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期刊信息/Journal information
武汉大学学报（工学版）
武汉大学学报（工学版）

李晓红

双月刊

1671-8844

article321@163.com ejwhu@whu.edu.cn

027-68755516;68752082

430072

武汉市武昌珞珈山东湖南路8号

武汉大学学报（工学版）/Journal Engineering Journal of Wuhan UniversityCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>原武汉大学、武汉水利电力大学、武汉测绘科技大学、湖北医科大学合并组建成新的武汉大学。从2001年第1期开始，《武汉水利电力大学学报》改名为《武汉大学学报（工学版）》，其办刊宗旨、刊号、刊期、页码数和订份等都保持不变，原《武汉水利电力大学学报》的订户即为《武汉大学学报（工学版》的订户。本刊重点刊登本校作者的学术论文。
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    考虑饱和铁芯型故障限流器的柔性直流输电系统双极短路故障检测方法

    袁佳歆郑元坤薛志英余越...
    699-708页
    查看更多>>摘要：饱和铁芯型故障限流器通过增大电感值抑制短路电流上升速率,然而电感变化将改变输电线路故障特征,进而影响继电保护对直流输电系统双极短路故障的检测.针对上述问题,提出一种考虑饱和铁芯型故障限流器的双极短路故障检测方法,该方法具有检测速度快、灵敏性与可靠性高的优点,能够准确判别区内、区外故障.首先,分析故障情况下换流站的等效电路,对故障限流器铁芯磁化曲线进行线性拟合,建立双极短路故障等效电路,建立微分方程并求解,得到故障电流与限流器两端电压的解析表达式,据此提出基于限流器两端电压变化情况的双极短路故障检测方法;其次,搭建双端口±100 kV柔性高压直流输电系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)仿真模型,验证该方法的有效性,并与传统方法进行对比,验证该方法具有更快的检测速度;最后,分析短路电阻对该方法的影响,搭建多端口 VSC-HVDC仿真模型,结果表明,对于475 Ω及以下的短路电阻,该方法均能够准确识别故障,且能够准确识别区内、区外故障.

    柔性直流故障限流器双极短路故障检测电压变化率

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    一种考虑网络特性的综合能源系统节点能价计算方法

    柯德平胡佳徐箭宋琳...
    709-716页
    查看更多>>摘要：构建了考虑网络特性的综合能源系统模型,对系统真实的边际用能成本进行核算,研究了考虑网络动态特性的综合能源系统节点边际能价求解方法.首先,基于计及能量平衡约束构建了考虑网络特性的综合能源系统模型;然后,基于电网直流潮流模型,通过功率传输分布因子对网损进行分摊,并对节点边际电价进行分解,分解为成本分量、损耗分量、阻塞分量3部分,得到节点边际电价的求解办法,再类比得到了节点气价和节点热价的求解办法;最后通过算例仿真对节点能价进行求解,分析得到当电网某区域发生阻塞后,该处边际价格升高,可以通过节点边际信号来促使阻塞地区用户改变用能行为,从而缓解阻塞.

    综合能源系统节点能价网络特性热电联产

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    针对大功率三电平逆变器的调幅调相小波调制策略

    闫光磊张慧葛远喆何怡刚...
    717-727页
    查看更多>>摘要：传统小波调制策略应用于逆变器控制时存在无法准确调节输出电压相位的问题.在介绍传统小波调制策略原理基础上首次提出了改进的调幅调相小波调制策略,阐述了其基本工作原理与流程,采用2种不同的小波尺度因子取值方式解决了逆变器输出电压相位的调节问题,进一步讨论了调幅调相小波调制策略对谐波控制的可行性.在700 Hz功率器件开关频率下,将提出的调幅调相小波调制策略与传统小波调制、载波反相层叠调制、断续脉宽调制等几种策略分别应用于三电平中点箝位型逆变电路,进行了输出相电压与中点电位平衡两方面的性能对比.结果表明:尺度因子取非整数方式时,所提出的调幅调相小波调制策略在逆变器输出电压低次谐波抑制和准确控制方面有较好效果;尺度因子取整数方式时,逆变器有较高的基波电压幅值,直流侧中点电位波动同比最小.

    小波调制调幅调相尺度因子三电平逆变器相电压中点电位平衡

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    考虑动态无功支撑的双馈风电机组协调控制策略

    汪希玥柯德平徐箭廖思阳...
    728-737页
    查看更多>>摘要：新能源并网导则规定风电机组在故障期间需向电网注入一定的无功电流,而现有的控制策略为满足穿越性能要求,只单一考虑最大化定子侧变流器或网侧变流器(grid side converter,GSC)的无功电流输出,易加重转子电流过流与直流母线电压越限.首先分析安全范围内GSC与转子侧变流器(rotor side converter,RSC)可提供的最大可用无功功率;然后采用基于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的PID(proportion-integral-differential)自校正控制器,以恢复电压为目的,计算所需无功功率补偿的参考值;再进而综合考虑容量、控制参考值与穿越性能指标,提出一种考虑动态无功支撑的双馈风电机组协调控制策略,实现对GSC与RSC的合理无功需求分配.仿真结果表明:所提协调控制策略在双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)故障期间有良好的穿越性能和无功支撑效果.

    双馈风力发电机低电压穿越无功支撑协调控制

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    氟化温度对双向拉伸聚丙烯薄膜直流击穿性能的影响

    卓妙金王鑫安振连
    738-745页
    查看更多>>摘要：为提升双向拉伸聚丙烯(bi-axially oriented polypropylene,BOPP)膜的介电性能,在25 ℃、45 ℃和60 ℃下对BOPP膜进行60 min的直接氟化处理.通过直流击穿实验研究试样的直流击穿性能,采用红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电镜表征试样的表面物化特征.直流击穿实验表明:25℃、45℃和60 ℃氟化使BOPP膜的直流击穿场强相对氟化前分别提高了 18.35％、22.75％和14.48％.表面物化特征分析表明:直接氟化改变了 BOPP膜表层的化学组成和结构,形成了随着氟化温度升高而增厚的氟化层.另外,60℃较高温度氟化使试样表面出现了明显的微裂纹.击穿性能的提升主要是由于氟化引起的界面电场或电极电荷注入的降低及氟化层对电荷进入体内的阻挡,较高温度下氟化产生的试样表面微裂纹对氟化层的电荷阻挡效应有负面影响.

    双向拉伸聚丙烯直接氟化氟化温度击穿场强氟化层界面电场电荷阻挡

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    基于YOLOv3算法的特高压直流线路保护动作行为评价

    龚庆武石孝承王艺霖乔卉...
    746-755页
    查看更多>>摘要：特高压传输距离较远且工作环境复杂,容易发生故障,线路保护动作正确率不高.基于±800 kV特高压直流输电工程,将目标探测算法与特高压直流保护动作评价相结合,提出了一种基于YOLOv3算法的特高压直流保护动作评价方法.首先分析了影响线路继电保护动作行为的因素;然后构建了基于YOLOv3算法的特高压直流线路保护动作评价网络结构,开展基于PSCAD(power systems computer aided design)的特高压直流线路保护动作行为仿真,生成网络训练和测试所需的数据样本集,再利用训练样本集对评价网络进行训练;最后对该网络进行了测试.测试结果表明,该方法可以正确评价特高压直流线路保护的动作行为,具有学习能力强、速度快、精度高等优点,解决了传统人工评价人力不足的问题.

    继电保护保护动作评价特高压直流YOLOv3算法PSCAD仿真

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    全桥式开关电源电压暂降耐受特性预估与优化

    陶顺宋一丹袁威管尚书...
    756-764页
    查看更多>>摘要：开关电源因其集成度高、质量轻、效率高、功耗低等优点,被广泛用作家用和工业电子设备的工作电源或控制电源.开关电源是典型电压暂降敏感设备,电压暂降会影响其供电设备的正常工作,甚至造成巨大损失.围绕提升开关电源对电压暂降的耐受能力进行了研究,以全桥式开关电源为研究对象,在深入分析其工作原理和受暂降影响机理的基础上,提出了电压暂降耐受特性预估方法以及一种成本低、实现简单的开关电源参数优化方案,即通过优化高频变压器匝数比来增大开关管占空比的调节范围,以提升开关电源对电压暂降的耐受能力;最后利用PLECS平台的仿真结果以及工程应用实例验证了所提方案的有效性和适用性.

    开关电源电压暂降耐受特性预估与优化

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    基于概率潮流的含风电、光伏接入的电力系统静态安全稳定性研究

    甘艳黄菁雯吴军吕华林...
    765-772页
    查看更多>>摘要：受风电、光伏等新能源出力的不确定性因素影响,需重新对有接入新能源的新型电力系统进行概率潮流计算与静态安全稳定性分析,目前所采用的Monte-Carlo法存在计算耗时长的问题,难以运用于实际工程.为此,基于光照强度和风速概率分布特性,分别构建光伏阵列和风力发电机组的出力概率密度函数模型,采用基于Gram-Charlier 级数展开的半不变量法进行概率潮流计算,实现了对含风电、光伏接入的新型电力系统的潮流计算和静态稳定分析.以IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)30标准测试模型为算例对所提算法进行验证,结果表明,所提算法在保持Monte-Carlo法高精度优点的同时还具有较高的计算速度;研究了风电和光伏渗透率对电力系统潮流和静态安全稳定性的影响,结果表明,随着渗透率的增加,潮流分布值域扩大且部分支路可能出现负值,存在功率反向传输问题,导致系统运行风险增大;探索了线路增容对降低有功功率和节点电压越限风险以及提高静态安全稳定性的效果.

    概率潮流半不变量法级数展开新能源接入静态安全稳定性

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    基于CIR风速仿真模型的含风能发电系统充裕度评估

    李书璇缪书唯
    773-781页
    查看更多>>摘要：将CIR(Cox-Ingersoll-Ross)模型应用于风速仿真,提出CIR风速仿真模型和仿真时间步长可变的含风能发电系统充裕度评估方法,应用权重系数法将含风能发电系统的缺电时间期望、电量不足期望和缺电频率聚合为综合充裕度指标,并定义综合带负荷能力,用于评价风电场的容量可信度.收集实测风速样本验证CIR风速仿真模型,评估含风能 IEEE-RTS(Institute of Electrical and Electronics Engineers-request to send)发电系统充裕度并计算综合带负荷能力,仿真数据表明:CIR风速仿真模型能产生仿真时间步长可变的仿真风速样本,随着仿真时间步长的改变,缺电频率变化幅度较大,但综合带负荷能力变化幅度较小,所提方法能较准确评估不同仿真时间步长下含风能发电系统充裕度.

    风电场风速仿真充裕度评估仿真时间步长容量可信度

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    考虑选型的混合储能平抑海上风电波动的容量优化研究

    陆秋瑜杨银国陈俊生刘洋...
    782-791页
    查看更多>>摘要：为减少海上风电的间歇性和波动性对电网的冲击,常引入储能装置平抑其输出功率波动.考虑到采用固定混合储能组合进行容量优化研究具有局限性,提出一种考虑选型的混合储能容量配置方法,采用自回归滑动平均模型与基于概率距离的场景削减法处理海上风电的不确定性,提出一种基于小波包分解的混合储能功率分配策略;采用双循环模型将分配策略与储能选型相结合,建立储能系统经济性优化模型,以储能全寿命周期成本最低为目标,完成储能的选型和容量最优配置.以国内某海上风电场实测数据为例进行仿真,得出全钒液流电池和超级电容组成的混合储能系统为最优组合方案,且两者能够很好地发挥优势互补作用.

    海上风电平抑波动储能选型混合储能容量优化

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