检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2023年第16期43卷 6155-6180页

作者：张广伦钟海旺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) 北京市海淀区100084

“30·60”双碳战略目标下,传统电力系统正朝着新能源占比逐渐提高的新型电力系统转型升级。电网的数字化转型,是实现双碳目标的重要支撑。以智能电表为核心的高级量测体系与发展迅速的电网传感、量测技术,能够提供电力系统各环节... 详细信息

“30·60”双碳战略目标下,传统电力系统正朝着新能源占比逐渐提高的新型电力系统转型升级。电网的数字化转型,是实现双碳目标的重要支撑。以智能电表为核心的高级量测体系与发展迅速的电网传感、量测技术,能够提供电力系统各环节的海量运行数据。随着能源与信息深度融合,作为对信息量的一种简洁直观的刻画方式,信息熵能够挖掘潜藏在能源数据中的信息价值,从而为提升能源系统的安全性与经济性提供指引。首先对信息熵的核心概念、相关概念及其在电力系统中特有的延伸概念进行归纳梳理;在此基础上,提出综合考虑信息熵物理本质与电力系统特点的技术分类框架,从信号复杂性、变量分散性、对象相似性3个角度,按保护与控制、调度与运行、规划与评估3大场景,分类综述信息熵在电力系统各类应用场景下的研究现状。最后,结合信息熵的相关拓展研究,对信息熵在电力系统中应用所面临的挑战进行分析;并以能源经济数据分析等应用场景为例,对信息熵在电力系统应用的未来研究方向进行展望。

关键词：信息熵电力系统大数据数据分析

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接枝聚丙烯电缆绝缘材料的电树枝特性及机理

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电工技术学报 2024年第1期39卷 88-98页

作者：张雯嘉王伟袁浩李琦何金良新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 中石化(北京)化工研究院有限公司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)

开发高性能的可回收聚丙烯电缆绝缘材料已成为近年来电绝缘领域的研究热点之一。该文对纯聚丙烯（PP）及甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝改性聚丙烯试样的电树枝引发和生长特性进行了研究。试验结果发现，相较于纯聚丙烯试样，接枝试样的电... 详细信息

开发高性能的可回收聚丙烯电缆绝缘材料已成为近年来电绝缘领域的研究热点之一。该文对纯聚丙烯（PP）及甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝改性聚丙烯试样的电树枝引发和生长特性进行了研究。试验结果发现，相较于纯聚丙烯试样，接枝试样的电树枝引发时间显著提高，电树枝劣化区域和生长速率明显减小。分析表明，接枝MMA单体在聚丙烯试样内部引入了大量深陷阱，并减小了球晶尺寸，有利于抑制载流子的输运行为并显著压缩了非晶区通道的空间尺度，进而改善了接枝试样的电树枝引发特性。此外，接枝试样的球晶尺寸减小使得非晶区通道更为曲折狭长，显著增加了电树枝沿着电场方向生长的阻力，进而改善了接枝试样的电树枝生长特性。随着MMA单体掺杂含量的增多，接枝试样的电树枝引发和生长特性逐渐提升。研究结果可为高性能接枝聚丙烯电缆绝缘材料的研发提供参考。

关键词：聚丙烯接枝改性电树枝可回收电缆

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风电系统次同步等幅振荡的机理与特性分析

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中国电机工程学报 2023年第7期43卷 2689-2698页

作者：吴天昊谢小荣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

风电系统并网产生的次同步振荡问题近些年来得到了学术界和工业界的广泛关注。大量现场实测数据表明,风电控制器中的限幅等非线性环节对振荡特性有显著影响,往往导致负阻尼的发散振荡逐步演化为恒幅恒频的等幅振荡,且其幅值难以通过小... 详细信息

风电系统并网产生的次同步振荡问题近些年来得到了学术界和工业界的广泛关注。大量现场实测数据表明,风电控制器中的限幅等非线性环节对振荡特性有显著影响,往往导致负阻尼的发散振荡逐步演化为恒幅恒频的等幅振荡,且其幅值难以通过小信号模型解析求得。该文从闭环反馈原理的角度探讨了等幅振荡的产生机理,提出了考虑限幅非线性和dq轴耦合效应的风电并网系统频域传递函数模型,介绍了高维模型降维等效分析的原理与思路,探讨了等幅振荡的产生条件及其幅值、频率特性的解析计算方法,并结合时域仿真验证所提理论的有效性。

关键词：次同步振荡等幅振荡限幅非线性传递函数描述函数

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面向变化场景的输电断面极限评估主动迁移学习方法

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中国电机工程学报 2023年第15期43卷 5732-5745页

作者：王铮澄周艳真郭庆来孙宏斌闫朝阳杨康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) 国网江苏省电力有限公司

深度学习由于其强大的非线性建模能力，在输电断面极限传输容量(total transfer capability,TTC)评估问题中具有良好的应用前景。然而，由于电力系统的时变性和不确定性，需要快速更新数据和模型以满足在线应用需求。为充分利用历史场... 详细信息

深度学习由于其强大的非线性建模能力，在输电断面极限传输容量(total transfer capability,TTC)评估问题中具有良好的应用前景。然而，由于电力系统的时变性和不确定性，需要快速更新数据和模型以满足在线应用需求。为充分利用历史场景数据并减少在线更新的计算代价，提出一种基于主动迁移深度学习的输电断面TTC评估方法。该方法包括两个阶段：第一阶段引入迁移学习预训练，推导了迁移泛化误差界以及最优经验误差组合权重，用于指导预训练阶段得到具有最小泛化误差的新场景模型；第二阶段引入主动学习和模型微调，基于TTC评估网络灵敏度进行重要样本主动查询，显著降低了模型更新所需的新样本标注时间，并利用模型微调进一步提升了新场景模型的性能。算例分析表明，所提方法与传统的深度模型训练方法相比，大幅降低了将模型应用于新场景的标注样本需求与时间成本，提升了模型迁移的效率。

关键词：极限传输容量(TTC) 迁移学习主动学习深度神经网络变化场景

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面向受端电网暂态电压稳定的高压直流系统主动控制研究

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中国电机工程学报 2022年第22期42卷 8041-8053页

作者：吕哲葛怀畅郭庆来王彬孙宏斌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)

随着负荷中心的高压直流受电规模的增大，本地发电机组等主要无功源的减少对受端电网的暂态电压安全构成严重威胁。为此，在详细分析交直流系统的故障暂态交互过程及直流低压限流环节(voltagedependentcurrentorder limiter,VDCOL)控制... 详细信息

随着负荷中心的高压直流受电规模的增大，本地发电机组等主要无功源的减少对受端电网的暂态电压安全构成严重威胁。为此，在详细分析交直流系统的故障暂态交互过程及直流低压限流环节(voltagedependentcurrentorder limiter,VDCOL)控制影响的基础上，提出一种提升直流暂态电压主动支撑能力的改进控制方案。其中，为将暂态期间稀缺的动态无功从用以支撑直流功率恢复转移到支撑电网暂态电压恢复上，采用“S”(Sigmoid)型函数的改进VDCOL控制曲线。此外，由于电网换相换流器(linecommutated converter,LCC)型高压直流存在有功、无功耦合特性，提出综合考虑电网暂态电压及功角稳定的评估指标对VDCOL改进曲线进行优化。通过电磁暂态仿真及实际电网算例，验证所提改进方案对改善受端电网的暂态电压稳定性具有明显效果。

关键词：高压直流受端电网暂态电压稳定改进低压限流单元控制评估优化主动支撑

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高模数电磁力对永磁电机电磁振动影响

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电工技术学报 2022年第10期37卷 2446-2458页

作者：洪剑锋王善铭孙宇光孙旭东曹海翔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

分析了永磁电机在空载和负载工况下高模数电磁力波对电机电磁振动的影响。首先通过麦克斯韦应力张量法推导了电机电磁力波的幅值、频率和模数特征。其次阐述了引起永磁电机低阶电磁振动源的高模数和低模数电磁力波特点并探讨了齿宽对两... 详细信息

分析了永磁电机在空载和负载工况下高模数电磁力波对电机电磁振动的影响。首先通过麦克斯韦应力张量法推导了电机电磁力波的幅值、频率和模数特征。其次阐述了引起永磁电机低阶电磁振动源的高模数和低模数电磁力波特点并探讨了齿宽对两种电磁力的影响。然后计算和详细对比了电机空载和负载工况下两种电磁力波对低阶电磁振动的贡献,并用模态叠加法仿真电机的振动,对理论进行验证。最后在一台10极12槽永磁电机上进行空载电磁振动实验,与仿真计算结果吻合较好。研究表明,高模数电磁力波能引起较大的低阶电磁振动,但在分数槽电机中,其贡献程度随负载的增加而减弱。该文的研究将为永磁电机电磁振动的准确预测和减振提供思路。

关键词：高模数电磁力波低阶电磁振动齿斩波效应永磁同步电机

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含有非线性电场均化层的高压套管电场分布特性

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高电压技术 2023年第1期49卷 179-187页

作者：何金良孙岗袁之康黄智文胡军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

直流套管是制约我国直流输变电技术发展和安全可靠运行的主要因素之一。该文提出了含有非线性电场均化层的高压套管技术路线,仿真研究了接地屏位置、长度以及非线性电场均化层几何尺寸、材料参数对高压套管电场分布的影响规律。分析表明... 详细信息

直流套管是制约我国直流输变电技术发展和安全可靠运行的主要因素之一。该文提出了含有非线性电场均化层的高压套管技术路线,仿真研究了接地屏位置、长度以及非线性电场均化层几何尺寸、材料参数对高压套管电场分布的影响规律。分析表明:接地屏的位置和长度主要影响导杆表面电场值及其电场集中区域范围;电场均化层的长度、非线性参数、位置会对套管内部及表面电场分布产生显著影响;更长的电场均化层、较低的非线性材料阈值场强以及更远的电场均化层到导杆表面的距离均能有效均化套管电场。直流电场下含有非线性电场均化层的高压套管电场分布与交流电场下存在较大差异,具有高阈值场强的非线性电场均化层均场效果更优。非线性均压层能够有效改善高压套管的电场分布,无需采用电容均压结构。该工作将为非线性复合材料在高压套管中的应用提供参考。

关键词：非线性复合材料高压套管电场均化层电场分布阈值电场

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交直流复合电压下直流预压诱发老化油纸绝缘沿面闪络现象

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高电压技术 2023年第10期49卷 4421-4428页

作者：金福宝周远翔青海大学能源与电气工程学院西宁810016 清华大学电机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

长期运行换流变压器中老化油纸绝缘界面处的沿面闪络现象将危及设备和电网的安全。在研究交直流复合电压作用下老化油纸绝缘的闪络特性时,发现老化油纸试样在较高幅值直流电压预压的过程中突然出现沿绝缘纸板表面闪络的现象。为此针对... 详细信息

长期运行换流变压器中老化油纸绝缘界面处的沿面闪络现象将危及设备和电网的安全。在研究交直流复合电压作用下老化油纸绝缘的闪络特性时,发现老化油纸试样在较高幅值直流电压预压的过程中突然出现沿绝缘纸板表面闪络的现象。为此针对直流电压分量和老化程度对交直流复合电压下油纸绝缘的闪络特性影响进行了研究,并基于电子触发极化松弛理论,结合空间电荷特性、老化油纸绝缘的表面形貌、老化产物对产生该现象的机理进行了探究。研究认为诱发直接闪络的主要是由于在直流电场作用下老化后绝缘纸板中空间电荷总量急剧增加,同时老化绝缘纸板表面形貌畸变电场,弱极性及酸性老化产物等因素的综合影响致使载流子迁移运动加快,进而加剧了对老化油纸绝缘空间电荷平衡状态的扰动和破坏,最终引发直流预压过程中沿绝缘纸板表面的闪络现象。

关键词：油纸绝缘老化交直流复合电压沿面放电直流预压

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氮化硼纳米片改性硅橡胶的直流电气与力学性能

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高电压技术 2024年第1期50卷 302-312页

作者：周远翔闫晨宁张云霄朱小倩新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室乌鲁木齐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 福州大学电气工程与自动化学院福州350108

日益提升的高压直流输电电压等级对直流电缆附件用硅橡胶的电气性能提出了更高的要求,为了探究具有优良直流电气性能的复合硅橡胶材料,文中制备了填充不同质量分数的聚多巴胺修饰氮化硼纳米片改性硅橡胶,对比分析了不同填充量下复合硅... 详细信息

日益提升的高压直流输电电压等级对直流电缆附件用硅橡胶的电气性能提出了更高的要求,为了探究具有优良直流电气性能的复合硅橡胶材料,文中制备了填充不同质量分数的聚多巴胺修饰氮化硼纳米片改性硅橡胶,对比分析了不同填充量下复合硅橡胶的直流电气性能。结果表明:填充氮化硼纳米片可以有效抑制硅橡胶的空间电荷积聚现象,试样的直流击穿场强随填充量的提高呈现先增大后减小的趋势,在填充量(质量分数,下同)为15%时达到最大值,相比纯硅橡胶提升23.2%,直流电导率先减小后增大,在填充量为15%时取得最小值;除此之外,当填充量为15%时,试样的拉伸强度较纯硅橡胶提升了38.3%,试样的断裂伸长率仅下降2.7%,基本保持了原有的断裂伸长率;经聚多巴胺修饰的氮化硼纳米片复合硅橡胶相比于未经表面修饰的氮化硼纳米片复合材料,其直流电气和力学性能都有显著提高。综合分析,填充量为15%时复合材料具有较好的综合性能。

关键词：硅橡胶电缆附件直流电气性能氮化硼纳米片力学性能

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阻抗法分析背靠背变流器稳定性的释义与推广

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高电压技术 2023年第9期49卷 3988-3998页

作者：赵崇滨姜齐荣电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084

已有文献指出,在局部交/直流回路应用阻抗法分析多端系统稳定性是不完备的。基于一个两电平电压源型背靠背变流器,理论解释了该现象。首先,借助状态空间,完善了常用坐标系下端口/回路解析阻抗模型的一般导出方法。进而对比不同回路稳定... 详细信息

已有文献指出,在局部交/直流回路应用阻抗法分析多端系统稳定性是不完备的。基于一个两电平电压源型背靠背变流器,理论解释了该现象。首先,借助状态空间,完善了常用坐标系下端口/回路解析阻抗模型的一般导出方法。进而对比不同回路稳定性的频域判定结果和全系统的时域零极点信息,证实了零极点对消导致子系统对全系统模式的不完全可观,是部分判据失效的根本原因。阐明了该结论对同一变流器采用不同控制策略与不同类型变流器间的通用性。最后,由相关概念设计了一种基于阻抗交互的多端系统致稳方案。

关键词：背靠背变流器零极点对消可观性阻抗交互阻抗法交−直流系统

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