雷电水平下的输电线路具有不同的故障率，依据地闪密度划分雷电水平区域，分区建立输电线路故障率模型，提出一种基于蒙特卡洛抽样原理，在考虑雷电天气下的大电力系统可靠性评估方法。该方法分别对雷电天气和输电线路进行蒙特卡洛抽样，确定雷电天气状态和输电线路状态，生成确定的系统状态，然后进行大电力系统可靠性评估。最后给出在考虑雷电天气下的大电力系统可靠性评估流程，并通过算例说明雷电天气对电力系统可靠性充裕度指标的影响。

一次触发闪电引起的SPD接地线电流特征分析

曹雪芬，陈绍东，颜旭，张勇，谢智勇

2016, 49(5):  49-52.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.049.04

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基于一次人工触发闪电，对架空配电线路上氧化锌避雷器（surge protective device，SPD）的接地线电流特征进行了分析。在分析时发现，近距离闪电发生时，架空线路耦合产生过电压引起的SPD接地线电流峰值达到-961.0 A，平均10%~90%上升时间为17.5 μs，平均半峰值时间为68.1 μs，与实验室标准测试波形有较大的差异。另外，仅由于雷电电磁脉冲产生感应过电压的冲击，SPD是不容易被损坏的。经相关性分析发现，回击引起SPD接地线电流参数与触发闪电10%~90%上升时间对应陡度有密切的关系，SPD接地线电流峰值、半峰值时间、中和电量以及单位电阻能量都与其有较好的线性相关，拟合优度R2分别为0.83、0.83、0.90及0.94。

输电线路污闪跳闸概率计算方法

王忠岳，林济铿，胡世骏，刘辉，叶剑华，魏文辉，林昌年，孙义豪

2016, 49(5):  53-58.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.053.06

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针对高压电网运行中绝缘子污闪风险概率评估的困难，提出了基于大气质量指数和微气象站信息的绝缘子附盐密度预测及污闪概率计算新方法。首先通过大气质量指数和微气象站信息分别获取区域中心位置的盐密和气象信息；然后基于该区域中心的气象信息和盐密数据通过支持向量机建立盐密预测模型；再根据其他绝缘子的气象信息，通过盐密预测模型计算出其他绝缘子的盐密值；最后通过恒定电压下绝缘子污闪概率模型计算输电线路的污闪概率，安徽电网220 kV输电线路的运行数据的计算结果验证了方法的正确性和有效性。

互感引起的零序方向保护误动分析与对策

陈水耀，黄少锋，杨松伟

2016, 49(5):  59-62.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.059.04

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某220 kV线路高频零序方向保护在区外故障时误动，保护动作前的电压波形存在明显畸变。通过对电压波形进行谐波分析，发现电容式电压互感器（CVT）暂态特性持续时间比较短，一般在5~10 ms，而零序方向保护动作出口在20 ms以后，从而排除了CVT暂态特性不良引起零序方向保护误动的可能性。同时根据线路两侧零序电压、零序电流及零序阻抗，计算出线路上存在感应电压，从而确认相邻线路互感是导致零序方向保护误判的原因，并有针对性地提出负序电流开放零序方向保护的改进措施。

某电厂SCR烟气脱硝系统故障诊断

陈崇明，侯海萍，邹斯诣，宋国升

2016, 49(5):  63-66.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.063.04

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以某火电厂330 MW机组选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统为例，针对运行中存在的氨逃逸率高、空气预热器压差大、脱硝反应器出口与烟囱入口NOx浓度监测数据偏差大等问题，进行了流场、浓度场测试及催化剂检测。结果表明，流场分布不均是造成催化剂磨损的主要因素；催化剂活性下降、喷氨流量分布不合理是造成脱硝系统故障的原因；通过喷氨优化调整可以改善脱硝反应器出口NOx浓度分布均匀性，降低氨逃逸率。同时结合诊断分析，对电厂脱硝系统的改造提出了建议。

含缺陷在役P92蒸汽管道与时间相关的失效评定曲线及缺陷评定

刘毅，张国栋，赵彦芬，李建，周昌玉

2016, 49(5):  67-71.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.067.05

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基于服役30 000 h P92焊接接头610 ℃下高温短时力学性能试验和蠕变试验，获得了材料的稳态蠕变速率公式，并得到了相应的等时应力应变曲线。在此基础上建立了P92焊接接头时间相关失效评定图（TDFAD）。基于TDFAD分析讨论了不同应力水平下P92蒸汽管道环向外表面裂纹临界尺寸。研究发现：在较大裂纹尺寸与较低应力水平下，裂纹临界尺寸受时间影响显著；而在较大应力水平下，通用失效评定曲线（R6 option 1）与时间相关失效评定曲线（TDFAC）所确定的临界尺寸无明显差别。对长期服役于高温工况下的蒸汽管道使用TDFAC进行缺陷评定才能获得更安全的评定结果。

某超临界锅炉减温管翘曲变形及开裂原因的有限元分析

邓玲惠，康豫军，王军民，程勇明，王必宁

2016, 49(5):  72-75.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.072.04

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通过建立某超临界锅炉再热蒸汽减温管的三维有限元模型，以实际减温管工作中的温度分布和约束情况作为边界条件，模拟分析了某超临界锅炉再热蒸汽减温管的变形情况。研究结果表明，由于减温器喷水雾化不佳，使得部分喷水沉积在高温管道下部，引起该管道上下部温差较大，导致管道底部承受较大的轴向拉应力，管道上部承受较大的轴向压应力，此过程反复交替形成的交变应力是导致减温管疲劳开裂的主要原因。有限元分析计算结果与现场的实际变形情况基本吻合，误差约为8.3%。

发电

百万千瓦核电站汽轮机旁排阀变更后的选型和验证

冀润景，黄智星，石书雨

2016, 49(5):  76-81.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.076.06

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为对某百万千瓦核电站汽轮机旁排阀进行设计变更后的选型和验证工作，针对待选方案，建立了选型验证工作的流程。该流程包括设计验证和等比例试验两个阶段，通过CFD、有限元分析、模型试验、水流特性试验、空载特性试验以及汽流特性试验等方法，对各个方案进行了包括Cv特性、阀门控制性能等方面的综合对比，最终得到了理想的选型。提出的试验流程以及相关验证方法可为其他相关核电项目提供经验借鉴，同时其试验和理论计算结果所反映的不同类型阀门的特性和存在的问题也对旁排阀的选型提供了重要的参考。

核电站重要厂用水系统两阶段关阀方案分析

毛雨佳，杨若冰，李京

2016, 49(5):  82-86.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.082.05

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核电站重要厂用水系统负责把设备冷却水系统收集的热量输送至最终热阱（一般为大海），该系统必须长期安全、稳定运行。为便于核电站重要厂用水系统的设计和优化，以某核电厂为例，利用PIPENET软件对水力瞬态的计算功能，对其重要厂用水系统停泵后水锤过程进行建模模拟计算，分析泵后止回阀在不同的两阶段关阀方案下的液柱分离、阀后压力以及水泵机组倒流百分比等问题。经多方案比选后，提出止回阀两阶段关阀推荐方案：阀门快关时间为4 s，缓关时间为7 s。模拟结果表明，该方案既显著降低了泵的反转率，又保证了水锤产生的压力低于设计压力。

基于带死区投影分段线性化方法建模的汽轮机调门流量特性优化

杨彦波，胡婷婷

2016, 49(5):  87-90.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.087.04

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针对火电机组运行过程中因高调门实际流量特性与DEH设定的理论流量特性函数差异过大，而导致的机组负荷跳变、调门抖动、AGC负荷控制精度和一次调频能力不佳的问题，依据调门实际流量特性，基于带死区投影算法分段建立汽机调门开度-流量指令的线性化模型，结合汽机调门进汽量和阀切换的离散化机理公式，计算单阀和顺序阀方式下的调门流量特性函数。最后，通过在某200 MW机组实际应用，验证了该方法的可行性。

炉底漏风对火焰形态和排烟温度的影响

赵振宁，李媛园，张清峰，赵振宙

2016, 49(5):  91-96.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.091.06

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为了揭示炉底漏风进入炉膛后排烟温度大幅度升高但空气预热器入口烟气温度无明显变化的原因，采用计算流体力学模拟方法对炉底部漏风进入炉膛后火焰形态的变化规律进行了研究，结果表明：炉底漏风对燃烧器区以上的火焰形态和火焰中心几乎无影响，当漏风率达到总风量10%时，炉膛出口火焰温度增加15.7 ℃；基于空气预热器换热的热平衡推导了炉底漏风使通过空气预器风量减少引起排烟温度升高的关系式，解释了炉底漏风后空气预热器入口烟温不变、排烟温度大幅变化的现象，可以作为该领域相关技术工作的参考及借鉴。

300 MW循环流化床锅炉两侧进风风室风压均布分析及优化

孟繁明，信晓颖，薛志鹏，陈剑

2016, 49(5):  97-101.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.097.05

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通过对某电厂300 MW循环流化床锅炉进行冷态动力场试验后发现，左右两侧人孔门附近流化效果极差，一次风量达到280 m3/h左右时，两侧位置才能达到临界流化状态，与设计值偏差较大，严重影响一次风入口布置在左右两侧的锅炉安全运行。通过调节不同位置风帽的小孔个数，调节压力分布，借助流化均匀性试验界定高压区及低压区，确定改造范围。通过理论分析，在不改动一次风入口前提下，通过技术手段增加风室中部风帽阻力，逐步实现风室两侧与中部风压均匀分布，解决了风室两侧死床、结焦等问题，提高了锅炉效率。

电子皮带秤在线远程自动校验与诊断系统的研究

杨明花，余松青，陈慧云，黄震威，许峰

2016, 49(5):  102-105.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.102.04

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目前电子皮带秤校验方法主要为实物校验和模拟载荷校验，但都不能消除皮带张力变化产生的误差，也无法“在线校验”。介绍了新型“电子皮带秤在线远程自动校验与诊断系统”的结构、原理及功能，其在校验过程中使用“双砝码”叠加，通过2个校验点以拟合称量的模拟线性，同时整圈双砝码累计叠加量可达到总累计量的50%而减小了校验误差；叠加量直接置于秤架上而排除了皮带机张力带来的影响；物料输送过程中的计量数据实时远传和皮带秤在线远程自动校验，大大减少了皮带秤校验和维护工作量。

煤中碳、氢、氮检测水平综合评定方法研究

张宏亮，梁汉贤，李宇春，苏伟，李薇，陈刚，林木松

2016, 49(5):  106-110.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.106.05

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针对燃料元素快速分析方法（非国标方法）在电力系统广泛应用的情况，利用稳健统计（ROBUST）法，对全国22家省级电力用煤检测中心采用非国标方法之一的高温燃烧红外热导法测定煤中碳（C）、氢（H）、氮（N）等特性指标进行统计，计算|z|其值大小，判别检测结果离群值，并采用标准比较法评判离群结果是否合格，科学客观评估各实验室对C、H、N的检测能力；同时，分析各相关指标可疑值和离群值产生的原因，提出了控制燃料实验室质量检测水平的技术改进措施，以使高温燃烧红外热导法测定煤中C、H、N含量的准确度得到保证。

智能电网

应用于智能电网在线监测设备供电的磁共振无线供能装置

周洪，蒋燕

2016, 49(5):  111-115.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.111.05

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电力输电线路在线监测设备的持续稳定供电一直是亟待解决的难题之一。针对这个问题，结合高压取电技术，设计了一种基于磁场共振耦合的无线供能装置，受天气影响小，基本无需维护，实现对在线监测设备的可靠供电；为保证装置有足够的电能输出，通过分析输出功率的变化情况，采用最大功率点控制实现电能的稳定输出。经国家专业检测机构进行了工频耐压、电能稳定输出和调谐控制专项测试，工频耐压测试后系统工作正常，模拟导线电流在200~1 000 A时能保证发射端的稳定输入，增加频率调谐控制后可使输出功率提高2倍以上。测试结果表明装置能在1.1 m传输距离内实现稳定的电源输出。

箱式变电站智能监测装置设计

黄新波，吴孟魁，朱永灿，朱海涛，王军安

2016, 49(5):  116-122.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.116.07

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针对传统箱式变电站的控制系统智能化程度低、设备间互操作性不良的问题，根据箱式变电站的功能需求，提出了一种智能箱式变电站监测装置的设计方案。该方案基于S3C2440A +STM32F4处理器构建硬件平台，通过以太网通信方式实现信息交互，按照IEC 61850协议标准对箱式变电站进行了功能分析和信息建模。实验结果表明，本装置测得的电压、电流、有功功率皆可达到0.3级，无功功率也可以达到1级；可以实时监测箱式变电站的运行情况并实现设备之间的通信互操作、自动控制、报警和跳闸等功能。

基于IPv6的多接入智能电网网关设计

向敏，黄盛刚，田力，黄浩林，何金星，唐亮，朱大鹏

2016, 49(5):  123-128.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.123.07

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针对智能电网网关中本地通信接入方式单一且本地通信IPv6技术应用较少的现状，设计了一种基于IPv6的多接入智能电网新型网关。网关基于STM32F107高速处理器和μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统，采用自主研发的IPv6协议栈，实现了支持IPv6的多种本地通信方式（电力线载波、433 MHz、470 MHz、780 MHz、2.4 GHz）接入以及以太网、GPRS远程输出，支持数据的保存与网关动态参数配置功能。测试结果表明，网关设计方案可行，可实现多种本地通信方式的IPv6接入，能够适应多种通信环境。

智能变电站SCD中设备虚端子图形化生成系统的设计与实现

尹笋，杨德培，郑永康，童晓阳，蔡刚林，庄先涛，田力智，潘峰，陈络风，胡德峰

2016, 49(5):  129-135.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.129.07

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为了辅助智能变电站配置描述（SCD）虚端子的快速设计，研究了一种SCD中设备虚端子图形化生成系统。给出了该系统的技术思路，阐述了手工快速关联、基于已有模板辅助查找与定位候选输出虚端子、复制间隔或设备的虚连接到相似目标设备等关键技术。运用图形化技术，分区分栏显示IED的已关联虚连接、输出虚端子及其发送源、待关联的输入虚端子，快速定位发送设备的输出虚端子，采用图形化拖放进行手工关联。针对某接收设备某输入虚端子，以已有SCD中相关设备的虚连接为模版，对虚端子描述与关键词匹配，辅助快速找到相近的各候选虚端子，自动生成目标设备的虚连接。采用Qt C++实现了该系统，它已成功运用于实际变电站设计，取得良好的效果，大大提高了智能变电站虚端子的设计效率和准确性。

智能变电站虚回路检验工具的开发与应用

唐凡，董默，刘守瑞，乔辉

2016, 49(5):  136-140.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.136.05

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针对目前验收智能变电站没有查线环节，验收效率较低的现状，根据GOOSE/SV信号交换过程中发布对象唯一性的原则，基于VB环境开发出智能变电站虚回路检验工具，可实现SCD（Substation Configuration Description）修改前后的比对，SCD与虚端子表的比对，并自动校验SCD是否满足规程规范。基于此提出双重验收方案，在功能调试之前通过虚回路检验，减少调试过程中缺陷个数，提高验收效率。在220 kV吴家庄智能变电站验收进中行工程应用，验证了该方案的有效性。

新能源

基于风电出力预测误差补偿度与经济效益的最佳储能容量配置

胡亚伟，李江，胡立强，晁勤，胡续坤，杨扬，刘清贵

2016, 49(5):  141-148.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.141.08

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以储能实时充放电弥补风电日前预测出力与实际出力之间的误差，可达到间接提高风电预测精度和风电利用效率的目的，但是受储能成本制约，必须探讨储能最佳容量选取方法。以弃风降低量、火力备用减小量、环境友好效益与储能投资、运行维护成本对比分析为准则，基于风电预测误差的概率分布特点，确定不同误差补偿度，配置相应补偿度下的储能容量，获得相应储能容量下的经济效益，进而计算出回收储能成本年份。基于补偿度、储能容量、回收成本年份三者关系确定了最佳补偿度下的储能容量配置和回收成本年份。通过对新疆148.5 MW风电场仿真验证及效益评估，将风电日前预测误差限制到±25%，最佳补偿度为91.5%，最佳储能容量为12.28 MW，约7.58年收回成本。

储能锂电池运行状态综合评估指标研究

陈豪，刁嘉，白恺，高飞，马步云，李娜

2016, 49(5):  149-156.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.149.08

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随着锂电池储能技术不断完善，国内外锂电池储能电站不断增多，储能锂电池运行情况越来越受到重视。以运行数据为基础，结合理论分析，研究了电池电压极差、电池电压标准差系数、电池温度极差、SOE极差、功率-SOE相关度、运行充放电效率等储能锂电池运行状态评估指标，并根据指标之间的内在联系，对评估指标体系进行了综合评价。研究结果表明，上述指标能有效评估储能锂电池运行状态，对于及时发现电池故障，合理安排电池检修维护具有指导意义。

基于典型天气类型计及随机预测误差的光伏发电短期预测研究

陈瑶琪

2016, 49(5):  157-162.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.157.06

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光伏发电出力与天气类型有直接关系，越是多云或是阴雨天气，光伏出力预测的误差越大。基于典型天气类型的划分，提出了一种计及预测相对误差的考虑“相关影响因子”的光伏出力预测模型。定义了典型天气类型并据此对历史数据进行了划分，提出了光伏出力预测的“相关影响因子”；利用t Location-Scale分布建立了光伏出力预测的相对误差概率模型，采用拉丁超立方技术进行了预测相对误差的样本抽取；将光伏预测的相对误差其与预测值进行叠加得到了最终的预测结果。利用算例证明了所建模型的可行性和有效性。

电网

基于风险约束的风电和水电联合日前调度优化模型

张玮，李丹，张翔宇，李佳宇，谭忠富

2016, 49(5):  163-170.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.163.08

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为解决风电随机性对电力系统稳定运行的影响，引入梯级水电机组为风电机组提供调峰备用，构建了考虑风险约束的风电和水电联合日前调度优化模型。首先，分别构建了梯级水电机组输出功率模型、风电机组输出功率模型，以系统调度净收益期望值最大化作为目标函数，综合考虑风水电协调约束、系统功率平衡约束，构建了风水电联合调度模型。进一步，为了考虑风电不确定性给系统带来的风险因素，建立了计及风险约束的风水电联合随机优化调度模型，并采用启发式算法对模型进行线性化处理。最后，选择3个风力发电场和2个流域的7个水力发电厂组成仿真系统，对风水电联合调度优化进行算例仿真模拟。结果表明：所提出的水风电联合运行策略可以用来促进风力发电，最大化系统运营期望收益的同时最小化系统运营风险，因此，在进行风电和水电联合调度时应综合考虑内部和外部不确定性因素，以获得能够兼顾运营收益和风险的最优解。

分裂导线体型系数试验研究

闵绚，牛华伟，文志科，付晶，曾云飞

2016, 49(5):  171-177.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.05.171.07

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为研究分裂导线屏蔽效应对体型系数的影响，选取不同型号的导线进行实际导线节段模型风洞试验，分析导线截面、风速、风攻角、分裂数和流场等因素对分裂导线气动特性的影响。试验结果表明：双分裂导线体型系数在偏转临界位置前随风攻角的增大而增大，当风攻角达到临界位置以后，风攻角的增大对双分裂导线体型系数基本无影响；四分裂、六分裂和八分裂导线的体型系数随风攻角的变化呈先增大后减小的趋势，在某个角度有一个体型系数最大值；10%紊流度条件下分裂导线的体型系数均比均匀流场下的结果大10%~15%；紊流场条件下当风速为30 m/s时，试验得到的四分裂、六分裂和八分裂JL/G1A630-45导线的体型系数较设计规范中的取值分别减小了27.60%、24.38%和22.51%。

格构式复合材料电杆结构设计及承载性能分析

杨风利，邢海军，李正，杨元春

2016, 49(5):  178-184.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.04.178.07

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根据沿海台风地区气象条件，计算了大风工况下格构式纤维增强复合材料（FRP）电杆的设计荷载，确定了电杆结构布置型式和杆件规格。考虑服役周期内结构大变形和FRP老化的影响，采用通用有限元软件ANSYS完成了格构式FRP电杆结构分析；与承载性能相同的常规混凝土电杆相比，单根电杆重量可降低60%以上。为验证格构式FRP电杆的承载性能，完成了90°大风100%设计荷载工况和超载工况下的电杆结构真型试验，获得了沿高度方向的杆身位移和典型构件断面的应变，并与有限元计算得到的杆顶位移和主材断面应力进行了对比分析。研究结果表明，格构式FRP电杆杆件在250%设计荷载内均处于线弹性阶段，其中主材断面应力最大值159.8 MPa，低于FRP材料的屈服强度300 MPa；有限元计算得到的杆顶位移和主材断面应力与试验结果基本一致，当加载至约260%设计荷载时，FRP电杆根部侧面加固板孔壁发生剪切破坏。