检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2022年第1期46卷 51-59页

作者：贾宏阳侯庆春刘羽霄张宁范越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清华大学北京市100084 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 国网青海省电力有限公司青海省西宁市810008

可再生能源渗透率的增加给电力系统安全稳定运行带来持续性的挑战,传统方法分析系统稳定性、控制电网稳定运行变得愈加困难。针对这一难题,提出了内嵌安全稳定约束的电力系统优化运行框架以及用于电力系统安全稳定规则提取的斜回归树及... 详细信息

可再生能源渗透率的增加给电力系统安全稳定运行带来持续性的挑战,传统方法分析系统稳定性、控制电网稳定运行变得愈加困难。针对这一难题,提出了内嵌安全稳定约束的电力系统优化运行框架以及用于电力系统安全稳定规则提取的斜回归树及其集成算法。该算法首先优化斜划分系数以训练单棵斜回归树,然后利用boosting思想集成斜回归树,并通过正则化方法保证树的稀疏度,增强算法的可解释性。相比神经网络等黑箱模型,文中提出的方法能够提取显式安全稳定规则,为内嵌安全稳定约束的电力系统优化运行奠定了基础。最后,以静态电压稳定问题为例验证算法的有效性,算例验证结果表明所提算法具有良好的可解释性、较强的表示能力和较高的集成效率。

关键词：静态电压稳定高比例可再生能源集成学习斜回归树极端梯度提升算法

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新型电力系统中储能应用功能的综述与展望

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中国电机工程学报 2023年第1期43卷 158-168页

作者：谢小荣马宁嘉刘威赵伟徐鹏李浩志电力系统及大型发电设备安全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 国家电网有限公司华北分部北京市西城区100053

以高比例新能源和高比例电力电子(即“双高”)为特征的新型电力系统处在快速发展中,其动态行为和运行特性正发生深刻变化,在多时间尺度上的功率–能量平衡面临重大挑战;而储能可有效改善系统的动态特性、满足系统多时间尺度平衡需求。... 详细信息

以高比例新能源和高比例电力电子(即“双高”)为特征的新型电力系统处在快速发展中,其动态行为和运行特性正发生深刻变化,在多时间尺度上的功率–能量平衡面临重大挑战;而储能可有效改善系统的动态特性、满足系统多时间尺度平衡需求。从分析新型电力系统多时间尺度功率–能量平衡的主要挑战出发,归纳常见储能技术的关键技术特征,探讨储能在新型电力系统中的应用潜力;梳理储能应用功能的研究现状,展望未来趋势,提出一种适用新型电力系统需求的储能多目标协同调控方法,可望实现多时间尺度上功率–能量的高效平衡,为利用储能技术应对新型电力系统的关键挑战提供支撑。

关键词：新型电力系统储能功率–能量平衡多时间尺度

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B_(2)O_(3)和Ga_(2)O_(3)掺杂对ZnO压敏陶瓷电气性能的影响

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电瓷避雷器 2022年第5期 108-112,118页

作者：程宽赵洪峰周远翔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乌鲁木齐830046 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

通流容量是ZnO压敏电阻的重要的电气参数,其大小决定着避雷器性能的优劣。笔者研究了B_(2)O_(3)和Ga_(2)O_(3)掺杂对ZnO压敏电阻预击穿区和翻转区下的电流-电压特性的影响。在预击穿区,B^(3+)和Ga^(3+)的掺杂提高了样品的晶界势垒,抑制... 详细信息

通流容量是ZnO压敏电阻的重要的电气参数,其大小决定着避雷器性能的优劣。笔者研究了B_(2)O_(3)和Ga_(2)O_(3)掺杂对ZnO压敏电阻预击穿区和翻转区下的电流-电压特性的影响。在预击穿区,B^(3+)和Ga^(3+)的掺杂提高了样品的晶界势垒,抑制了泄漏电流的增加,从而改善了样品在工作条件下的老化稳定性。而在翻转区,三价施主离子(B^(3+)和Ga^(3+))的掺杂致使I-V曲线右移,扩大了样品的非线性区,提高了样品对高脉冲电流放电的能力。掺杂0.3(摩尔分数)B_(2)O_(3)、0.1(摩尔分数)Ga_(2)O_(3)的样品具有优异的电气性能,其非线性系数和电压梯度分别达到88 V/mm和445 V/mm。B_(2)O_(3)和Ga_(2)O_(3)掺杂有助于提高ZnO避雷器的保护性能,从而改善电力系统的安全性和稳定性。

关键词：通流容量非线性系数电压梯度泄漏电流

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正温度系数材料调控绝缘直流电场分布

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电工技术学报 2021年第14期36卷 3063-3071页

作者：周文俊滕陈源周远翔张灵张云霄武汉大学电气与自动化学院武汉430072 电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 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(新疆大学电气工程学院) 乌鲁木齐830047

绝缘材料电阻率负温度系数(NTC)效应造成直流电场畸变,增大了高压直流设备的设计难度。为了弱化电阻率对温度的依赖,该文制备正温度系数(PTC)电阻率的陶瓷材料掺杂的环氧树脂复合材料(质量分数为0~35%),并测试热导率、电阻率-温度特性... 详细信息

绝缘材料电阻率负温度系数(NTC)效应造成直流电场畸变,增大了高压直流设备的设计难度。为了弱化电阻率对温度的依赖,该文制备正温度系数(PTC)电阻率的陶瓷材料掺杂的环氧树脂复合材料(质量分数为0~35%),并测试热导率、电阻率-温度特性和直流击穿场强,仿真温度梯度下绝缘内部电场和温度分布。结果表明,高掺杂比例时的电场优化效果较好;质量分数为20%掺杂的环氧树脂复合材料的热导率提高66%,径向温差减小55%;电阻率负温度效应弱化,电导活化能下降了35%;最大畸变电场降低了58%,而直流击穿场强仅下降16%。分析认为,填料的PTC效应优化了环氧树脂复合材料的电阻率-温度特性,降低了热点温度,协同抑制电场畸变。正温度系数材料可改善温度梯度下绝缘内部的直流电场分布,相关复合材料在输电设备中具有应用可能性。

关键词：温度梯度电阻率-温度特性电场调控正温度系数材料环氧树脂

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大容量交流电弧炉柔性供配电方案控制策略

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电工技术学报 2021年第16期36卷 3386-3399页

作者：赵崇滨姜齐荣郭旭刘东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(清华大学电机系) 北京100084 中冶京诚工程技术有限公司北京100176

合理化供配电技术是调控大容量交流电弧炉负载能量平衡的关键。含模块化电力电子功率单元的柔性供配电方案可显著减轻交流电弧炉运行对系统电能质量的影响,通过改进其多环节控制策略可以进一步提高交流电弧炉冶炼的性能并降低对系统的... 详细信息

合理化供配电技术是调控大容量交流电弧炉负载能量平衡的关键。含模块化电力电子功率单元的柔性供配电方案可显著减轻交流电弧炉运行对系统电能质量的影响,通过改进其多环节控制策略可以进一步提高交流电弧炉冶炼的性能并降低对系统的频率冲击。首先,该文提出功率单元逆变级采用电流控制模式取代电压控制模式与固有电极调节配合,提升控制系统带宽;其次,设计该方案针对多种运行工况的控制策略,增加其实际应用的灵活性与面向系统的友好性;再次,改进逆变级调制策略以抑制潜在的高频共模电流风险;最后,根据实际参数仿真验证了多种控制策略的有效性,可充分发挥所提方案电力电子主导的软硬件优势。

关键词：交流电弧炉柔性供电电能质量电流控制模式零共模PWM

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基于数据增强的分布式光伏电站群短期功率预测(二):网格化预测

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电网技术 2021年第6期45卷 2210-2218页

作者：乔颖孙荣富丁然黎上强鲁宗相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 国网冀北电力有限公司北京市西城区100054

在数据增强的基础上,提出了地域全覆盖的网格化分布式光伏电站群短期功率预测方法。该方法将大区域分为小网格,基于曲线特征距离筛选全区域相似日,降低个别网格数据扭曲的影响,采用三维卷积神经网络建立网格化辐照预测到网格化光伏功率... 详细信息

在数据增强的基础上,提出了地域全覆盖的网格化分布式光伏电站群短期功率预测方法。该方法将大区域分为小网格,基于曲线特征距离筛选全区域相似日,降低个别网格数据扭曲的影响,采用三维卷积神经网络建立网格化辐照预测到网格化光伏功率输出的映射关系,最后通过发电起止时刻校正进一步提高精度。仿真计算显示,所提方法相较于现有无辐照预测、单网格独立预测等方法有效提高了分布式光伏电站群功率预测的准确性和鲁棒性。

关键词：分布式光伏电站群短期功率预测网格化预测相似日

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基于分布鲁棒的风-氢混合系统氢储能容量优化配置

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电力自动化设备 2021年第10期41卷 3-10页

作者：司杨陈来军陈晓弢高梦宇麻林瑞梅生伟青海大学启迪新能源学院青海省清洁能源高效利用重点实验室青海西宁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

氢储能系统受地理、气候条件限制较小,在构建面向高比例新能源电力系统的风-储混合系统中极具发展潜力。然而,由于风电场的出力具有不确定性,氢储能系统需要在储能、释能、热备用等工况下频繁切换,内部热能供需平衡也呈现出不确定性,进... 详细信息

氢储能系统受地理、气候条件限制较小,在构建面向高比例新能源电力系统的风-储混合系统中极具发展潜力。然而,由于风电场的出力具有不确定性,氢储能系统需要在储能、释能、热备用等工况下频繁切换,内部热能供需平衡也呈现出不确定性,进而影响其响应速度甚至实际可用容量。为此,设计了考虑热平衡的风-氢混合系统,构建了考虑电解槽、燃料电池间歇工作模式热平衡的氢储能系统模型;在此基础上,综合考虑风电场功率的不确定性和氢储能系统的投资成本,提出了考虑热平衡不确定性的风-氢混合系统氢储能容量优化配置方法。采用分布鲁棒方法对风电场功率的不确定性进行建模,并将其转化为一组线性风险机会约束进行求解。基于实际风电场数据构建算例,对所提模型和方法进行验证和分析。结果表明,氢储能系统中电解槽和燃料电池的散热系数对系统实际可用容量具有重要的影响,在风-氢混合系统的氢储能容量配置中考虑热平衡约束可以有效提升氢储能系统的实际可用容量和混合系统的经济性。

关键词：氢储能风-氢混合系统容量配置分布鲁棒热平衡

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高压直流与含串补交流系统次/超同步铁磁谐振机理与解决措施

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电力自动化设备 2021年第7期41卷 160-166页

作者：赵晓斌谢小荣李岩邹常跃辛清明南方电网科学研究院有限责任公司直流输电技术国家重点实验室广东广州510663 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

结合2017年5月29日富宁站换相失败恢复过程中发生的次/超同步铁磁谐振现象,通过理论分析和仿真验证明确了高压直流与含串补交流系统发生次/超同步铁磁谐振的原因。含串补交流系统在次同步谐波下阻抗幅值大幅增加,次同步频率谐波与其互... 详细信息

结合2017年5月29日富宁站换相失败恢复过程中发生的次/超同步铁磁谐振现象,通过理论分析和仿真验证明确了高压直流与含串补交流系统发生次/超同步铁磁谐振的原因。含串补交流系统在次同步谐波下阻抗幅值大幅增加,次同步频率谐波与其互补频率谐波之间的耦合作用增强;利用奈奎斯特稳定判据对交直流系统的阻抗进行分析,考虑串补后交直流系统的稳定性下降但仍然是稳定的。次同步频率谐波的存在易使变压器铁芯饱和,使系统稳定性进一步下降。理论分析和仿真结果表明,发生大扰动后,在换流器调制和变压器铁芯饱和2种非线性因素的作用下,交直流系统出现次/超同步的铁磁谐振现象,串补和交流滤波器相配合可以有效抑制这一类型的谐振。

关键词：高压直流输电串补次/超同步频率谐波铁磁谐振变压器饱和

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多相整流永磁同步发电机绕组内部相间短路的故障分析

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电工技术学报 2020年第6期35卷 1262-1271页

作者：田代宗孙宇光王善铭杜威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

该文将多回路法与有限元法相结合,建立了多相整流永磁同步发电机系统绕组内部相间短路的通用数学模型,可计算永磁电机正常及绕组内部故障工况的电气量分布,不仅适用于每相单分支的多相电机,还适用于每相多分支的情况。在一台特制的六相... 详细信息

该文将多回路法与有限元法相结合,建立了多相整流永磁同步发电机系统绕组内部相间短路的通用数学模型,可计算永磁电机正常及绕组内部故障工况的电气量分布,不仅适用于每相单分支的多相电机,还适用于每相多分支的情况。在一台特制的六相双分支永磁同步发电机样机上进行了故障实验,实验结果和仿真结果相吻合,验证了数学模型的正确性。在准确计算绕组电流的基础上,进一步计算了故障前后样机内部的温度场分布,结果表明故障导致样机内部温度不再均匀分布。根据仿真和实验结果,分析了该样机相间短路的故障特点,并说明了短路点附近明显升温对永磁电机的严重影响以及不同组三相绕组间相间短路引起整流桥中某些二极管过电流的潜在危害。该文研究为多相永磁同步发电机内部相间短路故障检测提供了依据。

关键词：多相永磁同步发电机多分支整流系统相间短路多回路-有限元数学模型

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多电平变换器PWM控制技术研究现状综述及最新进展

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电源学报 2021年第4期19卷 45-54页

作者：朱宏李永东王奎 QAMAR Muhammad Attique 徐晓娜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

近年来,多电平变换器成为高压、大功率电力电子系统应用领域的一个研究热点,而多电平脉宽调制PWM(pulse width modulation)控制方法是多电平变换器研究领域的核心问题之一。首先,阐述了3种载波PWM控制方法,并根据不同的控制指标介绍了... 详细信息

近年来,多电平变换器成为高压、大功率电力电子系统应用领域的一个研究热点,而多电平脉宽调制PWM(pulse width modulation)控制方法是多电平变换器研究领域的核心问题之一。首先,阐述了3种载波PWM控制方法,并根据不同的控制指标介绍了各类优化载波PWM控制方法;其次,介绍了传统空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)算法,并根据算法优化及控制指标详细介绍了不同坐标变换下的SVPWM,着重阐述了虚拟SVPWM及在其基础上衍生的各类优化虚拟空间矢量PWM在中点电压平衡控制中的应用;最后,介绍了n电平任意段多电平SVPWM与SPWM之间的本质联系,以及根据其统一性提出的优化PWM算法。

关键词：多电平PWM控制技术载波PWM 空间矢量脉宽调制(SVPWM) 中点电压平衡虚拟空间矢量

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