基于小扰动理论的火电厂机组耗差分析
电厂热力系统节能分析的线性化处理及其改进
电厂热力系统节能分析的线性化处理及其改进摘要：在能源问题越来越突出的今天，电力工业的节能发展至关重要。
对于发电厂而言，其热力系统节能分析的方法多种多样，且机组的容量越大，热力系统的研究就越复杂。
如果可以提示出不同节能理论的内在联系，对节能理论做进一步的研究和发展，可以为电厂的节能、降耗提供科学性的指导，因此有着重要的现实意义。
本文就针对该问题进行讨论，研究发电厂热力系统节能分析的线性化处理与改进方法。
关键词：发电厂热力系统节能分析线性化处理1 电厂热力系统的经济性指标1.1 全厂热效率上式中，ηb为锅炉有效吸热量与燃煤低位发热量的比值，即锅炉效率，基于额定条件下，该指标所反映的是锅炉运行水平的热经济性。
ηp为汽轮机循环吸热量与锅炉有效吸热量的比值，即管道效率，所谓的锅炉有效吸热量是指锅炉向工质传递的热量总和；汽轮机循环吸热量则包括主蒸汽、再热蒸汽吸收的热量等，其它的诸如锅炉排污水吸热量或者锅炉吹灰等工质吸热量均不属于汽轮机循环吸热量的范围。
并且汽轮机不仅没有将锅炉排污工质吸热量加以循环利用，反而其从补水开始，还会利用汽轮机抽汽加热至给水温度，使得汽轮机做功大受影响。
所以在汽轮机循环吸热量计算过程中，不能计算排污水在汽轮机中的吸热量，面是要将其所利用的热量减去，然后再对机组能耗指标进行计算。
ηi为汽轮机内部功与循环热量的比值，即汽轮机循环装置的效率，通常ηi的值约为45%，水平较低。
ηm为汽轮输出功率与汽轮机内部功率先的比值，即机械效率，汽轮机输出功率与汽轮机内部功率相差汽轮机轴承的机械摩擦损失以及汽轮机调速系统消耗的功率。
通常ηm数值会大于0.99，在分析热力系统时可以将其设为不变量。
ηg为电机上网功率与前端功率的比值，即发电机效率，该值也相对较大，可达到0.998，因此同样可视其为不变量。
Σξi 则为电厂所有辅机消费电功率之和与发电机上网功率的比值，即厂用电率，通常其范围处于0.04-0.08之间，负荷决定其大小，该指标是对辅机性能、电厂运行水平进行评价的一项重要内容。
电力系统小扰动稳定分析(八)课件
随着可再生能源和分布式能源的接入，需要研究复杂系统和多能源系统的小扰动稳定分 析方法，以满足未来电力系统的需求。
THANKS
学习如何应用小扰动稳 定分析方法进行电力系 统的稳定性评估和优化。
提高解决实际问题的能 力和创新思维能力。
小扰动稳定分析基本理论
小扰动稳定概述
小扰动稳定是指电力系统在受到小的、短暂的扰动后，能够恢复到平衡状态的能力。
小扰动稳定分析是评估电力系统稳定性的重要手段，对于保障电力系统的安全稳定 运行具有重要意义。
小扰动稳定分析主要关注的是电力系统的动态行为，包括发电机、负荷、输电线路 等元件的动态特性。
小扰动稳定分析方法
01
02
03
频域分析方法
通过分析系统的频率响应 特性，确定系统的稳定性。
时域分析方法
通过模拟系统的实时动态 行为，分析系统的稳定性。
状态空间分析方法
利用状态空间法建立系统 的状态方程，通过求解状 态方程来分析系统的稳定 性。
制定紧急应对措施
在系统出现不稳定情况时，基于小扰动稳定分析的结果，可以快速 制定紧急应对措施，减小对用户的影响。
小扰动稳定分析的未来发展趋势与挑战
引入人工智能和大数据技术
利用人工智能和大数据技术对海量数据进行处理和分析，提高小扰动稳定分析的准确性 和效率。
跨区域和跨国电力系统的小扰动稳定分析
随着电力系统的互联互通，需要加强跨区域和跨国电力系统的小扰动稳定分析，提高系 统的整体稳定性。
一步提高了其经济性和环保性能。
案例三：某高压输电线路的小扰动稳定分析
总结词
该案例针对某高压输电线路的小扰动稳定性 问题，分析了线路的动态特性和影响因素， 提出了相应的优化措施和控制方案。
基于分岔理论的电力系统小扰动稳定优化控制研究的开题报告
基于分岔理论的电力系统小扰动稳定优化控制研究的开题报告一.选题的背景和意义电力系统是现代工业和社会中不可或缺的基础设施，电力系统的可靠性和稳定性是保障工业和社会正常运行的重要因素。
然而，在实际运行中，电力系统面临着各种各样的扰动，例如：负荷变化、电源故障以及线路故障等等，这些扰动往往会引起电力系统的不稳定和失灵，甚至导致系统崩溃。
因此，电力系统的稳定性一直是电力系统研究的重要方向之一。
小扰动是指电力系统在正常运行中所遇到的较小幅度的扰动，如电压或频率较小的波动。
小扰动稳定研究是指在电力系统小扰动情况下，为了保证电力系统的稳定性，研究适当的控制策略。
基于分岔理论的小扰动稳定优化控制研究能够有效帮助电力系统工程师了解小扰动在电力系统中的引起原因和机理，为他们提供有效的控制手段和方法，以提高电力系统的稳定性和可靠性。
因此，在当今电力系统研究发展的趋势下，开展基于分岔理论的电力系统小扰动稳定优化控制方案的研究，对于提高电力系统的稳定性和可靠性，确保系统的正常运行具有重要的现实意义和理论价值。
二.研究的主要内容本文的研究将围绕“基于分岔理论的电力系统小扰动稳定优化控制”展开，主要研究内容如下：1.电力系统小扰动的机理学理论分析：对电力系统小扰动的引起原因、传播机制和影响特性等进行研究分析，深刻揭示电力系统小扰动的规律和机理。
2.基于分岔理论的电力系统小扰动分析：运用分岔理论对电力系统小扰动进行分析和研究，分析电力系统稳定性的分岔特征，建立电力系统分岔模型和分岔解析方法。
3.电力系统小扰动稳定优化控制策略研究：基于分岔理论，研究电力系统小扰动的稳定优化控制策略，构建电力系统小扰动控制策略模型，并通过仿真实验验证该模型在不同条件下的有效性和可靠性。
三.研究的预期目标本研究的预期目标为：1.对电力系统小扰动的机理学理论进行深入的研究，揭示电力系统小扰动规律和机理。
2. 建立基于分岔理论的电力系统小扰动分析模型，对电力系统小扰动的稳定性分岔特征进行分析研究，提高电力系统的稳定性和可靠性。
电厂机组能耗分析中的小扰动理论应用
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作 者 简 介 ： 田红景（９２ ）男 ， １８ 一 ， 山东聊城人 ， 华北电力大学在读硕士研究生 ， 研读方 向为火 电厂节能 。
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矩阵 。 ］ 系统 的功率 方程 ：
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式中：。 Ｄ —— 主蒸 汽量 ，ｇ ｓ ｋ／； ＾—— 新蒸 汽焓 ， Ｊｋ ； 。 ｋ ／ ｇ ＾—— 汽轮机 排 汽焓 ，Ｊ ｋ ； 。 ｋ ／ ｇ
００ ６ ） ５ ０ １ ３ 东方热 电股份 有 限公 司， ． 河北 石 家庄
计 算 ， 二段 抽 汽 口及 以后 各 段 抽 汽 口压 力 比设 计 值 第
小 扰 动 理 论 基 本 原 理
热力 系统运行 时工 质 变化 过 程 可 ４ 。因 ２号加 热器 解 列 ， 号 加热 器 进 水温 度 ｌ 降 低 ， 工质 的传热规 律 ， 号 加 热 器 给 水 的 出 口端 差 按 ｌ 略 有增 加 （ 热 器 传 热 特 性抑 制 了扰 动 传播 ） 约 为原 加 ， 来 ２号 加热 器 温升 的 １ １ （ 约 ２℃ ） 相 当 于给 水 在 ／０ 大 ， ｌ号加 热 器 的 吸热 量 约增 加 一 倍 ， 因此 第 一 段 抽 汽 约 增 加一 倍 。如果 第 一 段 原 设 计 抽 汽 系 数 也 为 ０ ０ ， ． ４ 则
加 热器 编号 ） ｋ ／ ； ，ｇ ｓ
小扰动 理论 基 于工质 流 动及传 热 特性 中对局 部 扰 动传 播 的抑 制性 ， 种性 质 总是 力 图阻 止 局 部 扰 动 范 这
耗差分析法在电厂热经济性分析中的应用研究
耗差分析法在电厂热经济性分析中的应用研究电厂能源消耗量大,主要以煤炭为主,这也就导致了排放物中污染物的含量较高。
为了响应国家“节能减排”的号召,火电厂已将“节能降耗”视为机组安全运行前提下的首要任务。
火电机组运行的最终经济指标是供电煤耗,如何尽可能的降低机组煤耗,使其在最优环境下运行已成为当前很多专家、学者重点研究的课题。
火电机组很难一直维持在设计工况下运行,大都处于变工况运行状态,因此讨论变工况运行状态下火电机组的热经济性就成了电厂“节能降耗”课题的重要前提。
本文以经济运行、节能降耗为宗旨,介绍了火电机组变工况运行热经济性分析的一种重要分析方法,即耗差分析法。
首先,介绍了耗差分析法的相关概念。
其次阐述了火电机组变工况热力计算的方法和步骤,通过对某电厂600MW直接空冷机组凝结水节流项目的节能效果评估计算,详细介绍了耗差分析方法的原理及其具体的建模和分析过程。
最后,介绍了电厂热经济性在线监测系统,其中包括主要功能模块和各子系统显示界面,探讨了耗差分析法在电厂经济运行优化管理中的应用,为实现火电机组经济、高效运行奠定了基础。
300MW机组耗差分析及其在煤耗在线监测中的应用的开题报告
300MW机组耗差分析及其在煤耗在线监测中的应用的开题报告一、选题依据和研究背景能源是国家发展的核心战略，而火力发电是我国电力结构中不可缺少的部分。
随着国家对能源节约减排的要求日益严格，火力发电的运行效率和环保问题越来越受到关注。
煤耗是火力发电的直接成本之一，因此煤耗的降低是一个刻不容缓的问题。
在实际的生产操作中，煤耗的高低与许多因素有关，其中机组耗差是影响煤耗的一个重要因素。
机组耗差是指同一机型、同一参数设计的机组运行时所消耗的煤耗之差。
机组耗差的大小不仅与机组本身的特性有关，还和着火方式、负荷水平、氧量、排烟温度等因素有关。
消耗的煤粉品种、煤粉的质量和燃烧器的结构等都会影响燃烧效果和耗煤量。
因此，通过对机组耗差进行分析，可以深入了解机组的运行情况，找出运行中的问题和不足之处，保证机组的高效稳定运行。
目前，煤耗在线监测技术已经有较为成熟的应用，煤耗在线监测可以全面记录机组的实时变化情况，包括负荷水平、燃烧状态、氧量等实时参数。
通过实时监控煤耗数据，可以帮助发电企业及时找出问题，减少机组耗差，实现节能降耗，提高机组运行效率。
二、研究内容和研究目的本研究的主要内容是对300MW机组的耗差进行分析，并探讨机组耗差在煤耗在线监测中的应用。
具体研究内容如下：1. 分析300MW机组耗差的形成原因。
通过记录机组的运行数据，对机组耗差的影响因素进行分析和探讨，找出主要影响机组耗差的因素。
2. 构建300MW机组煤耗在线监测系统。
根据机组的实际情况，选择适当的煤耗在线监测设备，建立一个可靠的煤耗在线监测系统。
3. 分析机组耗差与在线监测数据的关联性。
对机组耗差与在线监测数据进行相关性分析，找出耗差与监测数据之间的关联规律。
4. 探讨如何根据机组耗差数据及时调整机组运行参数，减少机组耗差，提高机组效率。
通过本次研究，旨在深入了解机组耗差的形成原因，探讨机组耗差在在线煤耗监测中的应用，帮助发电企业加强能耗管理，优化生产经营，降低生产成本，提高经济效益。
探讨200MW机组热力系统耗差分析的方法
【 关键 词】２ ０ ０ ＭＷ机组 ；热力 系统耗差 ；分析
随 着 时 代 的 发 展 和 科 技 的进 步 ，大 型 发 电机 组 的数 字化 、信息 化 、 自动 化水 平 不 断得 到 提 高 ，计算 机 技术 的应 用 范 围不 断 加 大 ，对 发 电机 组各 项 数据 的采集 、控 制 和 管 理 都 起 到 了 极 大 的推 动 作 用 。在 生 产 实 践 中 ，计 算机 系 统对 生 产情 况 的监 测 、对 热 力 系 统耗 差 分析 、对 各 项 环节 的 调度 发挥 了重 要作 用 。计算 机得 到 的数 据 对 生产 数据 的分 析 处理 、为管 理 者及 时 提供 信 息和 数据 ，为 工 作 人员 提供 数据 参 考 和支 持 做 出 了重 要 贡 献 ，对企业 的作 用要来 越重 要。 正是 因为 计 算机 技 术 的快 速发 展 ，才 为 机 组 热力 系统 耗 差计 算提 供 了工具 和手 段 ， 现 阶 段机 组 热力 系 统耗 差计 算 主要 有三 种 形 式 ； 一是 生产 人 员拥 有 的 ， 自主进 行机 组 热 力 系统 耗差计 算数 据 的方 式 ；二是 与Ｄ Ｃ Ｓ 分析 系 统 结合 在 一起 的 ，为 工作 人 员提 供机 组 热 力 系 统耗 差 计算 数 据 的方 式 ；三是 面 向管 理 人 员 ，给 予Ｍ Ｉ Ｓ 分析 系统 的机组 热力 系统耗 差 计 算 数据 的 方式 。下面 就对 这 三种 机 组 热力 系 统 耗差 计 算方 式进 行 分 析 ，期待 为 系统 耗 差 分析方 式的发 展和 改善做 出贡 献。 独 立的 机组热 力系统 耗差 分析 独 立 耗 差 分 析 系 统 是 最 早 出现 的 机 组 热 力 系统 耗 差分 析 系统 ，这种 分析 系 统有 自 己独 立 的传感 器 、计 算 机 和软 件系 统 ，它 不 依 赖 于其 他 的分 析 系统 ，在机 组 热力 系 统耗 差 分 析 中 占有着 重 要地 位 。这 种分 析 系统 通 过 一 个传 感 器将 现 场机 组 与计 算机 相 连 ，传 感 器 可 以将 设备 工 作情 况 的实 时数 据 及 时传
火电厂主要参数耗差分析模型的建立
火电厂主要参数耗差分析模型的建立王盟;袁隆基;赵志红【摘要】在耗差分析和等效焓降法的理论基础上,分别对火电厂中锅炉燃烧系统、汽水系统及回热系统中各主要参数建立了耗差分析数学模型,利用该模型对某电厂300MW机组运行参数进行实时耗差计算,其结果可以满足精度要求.【期刊名称】《能源与环境》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】3页(P8-10)【关键词】火电厂;耗差分析;节能【作者】王盟;袁隆基;赵志红【作者单位】中国矿业大学江苏徐州 221008;中国矿业大学江苏徐州 221008;中国矿业大学江苏徐州 221008【正文语种】中文【中图分类】TM621随着运行优化理论研究与现场实践的不断深入与推广，火电厂运行优化系统已经逐渐成为火电厂技术领域的热门课题。
在线节能监测系统是促进电厂开展节能降耗工作的重要组成部分，其中耗差分析数学模型能够实时监测和计算火电机组的各项经济指标，找出能耗偏高的真正原因及能损分布，指导运行人员进行正确的操作，使机组处于最经济的状态下安全运行，从而达到节约能源、降低成本的目的［1，2］。
电力生产数据量大且具有很强的强耦性，同时耗差分析中的可控参数基准值还随负荷及环境温度的变化而变化，因此，耗差分析数学模型的准确度对在线监测系统能否及时准确反映经济性变化有着重要意义。
火电厂运行参数偏离目标值对热经济性的影响情况可通过煤耗率指标、热耗率指标或全厂热耗率指标等变化来反映。
其中煤耗率指标能更直观地反映热经济性，所以系统在耗差分析模型中使用煤耗率指标来表征热经济性的变化［3］。
当某一参数偏离目标值时，造成的煤耗变化量可由（1）式计算：式中：Δb—某一参数偏离目标值所带来的煤耗变化量。
该值为正表示煤耗增加，为负煤耗降低；bb—标准发电煤耗率的目标值；δη—某一参数偏离目标值导致的热效率指标的相对变化值，如锅炉效率、汽轮机内效率、全厂总效率等效率指标的相对变化值。
式中负号表示煤耗变化的方向与热效率变化的方向相反。
耗差分析在火电厂指标管控中的运用讲解
运行值与基准值的概念
运行值指参与耗差分析的各项小指标，即运 行参数。主要包括：主蒸汽温度、压力、给水 温度、凝汽器真空、端差、过冷却度、锅炉排 烟温度、飞灰可燃物、主再热减温水量、各辅 机单耗、补水率等。
“基准值”也叫“运行应达值”，是对应某 个负荷工况下，各运行参数的最经济或最合理 的值。基准值可以是设计值，试验值，或运行 统计最佳值。
小偏差法：一般由汽轮机厂、热研院等通过研究汽机 各缸效率对热耗率的影响，结合实验数据，得出很多 计算公式。
公司对于耗差分析的应用
耗差分析工作是公司发展的需求
借助SIS及绩效评价系统等信息化平台，需建 立一套适合裕华公司的指标管控体系。建立以 耗差分析为主线，专业指标管控为支线的总线 型指标管控模式，按照公司“三双一增”工作 要求，从而为整个指标管控工作开创一个新的 局面。
耗差分析的原理
从数学角度分析 假定某负荷各参数条件下的煤耗率为y， 影响机组经济性的各因素为： x1、x2、…xi…xn 则煤耗率可表示为多元函数： y=f(x1、x2、…xi…xn)
耗差分析的原理
假定各参数间相互独立、线性无关，则煤 耗率增量可表示为：
Δy=y1-y0=f(x11、x21、…xn1)- f(x10、 x20、…xn0) 即各参数不相关的前提下，各参数单独 变化造成的煤耗偏差等于煤耗率总偏差。
通过试验分析得到，如飞灰、煤粉细度等。 通过变工况计算得出，如不同工况下，真空、循环
水量等。
通过燃烧试验、运行数据确定，如减温水量等。
耗差分析模型的确立
基本公式法：适用于飞灰、氧量等影响参数。
热力学方法：即查曲线方法，适用于主汽压力、温度 等影响参数。
等效焓降法：适用于热力系统局部分析。 试验法：即通过热力试验得到。
300MW火电机组供电煤耗偏差原因分析及控制措施
关 键词 ： 节能， 热 力 系统 ； 供 电煤 耗 ； 热耗 率 ； 热经 济性 ； 指 标 中图分 类号 ｌ ＴＫ ２ ２ ７ ． １ 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ｏ ｏ ６ —７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ７ —０ ｏ ８ １ 一Ｏ ２
全 面 考 虑 了 主 系统 及 辅 助 系统 影 响 的 基 础 上 分 析 得 出机 组 参 数 对 机 组 热 耗 与 供 电 煤 耗 的 影 响 。 分 析 了 各种 因素对煤 耗 指标 的 影响 状 况 ， 本文以 ３ ０ ０ Ｍｗ 回 熟 抽 汽 供 热 机 组 为 研 究 对 象 ， 定 量 分 析 了各 因素 对 机 组煤耗 率 的影 响 大 小 ， 找 出了能 量损 失的 原 因、 分布及 场所 ， 并 制 定 了相 应 的 控 制 措 施 。 为 火 电机 组 的
一
再 热 汽温度 每 上升 １ Ｏ ℃， 煤 耗 下 降０ ． ９ １ ｇ ／ ｋ Ｗ ・ ｈ再 热 汽 温 升 高 会 使 汽 机 热 耗 下 降 ， 但 一般 情况 下 ， 运 行 时不 宜 超 过设 计 值 ， 以免 控 制不 好 ， 引起 超 温 。
对 再 热 汽 温 引 起 变 化 的影 响 。 粗 略４ － ｄ ｉ 算可 采 用下式 ： Ｂ× ［ Ｃ３ ／ （ １ － ｔ － Ｃ３ ） ３ ／ ￣ ｂ ／ （ １ — ｅ ） Ｂ一 是 煤 耗 ， Ｃａ 一 是 再 热 汽 温 对 热 耗 的 修 正 系 数， 一 是 锅炉效 率 ， １ ） ｅ 一 是 厂 用 电率 。再 热 汽 温 度
低 、 燃 烧过 量 空 气 系 数 低 、 减 温 水 门 内 漏 等 因 素 有 关 。运 行 时 ， 应 按规 程要 求 吹灰 、 根 据 煤 种 变 化 调 整
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的影响，这样才能消除故障，改进调整 ，优化调
引 言
Байду номын сангаас
度 ，提 高热 电Ｊ 经济 性 。本 文在 建 立模 型 方面 ， 的
试用 自动控制系统中的状态空间分析法研究热力系 电厂热力系统是一个复杂的多变量非线性系 统， 摒弃 以主蒸汽流量为主要参数 的耗差指标计算 统。 多变量是指影响热经济性的因素多。 系统结构 方法， 利用小扰动理论进行系统热力计算， 使耗差 的变化、 设备性能的改变、 运行条件 （ 当地气候条 指标的计算更加准确可靠 。 件、 所采用的煤种、外界负荷）的改变、运行方式
的调整 （ 压运 行 、滑压 运行 、组 合方 式运 行）都 １ 耗差分析 的基本原理 定
会影响电厂热经济性。 非线性是因为热力系统运行 时必须遵守的流体力学规律、 传热学规律本身是非 以系统工程的观点， 促使偏离设计工况运行的 线性的。在数学上非线性系统求解相对比较困难， 各种 原因称 为扰 动 。 动 可 以是单 一 的 ， 可 以是 扰 也 尚无 一个解 决广 泛 的非线性 系 统 的通用 方法 …。 多种扰动 同时存在 。 电厂扰动分为两大类， 一类为 大 传统热力系统节能分析是指系统结构变化和某 大 扰动 ，另一类 称 为小 扰动 。 扰 动是 对指 汽轮 机 这类扰动尽管有时 些设备性能变化对热经济性 的影响分析。 真正意义 通流部分热力状态产生的扰动， 上 的 电厂热 力系统分 析应包 括各种扰 动对热 经济性 强度 不 大 但波 及 的系 统 范 围较 大 ， 甚 至波 及 全 系
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第 ３ 卷 第 ３期 ３
华 北 电 力 ｔ 学 学 报 大
Ｊｕｎｌｆ ｏ ｒ ａ ｒｈ Ｃｈ ｎ ｅ ｔ ｉ ｏ ｒＵｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ Ｎｏ ｔ ｉ ａ Ｅｌｃ ｒ ｃＰ ｗｅ ｉ ｅ ｓｔ
Ｖｏ ＿３ ｌ ．Ｎｏ ３ ３ ． Ｍ ａ ，２ ０ ｙ ０６
提出了一种耗差分析方法。该方法利用汽轮机在线监测数据，计算精度高，适于工程实际应用 最后，通
过实际例子对该方法进行 了验证 关键 词：火电厂； 小扰动理论 ；耗 差分析
中国分类号：Ｔ ２ ． Ｍ６ １ ４
文献标识码：
文章编号 ：１ ０．６ １（０ ６ ３０ ５ ．３ ０ ７２９ ２ ０ ）０ ．０ １０
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２０ ０ ６年 ５月
基 于小扰动理论 的火 电厂机组耗 差分析
田红景 ，谢 飞 ，张春发 晶 ，昌
（ 电力大学 ａ 能源 与动力工程学院；ｂ 环境科学 与工程学院，河北 保定 ０ １０ ） 华北 ． ． ７０３
摘要 ：引入 系统工程的观 点，以基 于热力系统 分析理论 的小扰动理论 为如 出 ，借助 于矩 阵性 能计 算模 型 ，
收稿 日期：２ ０ －８２ ． ０ ５０ －６
作 者简介 ：田红景 （９ ２一） １８ ，男，华北 电力大学能源与动力工程学院硕士研究生
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