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2020年 第53卷 第10期    刊出日期：2020-10-05

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专稿

清洁低碳发展背景下跨国互联电力系统规划方法

周原冰, 江涵, 肖晋宇, 梁才浩

2020, 53(10):  1-9.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006243

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在全球应对气候变化清洁低碳发展的宏观背景下，当前跨国互联电力系统研究在地域范围、时间跨度、多层次协调等方面都存在一定不足。提出了协同有序完整的跨国互联电力系统规划研究体系框架，重点介绍情景设置、网源协同规划、环境气候-经济-社会效益分析等关键技术模型；基于“工作体系”和“支撑体系”，设计了总体工作流程；以实现《巴黎协定》温控约束为目标，对全球电力需求、电源结构、电能流动等问题开展了情景分析，评估研究综合效益。最后对规划研究方法进行了总结，并提出了提升建议。

国家“十三五”智能电网重大专项专栏：（一）电工磁性材料及应用技术专栏

机械应力作用下电工钢片静态磁滞特性模拟方法研究

李伊玲, 李琳, 刘任

2020, 53(10):  10-18.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004045

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准确快速模拟磁性材料在不同应力下的磁滞特性对设计承受机械应力的电气设备铁心有重要意义。用BROCKHAUS-MPG200电工钢测试系统，测量了电工钢片样本在不同应力下的磁滞回线，发现其在应力作用下，磁滞回线会产生局部畸变的现象，且磁密越高，这种畸变越严重。为此，首次将2种常用的简化Preisach模型拓展至应力下的电工钢片磁滞特性模拟，发现仅有一种Priesach模型适用。根据该模型的基本特征，仅需利用具有畸变特性的实测极限磁滞回线，即可辨识不同应力值下的Everett函数。提出立方插值法提取以应力为变量的逆Everett函数，建立了应力下电工钢片的静态逆Preisach模型。实验及仿真结果表明，该模型计算精度较高，可用于实际工程中应力下磁性材料的磁滞特性模拟及磁滞损耗计算。

Nb添加量对FeBCu纳米晶合金组织结构、磁性能和退火脆性倾向的影响

吴立成, 李艳辉, 张伟

2020, 53(10):  19-25,33.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006191

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为改善FeBCu系纳米晶软磁合金的热处理工艺性，抑制其退火脆性倾向，利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、振动样品磁强计和平板弯曲实验等测试手段，研究了Nb含量对Fe_86-xB₁₃Cu₁Nb_x(x = 0~6)急冷合金条带的结构、热性能、结晶化组织、磁性能和退火脆性倾向的影响。结果表明：增加Nb量可有效提高非晶相的热稳定性、细化热处理后合金的α-Fe晶粒尺寸并改善其软磁性和退火脆性。其效果在Nb含量＞2 at.%尤为显著，而当Nb含量 ≥ 5 at.%时趋于平缓。纳米晶合金退火脆性的改善主要源于其α-Fe晶粒尺寸和体积分数的降低。

新型矢量磁滞模型的建模与验证

邓凯, 李永建, 成昊, 巩学海, 杨富尧

2020, 53(10):  26-33.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006201

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为描述旋转磁化过程并有效模拟各向异性对于磁化过程的影响，在矢量磁滞算子模型（vector hysteron model，VHM）的框架下改变了基于等势面模拟磁化过程的方法，提出了一种新的磁滞算子实现方法。采用分支曲线作为磁滞算子临界面方程，并利用有向分支曲线的方法对算子的临界面方程进行求解。为了能够进一步研究模型在不同激励条件下的精确模拟，对不同频率下的实验数据进行了参数辨识，并采用Moving函数对辨识参数的分布进行了表征。通过模拟计算结果与实验数据的对比，验证了新型矢量磁滞模型的有效性。

电力变压器铁心、油箱振动特性及与近场噪声的关联性研究

樊超, 聂京凯, 肖伟民, 王广周, 汲盛昌, 杨富尧, 刘洋, 杜鹏宇

2020, 53(10):  34-41.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004089

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变压器的噪声主要是由油箱的振动产生，油箱的振动主要是由铁心的振动产生，而铁心的振动主要是由电磁力产生，为了研究铁心电磁力、铁心振动、油箱振动与近场噪声的关联关系，采用虚功法对不同电压下不同方向变压器铁心的电磁力进行了仿真计算，采用有限元分析法对不同电压下变压器铁心的振动特性进行了仿真计算，并利用加速度传感器测试了不同电压作用下不同方向铁心、油箱的振动特性，以及变压器的近场噪声特性，探讨了铁心振动的传递过程，发现铁心电磁力的大小、方向、频率与铁心振动、油箱振动、变压器近场噪声具有明显的相关性。

Mn对FeCuSiBNb纳米晶合金的高频磁特性和微观结构的影响

张博峻, 肖恢芸, 贺爱娜, 黎嘉威, 董亚强

2020, 53(10):  42-49.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202005105

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通过差示扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、磁光克尔显微镜（MOKE）、直流B-H仪和阻抗分析仪等手段研究了Mn元素对FeCuSiBNb合金的热稳定性、高频磁性能、微观结构和磁畴的影响。结果表明：Mn元素对合金的第一与第二晶化温度区间和矫顽力的影响非常小，但可提高合金的高频磁导率和适用退火温度区间。与无Mn合金相比，Mn掺杂合金在10 kHz下磁导率可提高36.5%，且可抑制Fe₃B相的析出。这种良好的高频特性可归因于Mn元素的掺杂降低了纳米晶合金的平均晶粒尺寸，改善了磁畴结构的均匀度，从而降低了钉扎场。

钕铁硼永磁材料在过热失磁条件下的磁滞损耗测试与分析

李永建, 栗浩森, 耿惠, 巩学海, 杨富尧

2020, 53(10):  50-57.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202005057

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以钕铁硼为代表的稀土类永磁材料因其磁性能好、价格低、力学性能好等特点广泛应用于永磁电机，电机中的谐波磁场又会使永磁体产生损耗，严重时会导致永磁体过热失磁，影响到电机的稳定运行。通过设计的永磁综合磁特性测试装置定量施加交流磁场，发现在低频下，饱和充磁的钕铁硼会出现明显的磁滞现象。对钕铁硼材料在过热失磁条件下进行了磁滞损耗的定量测试与磁特性分析，发现过热失磁的钕铁硼会产生明显的磁滞损耗。测试结果表明：永磁体在高温状态下长时间运行时会逐渐失去磁性，永磁体的磁滞损耗会逐渐增加，甚至在一定条件下磁滞损耗会高于涡流损耗。这说明永磁体的磁滞损耗会加速永磁体的失效，而且在某些情况下是失磁的主要原因。

主编寄语

特约主编寄语

2020, 53(10):  58-58. 

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面向统一能源系统的氢综合利用技术

风/光制氢系统的同质化建模

蔡国伟, 边育栋, 孔令国, 宋佳, 徐贺

2020, 53(10):  59-65.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004155

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随着能源技术的快速发展，风/光制氢系统将成为典型能源存在场景。本文分析风/光制氢系统中异质能源的功率交换特性，从功率/能量的供需平衡角度出发，建立风/光制氢系统的同质化分析模型；根据对模型运行域的分析，建立统一的分析框架，并通过3个维度对风/光氢制氢系统边界条件进行分析；并根据历史数据，绘制出力散点图，分析运行点规律及运行点指标范围，并对系统运行域进行合理分析。

考虑热电综合利用的光伏储氢独立供能系统容量优化配置

熊宇峰, 司杨, 郑天文, 陈来军, 梅生伟

2020, 53(10):  66-73.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006027

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青藏高原广大边远地区受地理限制和气候因素影响，能源供给问题长期无法有效解决。考虑到当地气候高寒、光照充裕、负荷分散等特点，结合氢能无污染、零碳排、高热值的优点，提出了光伏储氢独立供能系统的基本架构，以实现高寒条件下热电负荷的综合供应。并建立了含电解槽、储氢罐、燃料电池的储氢系统热电联供模型，充分挖掘储氢系统热电联储联供潜力。在此基础上，进一步提出了光伏储氢独立供能系统的容量配置模型和优化方法，并通过算例对比分析了光伏储氢独立供能系统与现有的光伏蓄电池独立供能系统的性能差异。仿真结果验证了本文所提光伏储氢独立供能系统方案的可行性。研究成果有望为青藏高原边远地区分布式清洁供能提供新的思路和方法。

日本家用燃料电池热电联供系统在中国应用的经济性分析

神瑞宝, 代贤忠, 蒋东方, 韩新阳, 鲁强, 靳晓凌

2020, 53(10):  74-79.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006049

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分析日本家用燃料电池热电联供系统（ENE-FARM）的技术原理及推广应用情况，针对影响ENE-FARM经济性的因素较为复杂的特点，建立考虑设备价格、家庭年用电量、电力及燃气价格等因素的ENE-FARM经济性分析一般模型，引入盈亏平衡电价曲线分析ENE-FARM在日本和中国应用的经济性差异，并分别对2020年和2030年场景进行测算。分析表明：现阶段ENE-FARM在日本已具备应用经济性，但在中国尚不具备大规模推广应用的条件，可在海岛等偏远地区以及自然灾害频发地区试点应用；2030年，在设备造价逐步降低，居民电力及燃气价格体系逐步理顺的前提下，ENE-FARM系统在中国居民家庭中的应用将实现盈亏平衡。

风光氢耦合发电系统的容量优化配置及日前优化调度

贾成真, 王灵梅, 孟恩隆, 杨德荣, 郭东杰, 刘玉山

2020, 53(10):  80-87.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201909003

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为了在已投产的风光耦合发电站中实现制氢、储氢及燃料电池的最佳容量配比以及系统内部跟踪日前发电计划的优化调度，采用快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）实现了对容量配比多目标优化问题的求解，构建了考虑运氢量的风光氢发电系统内部跟踪日前发电计划的优化调度算法。首先，建立了各子系统的等效数学模型，提出了结合系统收益和全寿命周期年均值成本的经济性指标，以系统弃风弃光率、功率缺额率和经济性为目标得出制氢、燃料电池功率和储氢容量；其次，利用优化后的容量作为日前优化调度的约束条件，采用加权系数法建立了以日累计跟踪计划误差最小和储氢压力波动最小的单目标数学优化模型，利用Yalmip求解器对模型进行了求解；最后在Matlab中对所建立的模型进行了仿真和验证，得到了系统的最优容量配比，实现了系统内部跟踪日前发电计划的优化调度。

考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法

尹晨旭, 朱刘柱, 项超, 叶斌, 张理, 刘洪

2020, 53(10):  88-95,148.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201912028

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针对当前综合能源系统研究未充分考虑氢能交互转换以及利用等问题。以综合能源微网为研究对象，提出了考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法。首先，提出了考虑氢能交互的综合能源微网的典型架构；其次，构建了以氢能为核心的关键设备的能效与经济性模型；在此基础上，构建了综合能源微网的日前调度模型，并针对调度问题的属性，采用混沌增强烟花优化算法对调度模型进行求解；最后，通过实际算例的对比与分析，验证了所提模型方法的有效性与适用性。

区域综合能源系统规划与运行技术

考虑复合储能的综合能源系统能量模拟与优化调度

罗永伟, 李成仁, 张泠, 张建民, 吴心弘, 连进步, 范瑾

2020, 53(10):  96-103.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202001087

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基于多能互补的综合能源系统是提升区域能源利用效率、优化资源配置的重要途径。以综合能源系统周期内运行费用最小化为目标函数，建立综合能源设备能量流矩阵模型，提出了一种结合动态规划与改进粒子群算法的方法。在同一负荷与能源价格设定下，采用横向对比方法分析了工况1无储能、工况2仅储热、工况3复合储热储冷设置下综合能源系统的优化情况，结果表明：工况3、工况2的运行费用相对工况1分别减少14.65%、5.92%，储能装置的存在对优化系统整体运行调度具有显著影响，同时减少了供能设备，在降低系统运行成本的同时还加强了系统的稳定运行。

计及换热器传热特性的热电联合系统优化调度

邹黎明, 边晓燕, 蒋建杰, 吴恒超

2020, 53(10):  104-112.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202002083

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换热器传热特性是影响热电联合系统优化调度的关键因素之一。针对热电联合系统，基于传热原理，采用抽汽的三级传热模型来描述换热器的传热过程，利用迭代法计算一定热负荷下的抽汽量，提出计及换热器传热特性的热电、火电、风电的联合调度模型。最后以最小化煤耗量为优化目标，分析换热器传热特性对抽汽传热过程和热电联合系统调度结果的影响。算例表明：增大换热器传热面积、降低换热器出口水温可以不同程度地提高风电消纳能力，降低运行成本，研究结果为电热联合系统优化调度方案提供换热参数选择的依据。

含电转气的多能源中心协调优化运行策略

张磊, 秦光宇, 刘亚玲

2020, 53(10):  113-122.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202002013

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电转气技术的应用使得电力网络与天然气网络实现双向闭环能量流动，可以促进间歇性清洁能源的消纳。可将电转气细分为电转氢气、氢气转天然气2个过程并加入储氢设备以更好地协调电能-氢能-天然气能三者之间的能量流动。以系统运行成本最低及最大程度接纳风电为目标，计及电转气、天然气管网、各能源设备等运行约束构建了含电转气的多能源中心协调优化运行模型。模型对天然气网络潮流的非线性约束进行了线性化处理，加入权重系数将双目标优化问题转化为单目标优化进行求解。最后为了验证所建立模型的有效性和可行性，选取了4节点的多能源网络系统进行实例仿真分析，通过调用YALMIP工具箱的分支界定法进行模型求解，并对不同权重系数下不同场景系统的运行成本及风电消纳率进行了分析，结果证明电转气在多能源中心运行中的可行性，且电转气的中间产物氢气利用需求越高，风电消纳的程度越大。

基于改进时间约束Petri网的综合能源系统运行优化及可靠性评估

胡列翔, 王蕾, 董明枫, 李宏仲, 孙可, 胡哲晟

2020, 53(10):  123-132,139.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003183

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综合能源系统包含的设备和负荷类型众多，设备之间的耦合方式多样，在实际综合园区建设过程中，对不同供能方式的经济性和可靠性评估显得尤为重要。首先，通过构建冷热供能系统的时序模型、耦合设备和储能装置的通用模型，并结合时间约束Petri网基本建模原理，建立了系统的运行优化模型；然后，对系统中元件两状态模型进行分析，建立系统的状态空间模型；并通过系统状态进行随机抽样并计算相应的供能可靠性指标。最后，通过对含有储热、储电、储气等多能存储的实际综合园区进行算例分析，评估不同运行方式下多能源系统的可靠性和经济性，从而为实际园区建设提供理论分析依据。

电-气综合能源系统状态估计可观测性分析

杨晓楠, 郎燕生, 姚远, 陈艳波, 朱承治

2020, 53(10):  133-139.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006094

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状态估计对于电-气综合能源系统的运行监视、优化调度等起着至关重要的作用。在进行状态估计前，需根据现有的量测配置对系统进行可观测性分析，以保证状态估计的正常运行。由于2系统的时间常数差别较大，一般由微分代数模型来描述两者的耦合系统。首先通过有限差分法将描述天然气动态特性的偏微分方程差分化；在此基础上对电-气综合能源系统进行可观性分析，得到了电-气综合能源系统可观测性分析的判定依据与分析步骤。最终通过算例分析验证了所提方法的有效性。

电网

考虑供给-需求调控成本动态变化的园区供用能综合优化模型

栾凤奎, 唐艳梅, 金璐, 李克成, 刘志渊

2020, 53(10):  140-148.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004046

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对于包含柔性负荷的园区级综合能源系统，可通过调整各能源转换设备的出力改变冷、热、电、蒸汽等能源产品的供给量，也可通过需求侧管理调整各类能源产品的实时需求量。各能源转换设备出力调节及需求管控措施均需相应的成本，有必要对冷、热、电及蒸汽等能源产品的生产侧和需求侧进行综合协调。通过构建冷热电气各类能源转换系统与需求调节措施动态成本的数学模型，以供用能综合成本最低为目标，对能源转换设备出力和需求调节进行综合优化。结果表明：同单纯调节能源转换设备出力相比，园区能源转换设备出力与需求综合调控可进一步降低供用能成本。

基于确定性解法的新能源微电网经济运行优化

孙瑛爽, 罗聪, 葛乐矣

2020, 53(10):  149-155.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004219

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针对典型的微电网应用场景，研究光伏发电、风力发电测和负荷预测误差的数学规律，在考虑微电网环保性因素、经济性因素的基础上，构建基于确定性解法的微电网经济运行优化模型，该模型简化了多目标问题的求解难度。在具体算例中，分析不同置信度、不同预测误差及不同环保算子对微电网经济运行的影响。研究结果表明：提高光伏出力、风电出力和负荷预测精度可以降低微电网优化运行成本；微电网优化运行模型求解时，确定性解法的算法收敛速度快，迭代时间更短。

基于性能退化的电力电子器件寿命评估

潘广泽, 张铮, 罗琴, 李小兵, 孟苓辉

2020, 53(10):  156-162.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201907027

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针对目前的寿命评估方法不能满足高可靠、长寿命以及多故障模式竞争的电力电子器件寿命评估需求，提出了基于性能退化的电力电子器件寿命评估方法。通过收集电力电子器件的性能退化数据，建立其性能退化模型和寿命分布模型，给出性能退化模型和寿命分布模型的模型参数估计、模型拟合优度检验以及模型优选方法。考虑到电力电子器件具有多个性能参数的退化，提出电力电子器件竞争失效模型，实现对高可靠、长寿命以及多故障模式竞争的电力电子器件寿命快速评估。以某型绝缘栅双极型晶体管为例开展寿命评估，评估结果和试验结果差距较小，验证了该方法具有良好的准确性和有效性。

220 kV单回长线切改中的高抗配置与工频谐振分析

曹斌, 苗丽芳, 原帅

2020, 53(10):  163-171.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201902021

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为避免电网产生过电压，一般在长线路两端配置线路高抗。随着电网不断建设，往往会将长线路切改，接入新的变电站，以增强电网输送能力。在此过程中，因线路高抗配置不当引发的电网谐振事故频发。基于PSCAD软件，建立某220 kV单回长线路送出工程的精确电磁暂态模型，分析高抗及小电抗参数配置与工频谐振的动态特性，定量分析了线路对地电容、补偿度、中性点小电抗等因素与工频谐振之间的关系。最后，针对工程提出整改措施，并成功解决谐振问题，为电网的设计与运行提供技术参考与实践经验。

基于“效益-精度”对冲的两级电力市场负荷预测技术

寸馨, 钱仲文, 孙艺新, 王珂, 王跃, 黄志恒, 王智敏, 石惠承, 赖来利

2020, 53(10):  172-179.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201809003

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电力市场的引入对协助电力行业实现电网的稳定运行和规划，促进电能的有效利用和调度，避免资源的浪费，发挥着不可替代的作用。在各国的电力市场中，售电公司/大用户通常会采用预测模型开展负荷预测，并为日前电力市场交易提供依据。当前提出的各负荷预测模型主要以“精准”作为唯一的优化目标，缺乏对各市场价格的差异性波动及售电公司/大用户经济效益的考虑。提出兼顾精确性和经济性的目标策略，建立基于“效益-精度”对冲的两级电力市场负荷预测技术，此技术基于传统负荷预测技术，在目标函数中引入成本因素，采用改进的反向传播法作为网络训练方法。通过对纽约地区负荷数据开展实例验证，验证结果显示，该方法对量化售电公司效益，推进其经济性和准确性综合提升，具有明显成效。

金中直流送端电厂最少开机方式优化

谢惠藩, 梅勇, 周剑, 徐光虎, 黄磊, 李明, 赵晓斌, 杨健

2020, 53(10):  180-186.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201805153

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为解决枯水期低负荷运行期间水电机组安全问题，基于对短路电流及有效短路比、跳入孤岛稳定性、低次谐波振荡分析，提出最少开机优化策略。为消除直流被动跳入孤岛后短路电流不足、存在功率振荡和低次谐振等风险，提出增加跳入孤岛主动闭锁直流功能，以确保小开机方式下跳入孤岛后设备安全。运行实践表明，采用所提枯水期送端电厂开机优化策略及实施跳入孤岛主动双极闭锁功能后，梨园和阿海电厂最少开机可优化至2台，从根本上解决枯水期部分机组长期空载运行导致的设备和厂房安全风险，且有效保证了跳入孤岛后直流和电厂相关设备安全。

基于一致性算法的微电网无差调频控制策略

王岳, 杨国华, 庄家懿, 潘欢, 邹玙琦, 韩世军

2020, 53(10):  187-191.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201907162

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微电网孤岛运行时，采用传统下垂控制策略的微电网频率因其输出功率的变化而偏离额定值，为此，提出一种微电网下垂系数自调节控制策略。微网内各微源由一致性算法获得下垂系数自调节值，实现微电网频率无静差，同时确保有功功率按额定容量分担负荷，在PSCAD中搭建微网模型，并与传统下垂控制仿真结果对比，表明了控制策略的有效性。

基于GOOSE通信的分布式接地选线应用

陈宏山, 余江, 姜淼, 石勇, 侯炜

2020, 53(10):  192-199.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201905038

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介绍了一种基于GOOSE通信的分布式接地选线方法，并在继电保护装置中应用。小电流接地系统中发生单相接地故障时，由于消弧线圈的投入，导致故障电流较小，常规的稳态判断方法很难起作用。采用小波分解算法可以捕捉接地瞬间产生的暂态分量，迅速准确地识别出接地线路。利用站控层GOOSE可以在多个装置之间实现数据共享，然后利用小波算法就地判断故障。MATLAB仿真验证了该算法的有效性，采用此算法的微机保护装置经过实时数字仿真系统（real time digital simulation system, RTDS）实验验证了其有效性和实用性。

基于损耗最小化的南方西电东送通道功率优化分配实用方法

程改红, 朱庆春, 燕京

2020, 53(10):  200-205.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201911093

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为降低西电东送电网运行过程中的输电损耗，采用理论解析法和仿真计算相结合的方法对网损最小化的西电东送通道功率优化分配策略进行研究。基于等网损微增率原则对不同直流输电通道的功率优化分配关系，确定各直流输电通道的最优功率占比；在不同直流通道功率最优分配的基础上，通过电力系统分析计算软件对交流和直流通道送电功率的合理分配关系进行寻优计算。通过分步实施的寻优策略，将多个输电通道功率优化分配的多变量优化问题简化为单变量优化问题。基于进退法、黄金分割法等一维搜索方法，可通过较少的寻优次数确定最优的输电通道功率分配方案。实例表明，提出的输电通道功率优化策略具有较强的实用性和可操作性，可为电网运行方式安排和经济运行提供重要参考。

多分层直流馈入的特高压环网开断运行特性及安控措施

白帅涛, 陈得治, 马世英, 董清, 汤伟, 吉平, 杨铖, 蒋希凯

2020, 53(10):  206-214.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201909024

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某受端省级电网的特高压交流环网投运后，为多特高压直流分层接入、满功率消纳提供了条件，受端特高压交直流以及1000 kV/500 kV交流电网之间的耦合强度加大。为保证故障后特高压交直流电网的可靠运行，仿真分析了1000 kV特高压环网开断后交直流耦合的电压稳定特性，以及开断后大功率转移至500 kV电网的热稳定特性，分析了此电网结构下电压稳定、热稳定两大运行问题产生的原因；为减小防控措施量，计及直流调制、切负荷等多资源控制手段的灵敏度以及优先级，建立了防控两大运行问题的统一多资源协控优化模型，并提出了基于控制代价的恒步长梯度下降启发式寻优方法来求解得到协控措施。依托实际电网开展了仿真计算，验证了该控制措施能够有效减少防控措施量。

发电

基于多变量广义预测控制算法的两级过热汽温协调联动控制

仝声, 刘乐, 王鹏飞

2020, 53(10):  215-223.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201909059

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大型火力发电机组过热汽温被控对象具有大迟延、大惯性、受干扰因素多以及不同负荷下的被控对象模型变化大等特性，同时面临着煤质多变、环境多变等各种复杂恶劣的工况，以传统PID控制和单变量广义预测控制为基础的汽温控制效果有限。利用递推最小二乘法（recursive least square，RLS）建立了过热汽温系统3个典型工况下的模型，并基于多变量广义预测控制构建了两级过热汽温联动控制优化策略，同时将该策略应用于某电厂330 MW亚临界机组。结果表明，无论是稳态工况还是复杂的变负荷工况，优化控制策略都能够很好地控制过热器出口汽温。

燃煤锅炉掺烧干、湿污泥系统的设计思路

方朝君, 冯炳全, 庞毅, 胡波, 赵伟

2020, 53(10):  224-230.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201912174

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依托煤电机组高效的污染物处理设施处置生活污泥是较优的技术选择。针对燃煤锅炉改造同时具备掺烧湿污泥和干污泥（含水率分别约为80%、30%）能力的工程实例，研究耦合掺烧带来的臭气和干化污水问题，并对其处理系统进行设计优化。污泥接收、干化、输送等环节产生的臭气采用车间整体微负压控制和干化系统局部抽负压方式收集，集中送入二次风箱系统后，进入炉膛，利用高温燃烧除臭。污泥处置过程中的污水与有机污染物浓度较低的厂区生活污水混合，进入后续生化处理环节，最后送至现有工业废水中间水池回用，不发生外排。通过上述改进，避免了污泥耦合掺烧过程中产生的二次污染，为其他同类燃煤锅炉耦合污泥改造工程提供参考。