检索结果-内蒙古大学图书馆

电网技术 2023年第10期47卷 3980-3993页

作者：刘承锡韩江北尚磊董旭柱谢小荣武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 交直流智能配电网湖北省工程中心湖北省武汉市430072 电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

新能源外送系统存在“机–电–磁–控”多时间尺度动态相互作用,易引发频率从数Hz到数kHz的宽频振荡,本质上可理解为非工频能量在“机–网”或“机–机”之间交互耗散乃至持续放大的过程。能量分析法作为一种结合量测信息与机理模型的... 详细信息

新能源外送系统存在“机–电–磁–控”多时间尺度动态相互作用,易引发频率从数Hz到数kHz的宽频振荡,本质上可理解为非工频能量在“机–网”或“机–机”之间交互耗散乃至持续放大的过程。能量分析法作为一种结合量测信息与机理模型的宽频振荡分析法,为宽频振荡的在线评估与抑制提供了理论支撑。对此,该文首先归纳了多类别新能源外送系统的宽频振荡类型,总结宽频振荡分析的挑战,提出能量视角下宽频振荡机理的统一阐释。其次,针对宽频振荡的广谱、时变、全工况与多场景的分析需求,综述了现存机理建模与量化分析方法,揭示了能量分析法在宽频振荡在线量化评估中的独特优势。最后,以能量分析法为基础,提出构建“即测–即评–即控”的宽频振荡在线防护体系的目标,阐释实现该目标亟需突破的关键技术,为解决新能源外送系统的宽频振荡问题提供创新性理论与技术支持。

关键词：新能源外送系统宽频振荡能量分析法在线防护体系

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基于局部放电相位图谱和油中溶解气体信息融合的油纸绝缘缺陷识别方法

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绝缘材料 2023年第12期56卷 43-53页

作者：周远翔李永印陈健宁白正新疆大学电气工程学院电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室新疆乌鲁木齐830047 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

基于单一检测手段的变压器故障诊断方法难以对油纸绝缘的同一类型缺陷进行细化识别,无法满足深远海风电快速发展背景下电力系统对设备运行可靠性的要求。因此,本文提出了一种基于局部放电相位(PRPD)图谱和油中溶解气体分析(DGA)信息融... 详细信息

基于单一检测手段的变压器故障诊断方法难以对油纸绝缘的同一类型缺陷进行细化识别,无法满足深远海风电快速发展背景下电力系统对设备运行可靠性的要求。因此,本文提出了一种基于局部放电相位(PRPD)图谱和油中溶解气体分析(DGA)信息融合的油纸绝缘缺陷识别方法,设计并制作了6种电极模型,模拟变压器中不同电场不均匀系数的沿面放电典型缺陷,并采集其PRPD及DGA数据;分别采用卷积神经网络(CNN)和反向传播神经网络(BPNN)对6类缺陷的PRPD图谱和DGA特征向量进行模式识别;提出基于D-S证据理论的CNN-BPNN信息融合模型,实现基于PRPD图谱与DGA数据的联合诊断。结果表明:基于D-S证据理论的CNN-BPNN模型可有效纠正单一判据模型的错误输出,并降低分类结果的不确定度,当PRPD图谱输入维度为8×8、16×16、32×32时,融入DGA特征向量的模型识别准确率分别为93.21%、97.53%、99.17%,较PRPD图谱单一判据模型的识别准确率分别提升了4.81%、2.78%、0.84%,该模型可有效融合局部放电的电气物理信息和化学产物信息,既提高了缺陷识别准确率,又增强了输出结果的置信程度,且降低了数据存储要求,可为变压器智能运维提供精确、可靠、轻量的缺陷识别方法。

关键词：沿面放电 PRPD图谱油中溶解气体神经网络 D-S证据理论

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循环流化床油页岩半焦燃烧优化运行技术分析

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第1期52卷 1-7页

作者：孔皓张缦苗苗邓博宇刘贤东黄逸群杨海瑞吕俊复清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对目前油页岩生产页岩油时生成的副产物半焦难以处理的问题,在3.3 MWth循环流化床中试实验装置上分别进行油页岩、油页岩和半焦混合、半焦的燃烧实验研究。考察给料粒度、二次风份额和一二次风温对炉膛温度分布、污染物排放浓度、底... 详细信息

针对目前油页岩生产页岩油时生成的副产物半焦难以处理的问题,在3.3 MWth循环流化床中试实验装置上分别进行油页岩、油页岩和半焦混合、半焦的燃烧实验研究。考察给料粒度、二次风份额和一二次风温对炉膛温度分布、污染物排放浓度、底渣与飞灰含碳量的影响。研究结果表明:油页岩和半焦混烧时,随着半焦的混烧比例增加,炉膛内温度整体下降,NOx排放量升高,SO2排放量下降;全半焦燃烧时,床温显著降低但炉膛温度分布仍然均匀,优化给料粒度、提高一二次风温可以显著提高炉膛内的燃烧温度;增加二次风份额可以降低NOx的排放。

关键词：油页岩油页岩半焦半焦燃烧中试燃烧实验

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抑制风电-柔直外送系统次同步振荡的并联VSC型次同步阻尼控制器

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电力自动化设备 2022年第8期42卷 133-139页

作者：李浩志李景一杨建军谢小荣清华大学电机系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江省深远海风电技术研究重点实验室浙江杭州311112

风电经柔性直流输电(简称“柔直”)系统接入交流电网已经成为陆上/海上风电并网的主要方式之一,但风电与柔直系统之间存在控制相互作用引发次同步振荡的风险。为抑制此类振荡,提出一种独立于柔直系统和风电机组变流器的并联电压源变流器... 详细信息

风电经柔性直流输电(简称“柔直”)系统接入交流电网已经成为陆上/海上风电并网的主要方式之一,但风电与柔直系统之间存在控制相互作用引发次同步振荡的风险。为抑制此类振荡,提出一种独立于柔直系统和风电机组变流器的并联电压源变流器(VSC)型次同步阻尼控制器。该控制器使用集电线电压作为输入信号,提取信号中的振荡模态后调制其幅值、相位,然后利用并联VSC向系统注入次同步频率的电流来抑制振荡。基于复阻抗法对控制器参数进行了优化设计。仿真结果表明,所提出的控制器能在不同工况下有效抑制振荡。

关键词：风电场柔性直流输电模块化多电平变流器阻抗分析次同步振荡抑制

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考虑分布式电源并网的风力发电站最大注入功率

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电网与清洁能源 2024年第12期40卷 141-146页

作者：郑志杰李文升田浩冯亮杨波吴肇赟国网山东省电力公司经济技术研究院山东济南250021 北京汇思慧能科技有限公司北京100080 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

风电注入功率会改变电网潮流分布,影响局部电网的节点电压,从而对电网运行的稳定性与可靠性造成较大影响。对考虑分布式电源并网的风力发电站最大注入功率展开研究。建立考虑分布式电源并网的风力发电站内的永磁同步发电机、二极管整流... 详细信息

风电注入功率会改变电网潮流分布,影响局部电网的节点电压,从而对电网运行的稳定性与可靠性造成较大影响。对考虑分布式电源并网的风力发电站最大注入功率展开研究。建立考虑分布式电源并网的风力发电站内的永磁同步发电机、二极管整流器以及DC/DC变换器的数学模型;利用Weibull分布函数表达风力发电站内风速,确定风速与风力发电站内风电机组输出功率的关系;设置配电网可以接收的最大风电功率作为优化目标,依据机会约束规划问题建立风力发电站最大注入功率的目标函数,并利用遗传算法求解该目标函数,输出风力发电站最大注入功率。实验结果表明,所提方法可以确定不同负荷变化、电容补偿容量以及风速变化时的风力发电站最大注入功率。

关键词：分布式电源并网风力发电站最大注入功率分布函数风电机组

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风电次/超同步振荡的安全域分析

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中国电机工程学报 2022年第23期42卷 8446-8453页

作者：占颖谢小荣柴炜汪林光姜齐荣电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国网上海市电力公司电力科学研究院上海市虹口区200437

风电大规模接入电网引发了多起次/超同步振荡事件。为了分析风电并网系统在不同工况下的振荡稳定性以及安全裕度,亟需建立风电次/超同步振荡安全域。为此,该文首先基于阻抗网络模型,在功率注入空间给出风电次/超同步振荡安全域的定义;然... 详细信息

风电大规模接入电网引发了多起次/超同步振荡事件。为了分析风电并网系统在不同工况下的振荡稳定性以及安全裕度,亟需建立风电次/超同步振荡安全域。为此,该文首先基于阻抗网络模型,在功率注入空间给出风电次/超同步振荡安全域的定义;然后,提出基于聚合阻抗频率特性的次/超同步振荡模式获取方法,并通过预测-校正技术高效搜索安全域边界;最后,根据所提方法,构建了某实际风电并网系统的次/超同步振荡安全域,并通过时域仿真验证所提方法的有效性。

关键词：次/超同步振荡风电并网系统安全域预测-校正技术

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基于同步相量数据的次同步振荡参数辨识与实测验证

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中国电机工程学报 2022年第3期42卷 899-908页

作者：王杨晁苗苗谢小荣蒋小龙宋子宏四川大学电气工程学院四川省成都市610065 电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

近年来,国内外风电系统频繁发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)事故,严重影响电力系统安全稳定运行。为了给事故分析、抑制策略制定等提供可靠的数据支撑,亟需开展面向SSO的广域监测工作。为此,提出基于同步相量数据的SSO... 详细信息

近年来,国内外风电系统频繁发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)事故,严重影响电力系统安全稳定运行。为了给事故分析、抑制策略制定等提供可靠的数据支撑,亟需开展面向SSO的广域监测工作。为此,提出基于同步相量数据的SSO参数辨识方法。通过严密的数学推导,揭示SSO工况下同步相量数据主要由4种模态组成,从而可将SSO参数辨识问题转化为模态参数提取问题。进一步采用2种经典的模态参数提取算法:矩阵束算法(matrix pencil method, MPM)和特征值系统实现算法(eigenvalue system realization algorithm,ERA)实现了SSO频率与幅值的准确辨识,并利用截断奇异值分解和决定系数提高了辨识的可靠性。所提方法通过合成信号、电磁暂态仿真以及河北沽源实际振荡数据进行了验证,结果显示,即便在振荡初期幅值较小时,该文方法仍可有效辨识SSO参数,因此,理论成果有望在未来为SSO实时预警、全景展示提供技术支撑。

关键词：次同步振荡风电场广域测量系统次同步振荡参数辨识

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考虑频率耦合及交直流端口耦合效应的并网变流器三端口导纳模型

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中国电机工程学报 2022年第1期42卷 248-259页

作者：吴天昊谢小荣姜齐荣柴炜电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国网上海市电力公司电力科学研究院上海市虹口区200437

三相并网变流器的阻抗/导纳建模对分析系统稳定性具有重要意义。传统研究大多只关注变流器的交流侧频率耦合效应和内环控制动态,但很少关注变流器交直流端口间的耦合效应及外环动态。该文提出一种三相变流器的三端口导纳模型,可以同时... 详细信息

三相并网变流器的阻抗/导纳建模对分析系统稳定性具有重要意义。传统研究大多只关注变流器的交流侧频率耦合效应和内环控制动态,但很少关注变流器交直流端口间的耦合效应及外环动态。该文提出一种三相变流器的三端口导纳模型,可以同时计及交流侧频率耦合和变流器交直流端口间动态耦合的影响,并使得各端口自身的小信号动态建模过程更为直观。通过所得模型展示了交直流耦合和频率耦合对系统稳定性的显著影响,并结合时域仿真验证了所提模型的准确性。

关键词：三端口网络频率耦合交直流耦合导纳模型稳定性分析电压源变流器

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基于附加频变增益控制的风电-柔性直流输电系统次同步振荡抑制方法

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电力自动化设备 2022年第8期42卷 146-152页

作者：李景一李浩志尹聪琦谢小荣杨建军王克中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江省深远海风电技术研究重点实验室浙江杭州311112 清华大学电机系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084

针对风电-柔性直流输电系统动态相互作用引发的次同步振荡(SSO)问题,提出了一种基于附加频变增益(SFDG)控制的SSO抑制策略。基于阻抗理论揭示了风电-柔性直流输电系统SSO的发生机理;采用参数灵敏度分析从多个变流控制环节中优选出施加S... 详细信息

针对风电-柔性直流输电系统动态相互作用引发的次同步振荡(SSO)问题,提出了一种基于附加频变增益(SFDG)控制的SSO抑制策略。基于阻抗理论揭示了风电-柔性直流输电系统SSO的发生机理;采用参数灵敏度分析从多个变流控制环节中优选出施加SFDG控制的最佳位置;将SFDG控制设计规范为多工况约束优化问题并求解实现其参数优化;通过对比施加SFDG控制前、后系统聚合阻抗的频率特性变化,从理论上说明SFDG控制的原理和作用。通过电磁暂态仿真验证了单一和2个SFDG控制的SSO抑制效果。

关键词：风电-柔性直流输电系统次同步振荡附加频变增益控制参数优化振荡抑制

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高温聚合物薄膜电容器介电材料评述与展望

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高电压技术 2021年第9期47卷 3105-3123页

作者：李琦李曼茜清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

聚合物电介质材料以其高充放电速率、高功率密度、高击穿场强和自愈性等优点被广泛应用于静电电容器中。然而新能源汽车、光伏并网、油气勘探、航空航天等应用对聚合物电容器在高温下的介电储能性能提出了更高的要求。为此介绍了电介质... 详细信息

聚合物电介质材料以其高充放电速率、高功率密度、高击穿场强和自愈性等优点被广泛应用于静电电容器中。然而新能源汽车、光伏并网、油气勘探、航空航天等应用对聚合物电容器在高温下的介电储能性能提出了更高的要求。为此介绍了电介质材料的基本物理背景,综述了一些典型的高温介电聚合物,重点介绍了介电聚合物复合材料,包括表面处理聚合物、基于填料形貌分类的聚合物基纳米复合材料、三明治结构复合材料和聚合物–分子半导体全有机复合材料。还对复合材料的电荷注入和输运特性与基体和纳米粒子的界面微区特性的最新研究进展进行了介绍。最后对高温聚合物电介质材料的发展现状和存在的挑战进行了简要总结。

关键词：聚合物电容器介电材料高温纳米复合材料

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