检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第4期74卷 214-224页

作者：魏振宇刘亚坤上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

流注放电被应用于消毒杀菌、臭氧生产等领域,其中二次流注放电过程对臭氧有效生产持续时间和效率影响明显,然而氧浓度对二次流注放电过程及目标产物产量的影响还不清楚.为此,开发不同氧浓度下针-板电极二次流注发展过程的流体分析模型,... 详细信息

流注放电被应用于消毒杀菌、臭氧生产等领域,其中二次流注放电过程对臭氧有效生产持续时间和效率影响明显,然而氧浓度对二次流注放电过程及目标产物产量的影响还不清楚.为此,开发不同氧浓度下针-板电极二次流注发展过程的流体分析模型,解决高氧浓度下流注放电模拟的非物理分支(branch)问题,分析氧浓度对二次正流注光发射特性的影响,研究不同氧浓度下的阴极转移电荷量和激发态氧原子O(^(3)P)产量,并与实验数据进行对比.结果表明,氧浓度由20%增加至90%后,二次流注放电通道电子密度平均降低90%,电场强度变化小于10%,单次放电持续时间缩短77%,激发态氧原子O(^(3)P)单位能量产率上升64%,同时放电时间缩短会使产量降低50%,但激发态氧原子O(^(3)P)单位能量产率的提高优于单次降产量.氧浓度增大引发氧分子二、三体吸附效应增强和电子密度下降是单次放电产量下降的原因,电子与氧分子碰撞概率提升是单位能量产率上升的原因.

关键词：流注放电流体模型数值模拟持续时间

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基于虚拟同步相角补偿的构网型双馈风电机组轴系扭振阻尼控制

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高电压技术 2025年第3期51卷 1318-1328,I0004页

作者：郭子腾张宇张琛宗皓翔蔡旭电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学电气工程系) 上海200240

风电做构网型控制是缓解新能源高占比电力系统频率和电压稳定问题的有效技术手段。目前针对风电机组的构网型控制大多关注机组的网侧特性,而对构网型控制下机组潜在的机电耦合交互特性解析不足,具体地:构网型控制增强了电网与风机前端... 详细信息

风电做构网型控制是缓解新能源高占比电力系统频率和电压稳定问题的有效技术手段。目前针对风电机组的构网型控制大多关注机组的网侧特性,而对构网型控制下机组潜在的机电耦合交互特性解析不足,具体地:构网型控制增强了电网与风机前端的动态交互作用,导致电网侧扰动更易激发机组轴系扭振。为探究构网型控制下机组轴系的扭振特性,对其进行阻尼控制,建立了计及机电耦合特性的构网型风电机组状态空间模型;通过特征值轨迹分析,论证了对构网型机组引入额外扭振阻尼控制的必要性;阐明了经典轴系扭振阻尼策略在构网型控制下的阻尼能力受限机理;基于此提出了一种基于虚拟同步相角补偿的轴系扭振阻尼策略,在不影响构网型机组惯量响应能力的前提下有效地解决了构网型风电机组轴系的欠阻尼甚至振荡发散问题,最后在基于Bladed+NovaCor的联合实时仿真平台上验证了该文理论分析及所提阻尼策略的有效性。

关键词：构网型控制虚拟同步机控制双馈风电机组轴系扭振特性阻尼控制虚拟同步相角补偿

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基于动态扩散算法的直流微电网简化分布式二层控制

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 119-125页

作者：廖达威高飞上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 上海交通大学电气工程系上海200240

孤岛直流微电网采用下垂控制实现电流均分时,均流效果受馈线阻抗影响且带来电压跌落。为实现电压恢复和电流精确均分,提出了一种采用动态扩散算法的简化分布式二层控制策略。相比于传统二层控制,该简化二层控制策略仅包含1台积分控制器... 详细信息

孤岛直流微电网采用下垂控制实现电流均分时,均流效果受馈线阻抗影响且带来电压跌落。为实现电压恢复和电流精确均分,提出了一种采用动态扩散算法的简化分布式二层控制策略。相比于传统二层控制,该简化二层控制策略仅包含1台积分控制器和1个通信变量,简化了控制结构,减轻了通信链路负担。策略采用动态扩散算法进行分布式通信,改善了系统的收敛速度以及稳定性。考虑到不可忽略通信采样时间对系统稳定性的影响,建立了系统的离散时间小信号模型,绘制根轨迹图分析了二层控制增益和通信采样周期等关键参数对系统稳定性的影响。最后,基于MATLAB/Simulink的仿真结果验证了所提策略在动态性能和稳定性上的优越性。

关键词：直流微电网分布式控制扩散算法离散时间模型二层控制

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风光储混合系统的雷电过电压仿真

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高电压技术 2023年第2期49卷 738-746页

作者：张毅龙沈思远杨冬阳刘亚坤上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

风光储混合系统相比于单一风电场或光伏系统具有多端源载混合的特点,混合系统的端口阻抗网络及其雷电下暂态响应特性与单一系统存在差别。利用PSCAD/EMTDC搭建风光储混合系统的暂态模型,计算风光储混合系统的雷电过电压分布,分析混合系... 详细信息

风光储混合系统相比于单一风电场或光伏系统具有多端源载混合的特点,混合系统的端口阻抗网络及其雷电下暂态响应特性与单一系统存在差别。利用PSCAD/EMTDC搭建风光储混合系统的暂态模型,计算风光储混合系统的雷电过电压分布,分析混合系统遭受雷击位置、架空线长度和避雷器接地方式对混合系统过电压水平的影响。结果表明,混合系统中光伏侧遭受雷击时变压器的过电压峰值高于风机侧遭受雷击情况;增大风机侧接入母线的架空线长度或减小光伏侧的架空线长度均可降低混合系统的过电压;风机侧与光伏侧的变压器高压侧避雷器均采用公共接地方式,储能侧采用单独接地方式可有效抑制混合系统的雷电过电压水平。

关键词：雷击 PSCAD 风光储混合系统过电压避雷器

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储能锂离子电池模组暂态过电压防护设计与电路研发

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储能科学与技术 2024年第9期13卷 3277-3286页

作者：沈思远刘亚坤罗栋煌李雨珺郝伟上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

电力系统中各类暂态过电压引起的高幅值电压波动会影响电化学储能电站在电网中的安全稳定运行,已有电化学储能火灾事故调查报告指出了目前针对储能锂离子电池模组暂态过电压防护能力不足的问题。本工作通过分析浪涌过电压防护器件的性能... 详细信息

电力系统中各类暂态过电压引起的高幅值电压波动会影响电化学储能电站在电网中的安全稳定运行,已有电化学储能火灾事故调查报告指出了目前针对储能锂离子电池模组暂态过电压防护能力不足的问题。本工作通过分析浪涌过电压防护器件的性能,提出针对储能锂离子电池模组的暂态过电压防护电路设计,并开展器件选型、配合设计和试验测试,研发出一种具备多级降压-级联稳压自开断功能的电池模组过电压防护电路。结果表明,针对12 V锂离子电池模组,共模和差模输入下峰值为500 V/1 kV/2 kV/4 kV、波形为1.2/50μs的冲击过电压下,所设计防护电路通过逐级限制电压和能量泄放,将输入电池模组的电压幅值抑制在15.2~26.4 V。稳态直流超限电压测试表明,当电压低于26.5 V时,实现模组电压稳压至12 V;超过26.5 V时切出功能动作隔离锂离子电池模组,研究有助于实现锂离子电池模组的暂态过电压抑制和稳态直流超限电压开断及稳压功能。

关键词：锂离子电池暂态过电压共模差模防护电路

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低气压方波电压下多电飞机电机绝缘局部放电研究

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高电压技术 2023年第2期49卷 565-576页

作者：孙浩王亚林范路丁毅朱昕阳尹毅上海交通大学电气工程系上海200240 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

随着宽禁带电力电子器件与电机技术的发展,推进电机的比功率密度与容量大大提高,能够更好的满足多电飞机推进的需求,但极端环境条件(低气压、高温)与具有高d U/dt(快速上升、下降时间)的高频方波电应力更加容易引发局部放电(partialdisc... 详细信息

随着宽禁带电力电子器件与电机技术的发展,推进电机的比功率密度与容量大大提高,能够更好的满足多电飞机推进的需求,但极端环境条件(低气压、高温)与具有高d U/dt(快速上升、下降时间)的高频方波电应力更加容易引发局部放电(partialdischarge,PD),加速电机绕组绝缘材料的老化,导致电机系统失效。局部放电检测是衡量绝缘可靠性的重要手段,但与正弦电压下局部放电检测方法不同,具有高d U/dt的方波电压在上升沿和下降沿会引发强烈电磁干扰,极大地影响局部放电检测。为了解决此问题并研究低气压下多电飞机电机绝缘局放特性,提出基于特高频下混频技术和硅光电倍增技术的多电飞机推进电机绝缘局部放电联合检测方法,有效解决了高d U/dt方波下的电磁干扰问题。针对飞机实际运行工况,利用所提出的检测方法测量了不同气压下(低至20 kPa),施加方波电压时电机绝缘试样的局部放电特性,并与施加正弦电压的情况进行对比。分析了电机绝缘气–固复合绝缘的界面电荷弛豫过程,发现重复方波电压下界面弛豫电荷与局放残余电荷对瞬态电场的存在拮抗作用。提出了不同气压高d U/dt方波下局部放电起始电压的改进Paschen公式,并分析了低气压对快速方波下电机绝缘局放特性的影响规律,为多电飞机推进电机绝缘性能评估和优化设计提供参考。

关键词：局部放电多电飞机特高频下混频硅光电倍增

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考虑功率最大输出与储能协调的光储VSG控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 64-73页

作者：杨欢红严灵杰黄文焘郑颖赵峰叶婧元上海电力大学电气工程学院上海200090 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

在传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)控制的光储系统中,电池通过频繁充放电处理波动的光伏功率,易出现早衰问题。为优化电池运行,提出一种考虑功率最大输出与储能协调的光储VSG控制策略。首先,建立输出频率与直... 详细信息

在传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)控制的光储系统中,电池通过频繁充放电处理波动的光伏功率,易出现早衰问题。为优化电池运行,提出一种考虑功率最大输出与储能协调的光储VSG控制策略。首先,建立输出频率与直流侧电容电压偏差的比例关系,实现光伏功率的最大输出与VSG的惯性支撑。其次,利用下垂特性控制电池功率输出,在实现系统一次调频功能的基础上提升电池能量管理的灵活度。然后,设计一种稳定直流侧电压的分段控制方案,确保系统正常工作时直流侧电压在合理范围之内。最后,通过仿真实验验证所提方法不仅保留了VSG的惯性支撑和一次调频功能,还实现了光伏功率的最大输出,减少了对电池的依赖。

关键词：光储系统虚拟同步发电机直流侧电容电压最大功率输出分段控制

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35 kV高压直挂大容量电池储能系统

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高电压技术 2024年第2期50卷 881-892,I0034-I0036页

作者：刘畅吴胜兵吴西奇姜新宇李睿蔡旭上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 广州智光储能科技有限公司广州510760

为推动35 kV高压直挂电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的实际应用,系统研究了35 kV高压直挂BESS的主电路参数设计、控制策略及相关控制参数的设计方法;并在MATLAB/Simulink中搭建了35 kV/10 MW/10 MWh系统的仿真模型,... 详细信息

为推动35 kV高压直挂电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的实际应用,系统研究了35 kV高压直挂BESS的主电路参数设计、控制策略及相关控制参数的设计方法;并在MATLAB/Simulink中搭建了35 kV/10 MW/10 MWh系统的仿真模型,以验证所提设计方法及控制策略的正确性。研究结果表明:35 kV高压直挂BESS单机容量大,功率响应速度快,可对内部电池簇进行主动荷电状态均衡及故障冗余控制,系统效率和可靠性更高,能适应未来新能源大规模发展需求。

关键词：电池储能系统单机大容量高压直挂储能变换器参数设计控制策略荷电状态均衡

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集装箱港口综合能源系统日前-日内两阶段滚动优化调度

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上海交通大学学报 2024年第9期58卷 1357-1369页

作者：周思怡杨欢红黄文焘周泽焦伟杨镇瑜上海电力大学电气工程学院上海200090 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

针对目前集装箱港口综合能源系统(IPES)未考虑冷藏集装箱在港口调度上时间尺度的差异性及可再生能源与负荷不确定性的影响,提出一种集装箱IPES日前-日内两阶段滚动优化调度方法.日前调度针对冷藏集装箱温升阶段,结合冷藏箱入港后的物流... 详细信息

针对目前集装箱港口综合能源系统(IPES)未考虑冷藏集装箱在港口调度上时间尺度的差异性及可再生能源与负荷不确定性的影响,提出一种集装箱IPES日前-日内两阶段滚动优化调度方法.日前调度针对冷藏集装箱温升阶段,结合冷藏箱入港后的物流过程建立港口冷链能量需求模型,以运行成本最低为目标得到系统各机组的日前出力值;日内调度考虑港口岸电负荷与可再生能源的预测误差及冷、热、电响应速度不同,建立日内双层滚动优化模型,最终得到港口各能源设备的调整出力.算例结果表明,将冷藏集装箱与集装箱IPES进行协同优化调度可有效降低港口运行成本与碳排放量,日前-日内两阶段滚动优化调度模型提高了系统经济性与平稳运行的能力.

关键词：集装箱港口综合能源系统冷藏集装箱岸电负荷两阶段优化调度

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考虑设备变工况特性的园区综合能源系统双层优化

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电力系统保护与控制 2024年第17期52卷 115-127页

作者：杨欢红赵峰黄文焘李昊严灵杰王宇轩上海电力大学电气工程学院上海200090 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海200240

园区综合能源系统通过整合多种能源设备为用户提供可靠的能量供应,但设备的变工况特性给容量配置的合理性及调度方案的准确性带来了严峻挑战。为此,提出了一种考虑变工况特性的综合能源系统容量与调度双层优化方法。首先,采用改进的核... 详细信息

园区综合能源系统通过整合多种能源设备为用户提供可靠的能量供应,但设备的变工况特性给容量配置的合理性及调度方案的准确性带来了严峻挑战。为此,提出了一种考虑变工况特性的综合能源系统容量与调度双层优化方法。首先,采用改进的核密度估计法构建更准确的能源供需场景。其次,基于极致梯度提升算法,建立设备效率修正模型以表征设备的变工况特性,并考虑温度对设备寿命的影响,将老化成本纳入目标函数进行优化。然后,提出最优负载率跟踪策略,通过解耦调度过程中输出、效率和负载率三者的关系,主动调节能量转换设备的输出比例,实现系统的柔性供能。最后,通过仿真结果表明,所提方法考虑了设备的变工况特性,不仅提高了设备模型的准确度,还增强了配置方案的科学性和调度方案的经济性。

关键词：变工况特性极致梯度提升源荷不确定性优化调度园区综合能源系统

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