检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土力学 2021年第7期42卷 1765-1773,1793页

作者：夏才初徐英俊王辰霖赵海鸥薛小代同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 大同启迪未来能源科技集团有限公司山西大同037000 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

为评估压缩空气储能洞室的密封性,基于多孔介质渗流力学理论推导了一种能考虑洞室空气渗漏过程和混凝土衬砌孔隙影响的压气储能洞室空气非稳态渗流方程,给出了计算洞室衬砌内空气压强分布的近似解析解。为精确求解此类非线性抛物型方程... 详细信息

为评估压缩空气储能洞室的密封性,基于多孔介质渗流力学理论推导了一种能考虑洞室空气渗漏过程和混凝土衬砌孔隙影响的压气储能洞室空气非稳态渗流方程,给出了计算洞室衬砌内空气压强分布的近似解析解。为精确求解此类非线性抛物型方程,通过有限差分法构造了一个无条件稳定的隐式差分格式,该格式具有二阶精度。进一步,对算例与现有计算结果进行对比,结果表明:与传统基于稳态径向渗流理论得到的空气渗漏估算公式相比,考虑空气非稳态渗流过程后计算得到空气渗漏量略微偏小;当混凝土衬砌渗透率小于6×10^(-20)m^(2)时,衬砌厚度为0.5 m的洞室在一个压缩空气储能循环下空气渗漏百分比小于1%,普通的抗渗混凝土均不能满足空气渗漏控制要求,需要采取特殊的密封措施;压气储能洞室的空气渗漏百分比与衬砌渗透率、储气压强、衬砌厚度等因素有关,渗透率越低、初始压强越大、衬砌厚度越大,空气渗漏百分比越小,衬砌厚度对空气渗漏的控制效果随着衬砌厚度的增大而减弱。

关键词：压气储能非稳态渗流有限差分法空气渗漏

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多场景通用的在线能流分析关键技术研发与应用

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电网技术 2020年第12期44卷 4591-4600页

作者：潘昭光王彬孙宏斌郭庆来赵昊天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(清华大学)

在线能流分析是综合能量管理系统的基础功能,为在线监测、安全评估等应用提供分析结果和基础工具,辅助运行人员研究综合能源系统运行规律和改进运行策略。在线能流分析工程实用化面临的挑战有:异质能流耦合计算的通用性、复杂系统模型... 详细信息

在线能流分析是综合能量管理系统的基础功能,为在线监测、安全评估等应用提供分析结果和基础工具,辅助运行人员研究综合能源系统运行规律和改进运行策略。在线能流分析工程实用化面临的挑战有:异质能流耦合计算的通用性、复杂系统模型的适应性、计算模式的多样性。针对上述挑战,设计了多场景通用的在线能流分析功能,提出流体网络的通用支路模型、流体网络的稳态计算模型、设备控制方式和边界量的配置和转换、多网络通用迭代方法、多能灵敏度计算、复杂系统模型的自适应等关键技术,满足现场多种类系统结构和多样化控制方式可靠计算的要求。研发了在线能流分析功能,并在产业园和北方城市大规模供热网络进行应用,验证了方法和模块的通用性。

关键词：多能流综合能量管理系统在线分析通用性适应性

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计及雷击浪涌传输效应的输电线路避雷器优化配置方法

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电瓷避雷器 2024年第1期 9-18页

作者：鲍进段梅梅卢树峰李珺马鑫葛贤军国网江苏省电力有限公司营销服务中心南京210000 国网公司电能计量重点实验室南京210000 国网固原供电公司宁夏固原756000 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

安装输电线路避雷器(Transmission Line Surge Arresters,TLSA)是改善架空输电线路(Over Head Transmission Lines,OHTL)防雷性能的解决方案之一。基于此,提出了一种基于多目标优化算法和ATP(Alternative Transient Program)软件的OHTL避雷器新型优化配置方法。该方法通过考虑避雷器运行引起的雷击浪涌的传输效应,进行雷击闪络率计算,而已有文献中很少提及这种可导致相邻架空铁塔的转移机制。最后,在某实际230 kV输电线路中进行验证,该输电线路有231座架空塔和105 km长线路。与实际性能数据相比,所提方法具有最佳成本效益比,允许在使用90个避雷器(即0.86 TLSA/km线路)的情况下,减少68%的线路停运,这也是经典方法计算的避雷器数量的50%。此外,关于雷电浪涌的传输效应,仿真结果表明,如果在建模中未考虑该效应,防雷性能水平以及保护线路的TLSA数量可能会被低估。

关键词：架空输电线路避雷器进化多目标算法NSGA-Ⅱ ATP

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高压交流输电线路邻近城市高层建筑时的畸变电场计算

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南方电网技术 2021年第10期15卷 59-64页

作者：杨勃徐禄文刘彤国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123 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

高压交流输电线路邻近城市高层建筑时的畸变电场研究是输电线路电磁环境评估的基础之一。考虑高压交流输电线路和高层建筑的特点,分别采用线单元模型和面单元模型模拟输电线路和高层建筑的电荷分布。为了保证所形成的电位系数矩阵具有... 详细信息

高压交流输电线路邻近城市高层建筑时的畸变电场研究是输电线路电磁环境评估的基础之一。考虑高压交流输电线路和高层建筑的特点,分别采用线单元模型和面单元模型模拟输电线路和高层建筑的电荷分布。为了保证所形成的电位系数矩阵具有对称性,将电位系数矩阵对单元长度和面积做归一化,从而简化了矩阵元素的求解,提高了计算的准确度。计算结果表明,高层建筑物对高压输电线路电场畸变的影响在不同高度上呈现不同的特点。因此,在实际电磁环境评估中,应根据具体计算场景分别分析。该方法可推广应用于小区整体存在多个高层建筑的电磁环境计算和分析中。

关键词：模拟电荷法输电线路电场电磁环境

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高压交流输电线路下方有限大金属屏蔽网的电场屏蔽效能

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南方电网技术 2021年第10期15卷 26-31页

作者：徐禄文杨勃刘彤国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123 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

当高压交流输电线路下方电场强度超过标准限值时候,通常采用接地金属屏蔽网降低电场强度。研究了有限大小金属屏蔽网的屏蔽效能的计算方法,该方法更符合屏蔽网现实使用场景要求。在此基础上,得出了屏蔽网布置方式、屏蔽导体密度和屏蔽... 详细信息

当高压交流输电线路下方电场强度超过标准限值时候,通常采用接地金属屏蔽网降低电场强度。研究了有限大小金属屏蔽网的屏蔽效能的计算方法,该方法更符合屏蔽网现实使用场景要求。在此基础上,得出了屏蔽网布置方式、屏蔽导体密度和屏蔽导体粗细等因素对屏蔽效能的影响规律。结果表明,对有限大屏蔽网屏蔽效能影响最大的因素是屏蔽网的密度,而屏蔽导体布置方式和屏蔽导体的粗细对屏蔽效能的影响不大。研究成果可为屏蔽网的布置和设计提供技术支撑。

关键词：模拟电荷法屏蔽网输电线路电场

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配电线路经生物体高阻接地故障特性对比分析

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电力系统保护与控制 2021年第22期49卷 67-74页

作者：刘琨崔鑫王宾李一泉邓旭阳陈桥平王育学刘世丹广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州510600 广东电网有限责任公司RTDS继电保护仿真重点实验室广东广州510600 电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点试验室(清华大学电机系) 北京100084

配电网高阻接地故障电气量微弱,特征复杂,实现对此类故障检测的成功率较低。如果故障发生而未能被及时发现、切除,可能给设备、人员安全带来极大的危害。现有的研究对不同类型的高阻接地介质,尤其是人体介质的阻抗性质及故障特征分析不... 详细信息

配电网高阻接地故障电气量微弱,特征复杂,实现对此类故障检测的成功率较低。如果故障发生而未能被及时发现、切除,可能给设备、人员安全带来极大的危害。现有的研究对不同类型的高阻接地介质,尤其是人体介质的阻抗性质及故障特征分析不足。针对该问题,基于对数电弧模型及人体阻抗模型从时、频域角度利用图形对比分析、傅里叶变换等技术分析了非生物体导电介质与人体介质的阻抗特性及故障特征。结合现场试验数据,验证了两类介质的阻抗特性及其典型故障特征。以上分析为后续设计有效的配电网高阻接地故障检测方案奠定了基础。

关键词：配电网高阻特征分析人体非生物体介质

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双主动全桥变换器的高频振荡影响因素

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清华大学学报（自然科学版） 2020年第6期60卷 530-536页

作者：崔彬李欣阳薛芃蒋晓华清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

随着新一代宽禁带半导体器件在双主动全桥(DAB)变换器中的应用,变换器交流侧出现较高的电压上升率(dv/dt)。高dv/dt含有丰富的高频谐波成分,引起变压器分布电容与系统感性元件之间产生严重的高频振荡问题。该文基于高频变压器π型三电... 详细信息

随着新一代宽禁带半导体器件在双主动全桥(DAB)变换器中的应用,变换器交流侧出现较高的电压上升率(dv/dt)。高dv/dt含有丰富的高频谐波成分,引起变压器分布电容与系统感性元件之间产生严重的高频振荡问题。该文基于高频变压器π型三电容分布参数模型,推导了变压器端口电压高频振荡的时域解析方程,定量分析了dv/dt和变压器分布电容对高频振荡幅值的影响,并通过调节系统dv/dt实现了对高频振荡幅值的抑制。搭建了DAB变换器实验样机系统和对应的LTspice电路仿真模型,验证了高频振荡问题理论分析的合理性和正确性。

关键词：双主动全桥变换器高频振荡分布电容高速开关器件

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基于系统功率平衡的电力电子变压器中双有源桥二次侧母线电压波动抑制策略

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电网技术 2020年第8期44卷 2971-2978页

作者：文武松赵争鸣聂金铜魏树生莫昕袁立强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) 北京市海淀区100084

双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器作为电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的核心组成部件,其控制性能直接影响PET的运行稳定性和可靠性。目前,一般采用单移相(singlephaseshift,SPS)方法对其有功功率进行双向调节,同时使二次侧直流母线电压保持稳定。而DAB二次侧直流母线电压的稳定性除了受输出级功率波动的影响外,还与一次侧直流母线电压扰动有关?本文同时考虑这2个影响因素,以三级式PET为例提出了一种基于系统功率平衡的控制策略?根据DAB的有功功率计算公式引入移相比因子,利用PI控制器实时调整移相比因子的大小,实现了对DAB二次侧直流母线电压的控制;将一次侧直流母线电压加入前向控制通道,使其与被控对象中的相同因子抵消,从而抑制了一次侧直流母线电压扰动的影响;考虑滤波电感的瞬时能量波动,计算出输出级逆变器的瞬时有功功率,并将其作为前馈扰动项加入到控制环路中,能有效衰减输出级功率变化引起的二次侧直流母线电压波动。最后,在一台380V/15kW的实验室样机上通过仿真和实验,对所提控制策略的稳态和动态响应性能进行了验证,证明了其有效性,同时,该方法还可推广到高压大容量PET应用中。

关键词：双有源桥电力电子变压器功率平衡直流母线电压

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考虑可再生能源保障性消纳的电力市场出清机制

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电力系统自动化 2021年第6期45卷 26-33页

作者：陈启鑫刘学房曦晨郭鸿业林庆标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 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510623

以风电、光伏、水电为主的可再生能源已成为中国重要的能源供应形式,也广泛参与到电力市场交易之中。通过市场化机制保障并促进可再生能源消纳,已成为中国电力市场建设,尤其是现货市场建设的一项关键任务。文中将可再生能源的保障性消... 详细信息

以风电、光伏、水电为主的可再生能源已成为中国重要的能源供应形式,也广泛参与到电力市场交易之中。通过市场化机制保障并促进可再生能源消纳,已成为中国电力市场建设,尤其是现货市场建设的一项关键任务。文中将可再生能源的保障性消纳纳入电力市场的机制设计之中,提出了现货市场在发生弃能时触发的出清机制。在现货市场一般性出清计算的基础上,发生弃能时,首先修正弃能机组的投标价格,在保持机组报价序列的前提下进行价区缩放,调整为优先出清的价格接受者;其次,基于修正后的投标信息进行第2次出清,以实现可再生能源的保障性消纳;基于2次出清的结果,提出激励相容的结算补偿机制。为了充分考虑可再生能源的运行特性,文中还在出清模型中特别引入了梯级水电站的水位控制、水量平衡与梯级耦合等复杂约束。最后,基于改进的IEEE 30节点系统对文中所提出的市场机制进行了验证。

关键词：可再生能源保障性消纳机制设计出清模型梯级水电

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单颗粒油页岩热解产物影响因素试验研究

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洁净煤技术 2021年第3期27卷 123-128页

作者：冯卫强白瑞祺冯玉鹏姚宣张缦黄逸群杨海瑞北京国电龙源环保工程有限公司北京100039 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

油页岩是我国重要的非常规油气资源,其开发利用对缓解我国能源短缺问题具有重大意义。油页岩灰分高,使油页岩热解过程中气相物质在颗粒内受到的传质阻力较大,影响热解产物的分布。搭建了单颗粒油页岩热解试验台,针对灰层传质阻力对单颗... 详细信息

油页岩是我国重要的非常规油气资源,其开发利用对缓解我国能源短缺问题具有重大意义。油页岩灰分高,使油页岩热解过程中气相物质在颗粒内受到的传质阻力较大,影响热解产物的分布。搭建了单颗粒油页岩热解试验台,针对灰层传质阻力对单颗粒油页岩热解特性的影响进行试验研究,对油页岩热解过程提供更本质的理解,为热解模型搭建提供基础,重点探究颗粒粒径、热解温度等因素对热解产物分布的影响,得到不同气体流速、颗粒粒径和热解温度下单颗粒油页岩热解产物的分布。研究发现,气体流速对油页岩颗粒热解产物分布影响不大;随着颗粒粒径增加,热解一次产物在析出颗粒前,发生更多热解二次反应,通过复杂的热解二次反应使部分热解产物重新被固定于半焦中,导致产物中页岩油比例下降、气体比例增加。颗粒粒径越大,在高热解温度下热解二次反应越明显,导致粗颗粒热解产物中页岩油比例随热解温度的升高,呈先升后降的趋势,而细颗粒热解产物中页岩油的比例随着热解温度的增加而增加。

关键词：单颗粒油页岩热解产物分布

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