并網(wǎng)型永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)非線性模型擾動(dòng)穩(wěn)定域分析

楊永超，向如意，鐘建偉（.湖北民族學(xué)院信息工程學(xué)院，湖北恩施　445000；.華南理工大學(xué)電力學(xué)院，廣東廣州50640）

?

并網(wǎng)型永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)非線性模型擾動(dòng)穩(wěn)定域分析

楊永超1，向如意2，鐘建偉1
（1.湖北民族學(xué)院信息工程學(xué)院，湖北恩施445000；2.華南理工大學(xué)電力學(xué)院，廣東廣州510640）

摘要：針對直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)，建立了控制器理想輸出時(shí)永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的非線性模型，分析了研究系統(tǒng)穩(wěn)定性的必要性。并闡述了系統(tǒng)穩(wěn)定性分析主流方法的利弊，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于數(shù)值算法的擾動(dòng)穩(wěn)定性分析法，并用仿真獲得了系統(tǒng)的受擾動(dòng)穩(wěn)定域。

關(guān)鍵詞：永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)；非線性模型；數(shù)值算法；擾動(dòng)穩(wěn)定域

Project SuPPorted bY Nationa1 Natura1 Science Foundation of China（51177060）；the Science and Techno1ogY Research Program of Huei Provincia1 DePartment of Education（B2013076）.

KEY W0RDS：the direct1Y driven Permanent magnet wind Power sYstem；non1inear mode1；numerica1 a1gorithms；disturbance stabi1itY region

能源與環(huán)境的矛盾，使得新能源發(fā)電技術(shù)成為關(guān)注的重點(diǎn)。同時(shí)由于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的普及，以及微電網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟。新能源的利用趨于分布式應(yīng)用的方式也得到了大家的認(rèn)可。但是微電網(wǎng)的容量較小和風(fēng)力發(fā)電的間歇性，使得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題一直是制約其發(fā)展的關(guān)鍵［1-3］。

針對風(fēng)電系統(tǒng)擾動(dòng)的穩(wěn)定性分析方法主要是建立理想的小信號(hào)模型，忽略其控制參數(shù)對穩(wěn)定性的影響，因?yàn)椴捎枚ㄐ苑治龇椒?，不能直觀地反映出影響系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)對穩(wěn)定性的影響［4-6］。此外，文獻(xiàn)［7-9］提出了最大功率跟蹤控制在穩(wěn)定性分析中的運(yùn)用；文獻(xiàn)［10］認(rèn)為永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)中的雙PWM變換器直流鏈電壓在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)隨風(fēng)速變化時(shí)的波動(dòng)應(yīng)盡可能小，并提出一種適用于永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的雙PWM變換器協(xié)調(diào)控制策略；文獻(xiàn)［11］分析了永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的暫態(tài)過程，并對各種低電壓穿越方法進(jìn)行了比較。

本文在上述研究的基礎(chǔ)上，通過分別建立控制器理想輸出時(shí)的永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的非線性模型，分析了系統(tǒng)穩(wěn)定性分析主流方法的利弊，提出了一種基于數(shù)值算法的擾動(dòng)穩(wěn)定性算法，并通過仿真驗(yàn)證了算法的可行性。

1　系統(tǒng)的非線性模型

本文研究的并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，其非線性數(shù)學(xué)模型可表示為：

圖1　永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)Fig. 1 Directly driven permanent wind power system

式中：isd、isq為機(jī)側(cè)變換器輸出的電流；id、iq為電機(jī)dq坐標(biāo)系下定子的電流；R、L網(wǎng)側(cè)電阻和電感；ω為電網(wǎng)角頻率；Ud為電網(wǎng)電壓；Sd1、Sq1、Sd2、Sq2為dq坐標(biāo)系下網(wǎng)側(cè)變換器輸出的開關(guān)函數(shù)；Udc為直流母線電壓；p為電機(jī)的極對數(shù)；Rs、Ld、Lq為電機(jī)的電阻和電感（采用隱式PMSG，Ld=Lq）；ωg為風(fēng)力機(jī)主軸角速度及轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度；Tm為電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩；Te為電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩；F為電機(jī)阻尼系數(shù)。

對開關(guān)函數(shù)Sm進(jìn)行傅里葉分解可得：

Sm中既含有直流分量，也含有高頻分量，忽略開關(guān)函數(shù)中相應(yīng)的高次分量，采用占空比Dd1、Dq1、Dd2、Dq2分別代替開關(guān)函數(shù)Sd1、Sq1、Sd2、Sq2，得到系統(tǒng)的低頻模型。

2　系統(tǒng)的控制策略

并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的前端功率控制采用最大功率追蹤控制策略，它是根據(jù)風(fēng)力機(jī)的功率特性就變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)提出的一種控制策略。即在不同槳距角β下使風(fēng)力機(jī)保持最佳葉尖數(shù)比λ，從而保證最大轉(zhuǎn)換效率。

后端的雙PWM變換器采用的是雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，其中機(jī)側(cè)逆變器的有功功率回路和網(wǎng)側(cè)的電壓環(huán)采用串級(jí)式控制結(jié)構(gòu)。

機(jī)側(cè)變換器在電流內(nèi)環(huán)采用矢量控制，使id=0，可通過控制iq來調(diào)節(jié)有功功率、無功功率以及電磁轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。在功率外環(huán)采用串級(jí)控制結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)快速的跟蹤上iq的變化。

網(wǎng)側(cè)變換器的雙閉環(huán)控制采用直流電壓外環(huán)與電流內(nèi)環(huán)。直流電壓外環(huán)主要是保持直流母線電壓的穩(wěn)定。電流內(nèi)網(wǎng)是控制變換器輸出的無功，若要變換器在單位功率因數(shù)下工作，則使isd=0，此時(shí)變換器不輸出無功。

參考文獻(xiàn)［5］所示參數(shù)如表1所示，可由其得到系統(tǒng)的直流工作點(diǎn)參數(shù)。

3　系統(tǒng)的擾動(dòng)穩(wěn)定域分析

3.1穩(wěn)定性分析概述

穩(wěn)定性是一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的先決條件，故對系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析有十分重要的意義。對系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，其本質(zhì)是對描述系統(tǒng)的微分方程進(jìn)行穩(wěn)定性判斷。

下面用狀態(tài)空間模型進(jìn)行描述，系統(tǒng)的非線性模型為：

式中：χ為系統(tǒng)的狀態(tài)向量；f（x）和g（x）分別為狀態(tài)的非線性向量函數(shù)和矩陣函數(shù)；u則表示控制輸入向量。

圖2　雙PWM變換器的控制策略框圖Fig. 2 Control block diagram of back-to-back converter

表1　系統(tǒng)參數(shù)Tab. 1 System parameters

對非線性系統(tǒng)常用的穩(wěn)定性分析方法有小信號(hào)分析法，雅可比矩陣特征值判別法，李亞普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)，無源性理論判據(jù)等。

小信號(hào)分析法，假設(shè)其穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)為（X，U），附近加入小信號(hào)擾動(dòng)（x?，u?），即χ=X+x?，u=U+u?，忽略高階小項(xiàng)，得到：

知在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)（X，U）存在方程f（X，U）=0，且d（X）/dt=0，于是得到小信號(hào)模型為：

小信號(hào)模型能夠較直觀反映系統(tǒng)在平衡點(diǎn)的特性，能夠給出系統(tǒng)受擾動(dòng)能否穩(wěn)定的定性依據(jù)，但是不能進(jìn)行定量的擾動(dòng)判據(jù)。

雅可比矩陣特征值判別法，即非線性系統(tǒng)的平衡點(diǎn)（x=X）的領(lǐng)域內(nèi)的局部的動(dòng)態(tài)過程可以用以下的一階線性模型表示為x.=AFχ，其中AF是F（χ）為n×n矩陣，可以由下式求出：

AF矩陣就稱為雅可比矩陣，通過判斷AF的特征值分布進(jìn)而分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其本質(zhì)與小信號(hào)號(hào)法相同，均是對系統(tǒng)進(jìn)行一階線性近似，使用線性系統(tǒng)穩(wěn)定性判別方法進(jìn)行判斷。

李亞普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)，χ=X是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)，若存在正數(shù)R和在球域BR內(nèi)正定的連續(xù)可微分的函數(shù)V（χ），使得：

李亞普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)是從系統(tǒng)的本質(zhì)特性上給出了系統(tǒng)穩(wěn)定性的判據(jù)，由于高階系統(tǒng)V（χ）很難找到，并且判據(jù)為充分性判據(jù)，使得李亞普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)在一些系統(tǒng)中難以得到確切的使用。

無源性理論判據(jù)，對于非線性系統(tǒng)：

式中：u和y分別為系統(tǒng)的輸入和輸出信號(hào)，且其維數(shù)相同。f和h分別滿足f（0）=0，h（0）=0。該系統(tǒng)稱為無源的，系指存在一個(gè)正定函數(shù)V（χ）使得無源不等式：

對于任意輸入信號(hào)u成立。

無源性的概念起源于網(wǎng)絡(luò)理論，表示耗能網(wǎng)絡(luò)的一種性質(zhì)。穩(wěn)定性只是無源性的一種特殊情況，可以通過一定的判據(jù)結(jié)合無源性理論分析出網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，但是分析方法比較繁雜。

3.2擾動(dòng)穩(wěn)定域分析

由于風(fēng)的間歇性，波動(dòng)性等的特點(diǎn)，使風(fēng)電系統(tǒng)一直處于動(dòng)態(tài)調(diào)整狀態(tài)，若采用小信號(hào)分析法，只能關(guān)注各個(gè)平衡態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)。無法獲知系統(tǒng)在接受擾動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)。若采用李亞普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)或者無源性理論判據(jù)，由于判據(jù)只具有充分性，要得到系統(tǒng)的擾動(dòng)穩(wěn)定域也十分困難。

本文從實(shí)際系統(tǒng)出發(fā)，提出了一種基于數(shù)值算法的擾動(dòng)穩(wěn)定性分析法。它是基于對風(fēng)電系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，獲得系統(tǒng)的不穩(wěn)定特性，通過迭代算法得到系統(tǒng)在平衡點(diǎn)能承受的擾動(dòng)大小。

對于式（9）所描述非線性系統(tǒng)，在對系統(tǒng)輸入一套穩(wěn)態(tài)參數(shù)u0，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，即x.=0，系統(tǒng)得到其穩(wěn)態(tài)狀態(tài)x0。

固化系統(tǒng)狀態(tài)f（x0）和g（x0）和系統(tǒng)輸入u0，若系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)，則系統(tǒng)擾動(dòng)擾動(dòng)可描述為：

輸入擾動(dòng)擾動(dòng)可描述為：

此時(shí)由于采用系統(tǒng)的非線性模型對系統(tǒng)進(jìn)行描述，沒有進(jìn)行線性化處理，故此時(shí)的擾動(dòng)沒有值域的限制。將擾動(dòng)帶入原系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值迭代：

得到新的穩(wěn)定狀態(tài)x2，對狀態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定性判斷，得到系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)。

其程序流程圖如圖3所示。

圖3　程序流程圖Fig. 3 Program flow chart

下面將給出系統(tǒng)風(fēng)速變化對系統(tǒng)帶來的影響，風(fēng)速11 m·s-1為系統(tǒng)的額定風(fēng)速，風(fēng)速增大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)超過額定設(shè)置，若不考慮變槳距機(jī)構(gòu)動(dòng)作，系統(tǒng)將保護(hù)動(dòng)作，風(fēng)機(jī)將離網(wǎng)，對其狀態(tài)研究意義不大。故分析系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行在8 m·s-1時(shí)，風(fēng)速突升至11 m·s-1。

下面分析當(dāng)風(fēng)速由8 m·s-1突變?yōu)?5 m·s-1，此時(shí)系統(tǒng)的特性為：

當(dāng)風(fēng)速由8 m·s-1突變?yōu)?1 m·s-1時(shí)，系統(tǒng)由穩(wěn)定狀態(tài)遷移到另一穩(wěn)定狀態(tài)，而當(dāng)風(fēng)速由8 m·s-1突變?yōu)?1 m·s-1時(shí)，系統(tǒng)狀態(tài)已經(jīng)發(fā)散。由上可知直驅(qū)動(dòng)永磁風(fēng)電系統(tǒng)不具備全局穩(wěn)定性，存在受擾導(dǎo)致不穩(wěn)定的可能。同時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)的轉(zhuǎn)移過程中無振蕩，知系統(tǒng)的在風(fēng)速變化時(shí)，系統(tǒng)沒有吸引子，故風(fēng)速狀態(tài)變化過程中，系統(tǒng)穩(wěn)定性狀態(tài)易脫離。

分析當(dāng)電網(wǎng)電壓小突變時(shí)，由380 V突變?yōu)?00 V時(shí)，系統(tǒng)的狀態(tài)變化。

當(dāng)系統(tǒng)存在大的電壓跌落時(shí)，電壓跌落80%，此時(shí)，系統(tǒng)的特性如下。

系統(tǒng)在大小電壓跌落時(shí)，雖然存在一些震蕩，但仍保持穩(wěn)定，在狀態(tài)切換過程，系統(tǒng)存在吸引域，使得系統(tǒng)在狀態(tài)切換過程中，保持較強(qiáng)的穩(wěn)定性。由分析結(jié)果知，系統(tǒng)對電網(wǎng)電壓有較強(qiáng)的魯棒性，當(dāng)發(fā)生電壓跌落故障，系統(tǒng)通過保護(hù)動(dòng)作及時(shí)的切斷與電網(wǎng)連接起到保護(hù)作用。但是從風(fēng)速突變可以看出，系統(tǒng)會(huì)達(dá)到不穩(wěn)定，造成電機(jī)失速，故著重分析風(fēng)速擾動(dòng)導(dǎo)致的系統(tǒng)失穩(wěn)。

圖4　風(fēng)速8 m·s-1突變到11 m·s-1時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)變化Fig. 4 The system state when wind speed surges from 8 m·s-1to 11 m·s-1

圖5　風(fēng)速8 m·s-1突變到15 m·s-1時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)變化Fig. 5 The system state when wind speed surges from 8 m·s-1to 15 m·s-1

定義穩(wěn)定性判據(jù)，分析系統(tǒng)知，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定的主要因素為電機(jī)失穩(wěn)，故定義電機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)線性增加為穩(wěn)定性判據(jù)。

通過以上的穩(wěn)定性分析，得到了系統(tǒng)的穩(wěn)定性容易失穩(wěn)原因，結(jié)合所提出的數(shù)值穩(wěn)定性算法，帶入易失穩(wěn)狀態(tài)。得到系統(tǒng)的擾動(dòng)穩(wěn)定域如表3所示。

通過分析發(fā)現(xiàn)，在較低風(fēng)速條件下，系統(tǒng)的擾動(dòng)穩(wěn)定邊界比較大，隨著運(yùn)行風(fēng)速增大，擾動(dòng)穩(wěn)定性隨著變小。故在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該更加關(guān)注額定點(diǎn)的特性。

4　結(jié)論

本文建立了直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的非線性模型，闡述了風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的重要性，并分析常用的穩(wěn)定性分析法及其利弊；提出了一種基于數(shù)值算法的擾動(dòng)穩(wěn)定域方法，分析了直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)在遭受風(fēng)速突變和電壓跌落擾動(dòng)時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)狀況，發(fā)現(xiàn)風(fēng)速擾動(dòng)容易使系統(tǒng)失去穩(wěn)定。

圖6　電壓380 V突變到400 V時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)變化Fig. 6 The system state when voltage changes from 380 V to 400 V

圖7　電壓380 V跌落80%時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)變化Fig. 7 The system state when voltage drops by 80% from 380 V

表3　部分風(fēng)速條件下擾動(dòng)穩(wěn)定域Tab. 3 Disturbance stability region of some wind speed

在上述結(jié)論基礎(chǔ)上，研究了部分風(fēng)速條件下，系統(tǒng)的擾動(dòng)穩(wěn)定域邊界，結(jié)果表明隨著運(yùn)行風(fēng)速增大，系統(tǒng)的擾動(dòng)穩(wěn)定域越小。

參考文獻(xiàn)

［1］鄧衛(wèi)，唐西勝，齊智平.異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)對微網(wǎng)穩(wěn)定性的影響與對策［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，31（1）：32-38. DENG Wei，TANG Xisheng，QI ZhiPing. ImPact of asYnchronous wind turbine on microgrid stabi1itY and the so1ution［J］. Proceedings of the CSEE，2011，31（1）：32-38.

［2］SHAWON M H，AL DURRA A，CARUANA C，et a1. Sma11 signa1 stabi1itY ana1Ysis of doub1Y fed induction generator inc1uding SDBR［C］// E1ectrica1 Machines and SYstems（ICEMS）. SaPPoro：2012：1-6.

［3］KANG Li，SHI Libao，NI Yixin，et a1. Sma11 signa1 stabi1itY ana1Ysis with Penetration of grid-connected wind farm of PMSG tYPe［C］// Advanced Power SYstem Automation and Protection（APAP）. Beijing，China：2011：147-151.

［4］李軍軍，吳政球，譚勛瓊.直驅(qū)永磁風(fēng)電系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性分析［J］.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2012，24 （5）：49-57. LI Junjun，WU Zhengqiu，TAN Xunqiong. Sma11 signa1 stabi1itY of direct1Y driven Permanent magnet wind Power sYstem［J］. Proceedings of the CSU-EPSA，2012，24（5）：49-57（in Chinese）.

［5］向如意，楊金明，王林，等.基于小信號(hào)模型的永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)特征值靈敏度分析［J］.電網(wǎng)與清潔能源，2015（5）：94-101. XIANG RuYi，YANG Jinming，WANG Lin，et a1. Ana1Ysis on eigenva1ue sensitivitY of driven Permanent magnet wind Power sYstem based on sma11 signa1 mode1［J］. Power SYstem and C1ean EnergY，2015（5）：94-101（in Chinese）.

［6］曹張潔，向榮，譚謹(jǐn)，等.大規(guī)模并網(wǎng)型風(fēng)電場等值建模研究現(xiàn)狀［J］.電網(wǎng)與清潔能源，2011，27（2）：56-60. CAO Zhangjie，XIANG Rong，TAN Jin，et a1. Review of current research on equiva1ent mode1ing of 1arge-sca1e grid-connected wind farm［J］. Power SYstem and C1ean EnergY，2011，27（2）：56-60（in Chinese）.

［7］YANG Lihui，XU Zhao，?STERGAARD J，et a1. Osci11atorY stabi1itY and eigenva1ue sensitivitY ana1Ysis of a DFIG wind turbine sYstem［J］. IEEE Transactions on EnergY Conversion，2011，26（1）：328-339.

［8］趙仁德，王永軍，張加勝.直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率追蹤控制［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2009，29 （7）：106-111. ZHAO Rende，WANG Yongjun，ZHANG Jiasheng. Maximum Power Point tracking contro1 of the wind energY generation sYstem with direct-driven Permanent magnet sYnchronous generators［J］. Proceedings of the CSEE，2009，29（7）：106-111（in Chinese）.

［9］YU Zou，ELBULUK M E，SOZER Y. Stabi1itY ana1Ysis of maximum Power Point tracking（MPPT）method in wind Power sYstems［J］. IEEE Transactions on IndustrY APP1ications，2013，49（3）：1129-1136.

［10］姚駿，廖勇，莊凱.永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的雙PWM變換器協(xié)調(diào)控制策略［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2008，32（20）：88-94. YAO Jun，LIAO Yong，ZHUANG Kai. Coordinated contro1 strategY of back-to-back PWM converter for Permanent magnet direct driven wind turbine［J］. Automation of E1ectric Power SYstems. 2008，32（20）：88-94（in Chinese）.

［11］李芳玲，楊俊華，陳凱陽，等.永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越方法綜述［J］.陜西電力，2014，42（11）：19-25. LI Fang1ing，YANG Junhua，CHEN KaiYang，et a1. Probe into LVRT techno1ogies for direct drive Permanent magnet wind Power sYstem［J］. Shaanxi E1ectric Power，2014，42 （11）：19-25（in Chinese）.

Driven Permanent Magnet Wind Power System for Disturbance Stability Region Based on Nonlinear Model

YANG Yongchao1，XIANG RuYi2，ZHONG Jianwei1
（1. Co11ege of Information Science and Engineering，Hubei UniversitY for Nationa1ities，Enshi 445000，Hubei，China；2. Co11ege of E1ectric Power，South China UniversitY of Techno1ogY，Guangzhou 510640，Guangdong，China）

ABSTRACT：This PaPer estab1ishes the non1inear mode1 of the direct1Y driven Permanent magnet wind Power sYstem assuming the outPut of the contro11er is idea1，and examines the necessitY to studY the sYstem stabi1itY. The PaPer a1so exPounds the advantages and disadvantages of the mainstream method for the sYstem stabi1itY ana1Ysis. On this basis，the PaPer Presents a disturbance stabi1itY ana1Ysis based on the numerica1 a1gorithm and the disturbance stabi1itY region of the sYstem is obtained through simu1ations.

文章編號(hào)：1674-3814（2016）04-0112-07中圖分類號(hào)：TM614

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51177060）；湖北省教育廳科研項(xiàng)目（B2013076）。

收稿日期：2015-12-03。

作者簡介：

楊永超（1981—），男，碩士，講師，研究方向?yàn)殡娏﹄娮蛹靶履茉础?/p>

（編輯徐花榮）