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期刊信息/Journal information
中国电机工程学报
中国电机工程学会
中国电机工程学报

中国电机工程学会

郑健超

旬刊

0258-8013

csee@epri.sgcc.com.cn

010-82812535

100192

北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内

中国电机工程学报/Journal Proceedings of the CSEECSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《中国电机工程学报》（旬刊）是中国电力行业的一流学术期刊，国家一级学报，全国中文核心期刊，国内外公开发行。1964年创刊，中国科协主管，中国电机工程学会主办，中国电科院协办。主要报道电力系统及其自动化、发电及动力工程、电工电机领域的新理论、新方法、新技术、新成果。在动力与电力工程类期刊中，其总被引频次及影响因子等各项指标连续多年来位列第一。2007年学报由半月刊改成旬刊，分电力系统、发电和电工电机三册，每月5、15、25日出版。《中国电机工程学报》编委会由专家63人组成，其中中国科学院和中国工程院院士19人、外籍院士2人，外籍编委7人，主编是中国工程院郑健超院士。《中国电机工程学报》被国内外多种数据库收录。被8种国内检索系统收录：中国科学引文数据库（CSCD）；中国科技论文统计与引文分析数据库（CSTPC）；中国学术期刊综合评价数据库；《中国学术期刊文摘》；清华同方中国期刊全文数据库；万方中国数字化期刊全文数据库；中国核心期刊要目总览数据库；维普中文科技期刊数据库。被5种国外检索系统收录：美国《工程索引》(EI)；英国《科学文摘》(SA)；俄罗斯《文摘杂志》(AJ)；德国数学文摘（ZM）；日本科学技术社（JST）；哥白尼索引。在广大专家学者的大力支持下，《中国电机工程学报》多年来在动力与电力学科及期刊界享有盛誉：自2002年获得第一届“中国百种杰出学术期刊”以来，《中国电机工程学报》一直保持此称号，是国内6000种科技期刊中为数不多的连续多年获此殊荣的期刊之一；《中国电机工程学报》自2006年来连续被评为中国科协精品期刊；2005年荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊；1996、1992年均获全国科协优秀科技期刊二等奖，1992年获首届全国优秀科技期刊三等奖；2003年获中国期刊方阵双效期刊；2007—2008年学报共有3篇文章入选第一届“中国百篇最具影响国内学术论文”，有4篇论文入选“2009年中国百篇最具影响国内学术论文”；2003—2005年每年1篇文章获中国科协期刊优秀学术论文奖，2006年、2007年分别有2篇、3篇文章获中国科协期刊优秀学术论文奖，2008年有6篇文章荣获第六届中国科协期刊优秀学术论文奖；在《中国学术期刊评价研究报告》（2009—2010）中被评为“RCCSE中国权威学术期刊”；获得2010年国家自然科学基金项目重点学术期刊专项基金资助；2011年《中国电机工程学报》荣获中国出版政府奖期刊奖提名奖。
正式出版
收录年代

    考虑综合相似性度量的光伏典型出力场景聚类方法

    程雄戴鹏钟浩李咸善...
    8462-8474,中插11页
    查看更多>>摘要：场景聚类是描述不确定性光伏典型出力特性的有效途径之一,如何度量波动繁杂的光伏发电曲线相似性以及生成具有代表性的光伏出力场景是目前亟需解决的问题.为此,提出一种考虑综合相似性度量的光伏典型出力场景聚类方法,其基本思路是首先考虑光伏发电的电量大小、形态趋势、波动位置相似性,得到适用于光伏发电曲线的综合相似性度量距离;其次将形态质心作为优化问题求解,再用同倍比放大法得到兼顾电量和形态的实际质心,针对传统聚类算法在初始中心确定等方面的不足,以二十四节气为区间提出基于改进 K-means 算法的光伏典型场景集生成模型;最后构建光伏发电场景集指标评价体系,以熵权 Topsis 法对典型出力场景集进行综合评价.云南某地装机 50 MW的光伏电站2018-2020 年算例结果表明:该文算法能准确划分和提取典型光伏出力场景,且以节气为区间生成的典型场景集在波动和电量指标上都有较好的表现,证明算法的有效性.

    相似性度量聚类质心提取光伏场景生成典型场景集评价K-means算法

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    低电压穿越控制诱导的陆上风电场电压振荡的分岔分析及其判据研究

    孔贺侯山赵弋菡杨金洲...
    8475-8487,中插12页
    查看更多>>摘要：集中送出的陆上风电场电压支撑能力弱,且有功送电距离大多较长,随着其有功出力的增加,其电压稳定问题不可忽视.在实际电网中,曾出现过陆上风电场在高出力、无故障下、低电压穿越控制方式导致的电压振荡失稳现象,该文基于简化模型,针对该现象进行机理分析,并引申出适用于多机系统的判据.在机理分析方面,说明其对应一种高出力下低电压穿越控制诱导的非光滑分岔(high output excited low voltage ride through control induced non-smooth bifurcation,HLINB),并分析了 HLINB 与鞍结分岔(saddle node bifurcation,SNB)发生的边界条件;在判据方面,给出了发生HLINB的判据,并结合二阶锥算法给出判据的阈值计算方法.具体地,首先,基于实际案例,对陆上风电场无故障、高出力下,由低穿控制方式导致的电压振荡现象进行分析,说明该振荡现象对应于HLINB,进一步,推导HLINB与SNB发生的边界条件,结果表明,在风电场的典型低穿控制方式下,陆上风电场在高出力时更容易发生HLINB而非 SNB;其次,分析了其他风电场无功控制方式对于待评估风电场的最大输出功率的影响,并基于二阶锥算法,给出考虑风电场无功控制方式及无功约束下,计及HLINB约束的风电场的最大输出功率的计算方法;最后,3机9节点和10机39节点的仿真算例表明,所提方法考虑风电场的控制方式,能够更加有效的评估系统的电压稳定性.

    电压稳定性低电压穿越分岔无功控制方式

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    基于三维卷吸尾流模型的风电场功率计算

    凌子焱赵振宙刘一格刘惠文...
    8488-8495,中插13页
    查看更多>>摘要：风电场中风力机尾流产生叠加效应.为更加准确地计算风电场的尾流风速的分布,该文基于作者前期建立的单台风力机的三维余弦形状的卷吸尾流模型(3DCLE模型),考虑尾流叠加效应,建立了风电场尾流模型(3DCLEWFM).通过Horns Rev海上风电场及Nørrekær Enge陆上风电场的实测数据来进行验证.结果表明,3DCLEWFM能够精准预测不同风向下风电场中风力机的输出功率,两种案例下,精度较Jensen风电场尾流模型(Jensen wind farm model,JWFM)提高 65%和 86%,较BPA风电场尾流模型(BPAWFM)提高48%和66%.

    风力机三维尾流模型尾流叠加效应风电场

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    基于时空关联特征与GCN-FEDformer的风速短期预测方法

    孙亦皓刘浩胡天宇王飞...
    8496-8506,中插14页
    查看更多>>摘要：精准预测风速可以提高风电功率预测的准确性,现有风速预测方法未充分挖掘相邻多风场之间的空间相关性,在具备多风场数据及其相关性较强条件下风速预测准确性尚有较大提升空间.为了充分利用空间相关性信息,提出一种基于图卷积网络(graph convolution networks,GCN)和频率增强 分 解 Transformer(frequency enhanced decomposed transformer,FEDformer)的风速预测模型,即 GFformer,GCN 用于提取风速空间特征,FEDformer 用于学习时序特征.同时,还构造一种从强度、时滞2个维度分别表征相关关系的复数邻接矩阵,使得GFformer能够更全面地捕捉相邻风电场之间风速的时空相关性,进一步提高风速预测的准确性.在具备25个风电场数据的案例研究中,GFformer相比其他对比模型表现更优.

    风速预测图卷积网络频率增强分解Transformer(FEDformer)时空特征

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    考虑运维环境影响的风电系统维修决策建模

    王金贺麻敬甘婕夏玉强...
    8507-8517,中插15页
    查看更多>>摘要：为深入分析运维环境对风电系统退化过程的影响,尽可能提高系统可靠性,并降低运维成本,在考虑运维环境影响基础上基于剩余寿命预测理论提出风电系统的动态预防性状态维修策略.该策略将风电系统运维环境划分为 3 大类,通过构建环境状态转移矩阵,利用维纳过程分析机组在不同运维环境下的退化过程,在此基础上进一步通过维修阈值和预测机组剩余寿命确定风电系统检测时刻,建立动态预防性状态维修决策模型.算例分析结果验证模型的有效性和可行性,策略对比和灵敏性分析结果进一步表明,该策略在降低风电系统维修成本方面具有明显的经济优势,且运维环境对风电系统维修决策的影响确实存在,考虑运维环境影响的维修决策建模能够为风电系统管理者提供理论参考.

    风电系统维修运维环境维纳过程剩余寿命

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    电力级大功率飞轮储能系统耦合火电机组调频技术研究及工程应用

    梁志宏刘吉臻洪烽房方...
    8518-8530,中插16页
    查看更多>>摘要：新型电力系统下,风光等分布式能源大规模并网发电导致系统对灵活性调节资源的需求剧增.大功率飞轮储能技术的快速发展可为解决电网频率安全稳定问题提供有效方案.该文针对飞轮储能系统耦合火电机组调频领域的应用问题,从"关键技术研发-系统方案设计-耦合调频控制"的思路出发,研究电力级大功率磁悬浮飞轮储能技术,设计火储耦合调频的电气接线和飞轮并入方案.结合工程实践提出火电机组耦合大规模飞轮储能群组协同调频的控制方案.目前,该技术已成功应用在灵武电厂两台600 MW亚临界火电机组,提升了一次调频、自动发电控制(automatic generation control,AGC)等关键电能质量指标,火储联合系统一次调频合格率提升了21.26%,AGC调频的综合调节性能指标提升16.4%,项目年度总收益可达3 514.8万元,取得了良好的经济收益和社会效益,是飞轮储能系统在电力领域的一次成功实践.

    被动磁轴承飞轮储能电网调频协同控制系统

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    多孔-自由火焰燃烧的实验与数值模拟研究

    曹静宇杨富鑫赵旭谭厚章...
    8531-8543,中插17页
    查看更多>>摘要：为拓宽传统多孔介质燃烧器(conventional porous burner,CPB)的贫燃极限,进一步降低污染物排放,该文设计泡沫镍金属多孔-自由火焰燃烧器(porous-free flame burner,PFFB),实验研究其燃烧及污染物排放特性;建立同尺寸二维模型,数值研究多孔介质材料开孔率、相对高度和比孔密度对火焰状态、温度分布以及污染物排放规律的影响.结果表明:相比CPB,PFFB具有更宽的稳燃范围,开孔率1%的PFFB稳燃当量比为0.50～0.67,贫燃极限当量比可达到 0.45.开孔率对 CO 影响较小,CO 排放最低为19.2 mg/m3.对于NOx排放,开孔率 4%的PFFB降氮效果最好,比CPB减少了9.3%.多孔介质相对高度对PFFB的污染物排放影响显著.在实验工况下,相对高度2/3的PFFB相比1/3,其CO排放减少了5.2～140 mg/m3,但NOx排放量增加了 4.3～9.2 mg/m3.对于开孔率 4%的PFFB,随着比孔密度的增大,孔密度增大,孔隙直径缩小,燃烧呈浸没&自由火焰,CO排放量减少,NOx排放量随气体最高温度增加而增加.因此,在一定的开孔特征下,PFFB可保留CPB的燃烧性能,并且具有更宽的稳燃范围、更低的贫燃极限以及更低的污染物排放水平.

    多孔介质燃烧多孔-自由火焰低氮燃烧技术火焰状态数值模拟

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    氨燃料固体氧化物燃料电池低温化性能分析

    王哲唐浩博张丁海李明宇...
    8544-8553,中插18页
    查看更多>>摘要：在氨燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)低温化发展趋势下,降低工作温度将会提高电池寿命,但随之带来的化学及电化学反应速率降低和电解质欧姆损失增加等问题,这会直接影响电池的输出性能.该文基于COMSOL仿真平台,构建SOFC的多物理模型仿真模型,对SOFC内部化学及电化学反应、质量传递、能量传递和温度场分布进行耦合求解,着重量化分析工作温度和电解质厚度参数对氨燃料SOFC输出性能的敏感性影响.结果表明:降低工作温度至700℃可以显著降低电池内部热应力,尤其入口和出口侧降幅达 14.37%.增加阳极厚度和氨气浓度导致功率密度下降 48.76%.采用 10 μm电解质厚度和氧化钆参杂氧化铈(gadolinia-doped ceria,GDC)材料可以提高电池平均功率密度至785.87 W/m2,增幅达77.25%.因此,降低温度可以有效降低电池内部的热应力及分布差异,可提高电池的寿命,但阳极氨气平均浓度增加 56.57%,镍基氮化作用随之增强可能会对电池稳定性造成不利影响,可采用减小电解质厚度和换用电解质材料两种方法对电池的输出性能进行提升.

    氨燃料固体氧化物燃料电池低温工况热应力性能敏感性分析

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    PEMFC剩余使用寿命直接预测的混合方法

    赵波张领先章雷其谢长君...
    8554-8567,中插19页
    查看更多>>摘要：针对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的剩余使用寿命预测问题,该文基于考虑双层电容效应的PEMFC动态半经验模型,提出一种通过直接预测方式结合数据驱动和模型驱动的混合预测方法.对于数据驱动,使用深度卷积网络提取多维老化数据的特征,传递到长短期记忆网络预测老化电压.对于模型驱动,将电压预测值作为自适应扩展卡尔曼滤波框架的观测值.分别基于静态和动态2 种工况下的老化数据,利用混合预测方法分别进行短期和长期预测.短期预测结果表明,在动态工况下动态半经验模型能更有效地拟合老化电压数据.长期预测结果表明,基于动态半经验模型的预测误差更小,且混合方法预测的PEMFC剩余使用寿命更接近真实值.

    质子交换膜燃料电池剩余使用寿命动态半经验模型直接预测混合预测方法

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    增强型三复带通滤波器频率测量方法

    赵博宇刘灏毕天姝许苏迪...
    8568-8579,中插20页
    查看更多>>摘要：快速准确的同步测量数据是实现电力系统闭环控制的基础,短时间窗频率测量是缩短同步测量装置上传延时的关键.然而,现有的短时间窗频率测量方法会由于无法有效地滤除基波负频和谐波分量,而导致较大的测量误差.为解决测量精度与上传速度的矛盾,该文提出一种增强型三复带通滤波器短时延频率测量方法.该方法将复带通滤波器滤波与负频分量重构消除相结合,提出短时间窗负频分量抑制方法;进一步,提出基于3个复带通滤波器权重调整的谐波抑制方法,建立含谐波分量的频率计算误差模型,揭示谐波分量对双复带通滤波器频率测量方法的影响机理,通过对 3个复带通滤波器的权重调整降低算法对偶数次谐波的敏感性,最终实现单周波和1.5周波下的频率准确测量.仿真与实验测试表明,所提方法优于现有频率测量方法,可为电力系统闭环控制等应用提供短时延的频率测量数据.

    同步相量测量单元频率估计复带通滤波器

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