检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2889-2900页

作者：兰健郭庆来周艳真孙宏斌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)

典型运行方式是电力系统运行方式编制的重要基础。由于电力系统的高维度、非线性和不确定性，制定运行方式时往往面临组合爆炸难题，运方人员难以根据实际需要生成所需的典型运行方式，例如：使某个待研究断面安全裕度低的运行方式，因... 详细信息

典型运行方式是电力系统运行方式编制的重要基础。由于电力系统的高维度、非线性和不确定性，制定运行方式时往往面临组合爆炸难题，运方人员难以根据实际需要生成所需的典型运行方式，例如：使某个待研究断面安全裕度低的运行方式，因而面临生成所需类型样本难度大、生成效率低的问题。为此，该文首次提出结合生成对抗网络与模型迁移的典型运行方式样本生成方法，仅需少量数据和少量微调即可高效地得到具有高性能的典型运行方式生成模型。首先，设计了面向运行方式生成的生成对抗网络模型，通过基础模型充分学习到不同类型的运行方式样本的共性特征；在此基础上，提出适用于生成对抗网络的模型迁移训练方法，使参数微调后得到的目标模型可以有针对性地生成大量所需的典型运行方式样本。所提方法以输电断面安全裕度为研究主题，在新英格兰10机39节点系统上进行了验证，结果表明，所提方法能根据实际需求生成任意指定安全裕度的运行方式样本，有效解决运行方式制定中所需特定类型样本不足的难题，为后续运行方式分析提供坚实的数据支撑。

关键词：生成对抗网络迁移学习电力系统运行方式样本生成

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多电平变换器简化虚拟矢量PWM及应用

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中国电机工程学报 2022年第14期42卷 5221-5232页

作者：李永东 Qamar Attique M 房展超王奎周培毅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

二极管钳位型变换器存在着直流母线电容电压不平衡的问题,对于多电平(>3)拓扑,传统空间矢量PWM在单位功率因数且调制比高于0.55时无法实现中点电压平衡,已有的虚拟矢量PWM随着电平数的增多计算负担急剧增加。针对这一问题,该文提出... 详细信息

二极管钳位型变换器存在着直流母线电容电压不平衡的问题,对于多电平(>3)拓扑,传统空间矢量PWM在单位功率因数且调制比高于0.55时无法实现中点电压平衡,已有的虚拟矢量PWM随着电平数的增多计算负担急剧增加。针对这一问题,该文提出一种简化虚拟矢量PWM算法,通过组合2个或多个相邻的开关状态来定义新的虚拟开关状态,使得每个虚拟开关状态下流过所有中性点的电流相等,从而保证理想稳态条件下中点电压的自平衡。另外,简化虚拟PWM将任意电平的空间矢量图转换为三电平空间矢量图,简化了子扇区的辨识和占空比的计算。对五电平二极管钳位型变换器的仿真和实验结果表明,简化虚拟矢量PWM可以在全调制比和全功率因数范围内实现直流母线中点电压平衡,验证了该算法的有效性。

关键词：电容电压平衡平均中点电流传统空间矢量PWM 简化虚拟矢量PWM 二极管钳位多电平变换器

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新型电力系统广义惯量分析与优化研究综述

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中国电机工程学报 2023年第5期43卷 1754-1775页

作者：鲁宗相姜继恒乔颖闵勇李昊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 电力规划设计总院北京市西城区100120

绿色低碳转型的新型电力系统中,风光电源等变流器接口资源(inverter based resources,IBRs)高比例并网,其模拟惯量与传统的旋转惯量共同构成了广义惯量,显著改变了系统的有功动态特性。掌握广义惯量特性、实现惯量优化调控是未来系统安... 详细信息

绿色低碳转型的新型电力系统中,风光电源等变流器接口资源(inverter based resources,IBRs)高比例并网,其模拟惯量与传统的旋转惯量共同构成了广义惯量,显著改变了系统的有功动态特性。掌握广义惯量特性、实现惯量优化调控是未来系统安全稳定的重要保障。围绕新型电力系统广义惯量,基于一般惯量概念给出了新型电力系统广义惯量的定义和数学描述,分析了广义惯量资源体系,并针对异质资源惯量聚合表征、广义惯量评估、考虑惯量充裕的优化运行3类关键问题分别梳理了研究现状,分析了关键难题与挑战,并提出了相应的解决思路。

关键词：广义惯量变流器资源惯量表征惯量评估惯量优化

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基于主从博弈的工业园区运营商与分布式光储用户购售电优化决策

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太阳能学报 2024年第1期45卷 450-456页

作者：张青苗陈来军李笑竹梅生伟青海省清洁能源高效利用重点实验室(青海大学新能源光伏产业研究中心) 西宁810016 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

随着分布式光伏大量接入园区用户侧,其随机性与波动性使得工业园区微电网下的能量管理愈发困难,储能为缓解上述问题提供了有效的手段。为实现园区用户侧新能源高效消纳及储能资源合理利用、兼顾多园区用户的利益诉求,提出一种基于主从... 详细信息

随着分布式光伏大量接入园区用户侧,其随机性与波动性使得工业园区微电网下的能量管理愈发困难,储能为缓解上述问题提供了有效的手段。为实现园区用户侧新能源高效消纳及储能资源合理利用、兼顾多园区用户的利益诉求,提出一种基于主从博弈的工业园区运营商与分布式光储用户购售电优化模型。模型中利用工业园区用能运营商对多用户的能量进行统一管理,利用价格信息引导园区用户调整用电策略,利用分布式储能“低储高发”特性协调运营商与用户间的能量交互;并通过仿真算例验证所提方法的可行性和有效性。结果表明:基于主从博弈的工业园区运营商与分布式光储用户购售电优化决策,能够兼顾园区运营商和用户的经济性,促进新能源与储能的协同发展。

关键词：分布式发电优化决策储能能量交互主从博弈

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基于刚性检测的电力电子系统自适应仿真算法

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电工技术学报 2023年第12期38卷 3208-3220,3247页

作者：虞竹珺赵争鸣施博辰许涵贾圣钰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 清华四川能源互联网研究院成都610213

高性能仿真工具对电力电子系统的设计分析具有重要的支撑作用,而考虑杂散参数对装置可靠性的影响、实施参数扫描来辅助优化设计是目前仿真应用的重要趋势。但是,考虑杂散参数后,系统的数学性质更加复杂多变,可能在刚性和非刚性之间发生... 详细信息

高性能仿真工具对电力电子系统的设计分析具有重要的支撑作用,而考虑杂散参数对装置可靠性的影响、实施参数扫描来辅助优化设计是目前仿真应用的重要趋势。但是,考虑杂散参数后,系统的数学性质更加复杂多变,可能在刚性和非刚性之间发生转变,此时仅使用单一的前向或者后向算法都不能达到最优仿真效率,给仿真解算带来挑战。离散状态事件驱动(DSED)仿真框架可以实现对电力电子系统的准确高效解算,相较于商业仿真软件具有明显优势。但现有的DSED框架无法对系统的数学性质进行自动识别,应对上述复杂场景时仿真效率仍然有较大提升空间。为此,该文深入分析不同数值算法的效率最优场景,提出一种自适应的数值算法切换策略。该方法构造一种额外计算成本较小的判据,实现对系统刚性程度的自动检测以及不同数值积分算法的平滑切换,在仿真全过程中始终选择更优的积分方法,从而提升整体求解效率。所提策略应用于一台10 kV-2 MW四端口电力电子变压器的高频振荡现象分析中,在同等精度的前提下,仿真总体速度相较于原有DSED仿真框架提升了约4倍,进而验证了所提方法的准确性和有效性。

关键词：电力电子系统仿真刚性检测离散状态事件驱动

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级联H桥变换器IGBT开路故障分析与冗余方法研究

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电工技术学报 2023年第6期38卷 1608-1619页

作者：赵楠郑泽东刘建伟李驰李永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(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084

级联H桥变换器包含了大量的开关器件,往往面临严峻的可靠性问题。该文从电路特性和调制过程两方面对级联H桥变换器IGBT开路故障的影响规律进行分析,并提出一种基于调制重构的级联H桥变换器IGBT故障冗余方法。该故障冗余方法通过重构变... 详细信息

级联H桥变换器包含了大量的开关器件,往往面临严峻的可靠性问题。该文从电路特性和调制过程两方面对级联H桥变换器IGBT开路故障的影响规律进行分析,并提出一种基于调制重构的级联H桥变换器IGBT故障冗余方法。该故障冗余方法通过重构变换器调制过程,使H桥从故障中恢复运行,且发生开路故障的单元依然具有部分功率传输能力,提高了级联H桥变换器开路故障的处理能力。

关键词：级联H 桥变换器开路故障分析冗余方法调制重构

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基于漏电流测量的配电网电缆高精度状态感知技术研究

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2929-2939页

作者：吴阳张品佳电力系统及大型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

作为配电网中能量传输的主要载体,地下电缆的安全、可靠运行已逐渐成为配电网可靠性的关键。目前的研究集中于对电缆故障的及时切除以避免连锁故障的发生,然而仍然难以避免部分区域的停电,属于“被动”的保护方式。该文提出一种配电网... 详细信息

作为配电网中能量传输的主要载体,地下电缆的安全、可靠运行已逐渐成为配电网可靠性的关键。目前的研究集中于对电缆故障的及时切除以避免连锁故障的发生,然而仍然难以避免部分区域的停电,属于“被动”的保护方式。该文提出一种配电网电缆高精度状态感知技术。选择配电网中的共模漏电流为表征电缆绝缘状态的特征参数,并提出基于磁屏蔽原理的共模漏电流传感技术。在传感技术的基础上,进一步研究了基于共模信号注入的监测方法和电缆局部老化定位方法,实现对电缆老化状态的在线、定量估计和对多种局部老化情况的高精度定位。通过样机试验和仿真验证了所提方案的有效性。应用所提技术可以实现对老化电缆的针对性检修,实现配电网电缆运维模式由“被动”向“主动”的转变,减少绝缘故障,提高配电网的可靠性。

关键词：地下电缆配电网可靠性漏电流传感器在线监测局部老化定位

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励磁方式差异对RAM发电机过流保护整定的影响

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中国电力 2023年第3期56卷 86-93页

作者：李润培桂林吴龙谢小荣王祥珩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 南京南瑞继保电气有限公司江苏南京 211102

中广核下属电站控制棒驱动机构电源系统(rotating asynchronous machine,RAM)包含上电、中船和热蒙3种机型,除上电机型为自并励励磁方式外,其他2种机型均为相复励励磁方式.但各电站在整定不同励磁方式RAM发电机的过流保护时,没有考虑励... 详细信息

中广核下属电站控制棒驱动机构电源系统(rotating asynchronous machine,RAM)包含上电、中船和热蒙3种机型,除上电机型为自并励励磁方式外,其他2种机型均为相复励励磁方式.但各电站在整定不同励磁方式RAM发电机的过流保护时,没有考虑励磁方式差异对过流保护定值及延时整定的影响,存在过流保护拒动以及与其他异常工况保护失配的隐患(误动作).建立了不同励磁方式RAM发电机的PSACD模型,通过理论分析和仿真说明了励磁方式差异对RAM发电机机端短路电流衰减过程的影响,并通过动模实验验证了仿真分析的正确性.基于理论分析和仿真结果,对不同励磁方式下RAM发电机过流保护的定值及延时进行合理整定,并在中广核下属电站得到实际应用.

关键词：棒控电源相复励机端短路保护配置及定值整定

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基于自注意力生成对抗网络的电力设备在线监测缺失数据填补

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高电压技术 2023年第5期49卷 1795-1809页

作者：周远翔林孟龙陈健宁白正陈明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 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 国网福建省电力有限公司厦门供电公司厦门361004

电力设备的在线监测系统常出现不同程度的数据缺失,而传统的缺失数据填补模型精度较低。因此提出一种基于自注意力生成对抗网络(self-attention generative adversarial networks,SA-GAN)的电力设备在线监测缺失数据填补模型。首先搭建... 详细信息

电力设备的在线监测系统常出现不同程度的数据缺失,而传统的缺失数据填补模型精度较低。因此提出一种基于自注意力生成对抗网络(self-attention generative adversarial networks,SA-GAN)的电力设备在线监测缺失数据填补模型。首先搭建基于自注意力机制的时间序列填补模型,并对权重融合模块进行改进,然后将时间序列填补模型作为生成器,构造对应的判别器与损失函数,提出了具有自注意力机制的生成对抗网络SA-GAN,对电力设备在线监测数据进行缺失填补。最后通过实际工程中的电力变压器、高压电缆在线监测数据对模型进行训练与测试,验证了模型的有效性。结果表明,通过局部遮掩对110 kV变压器在线监测数据进行自然缺失模拟并通过各类缺失填补模型进行补全时,SA-GAN模型的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)最高为0.11,均方根误差(root mean square error,RMSE)最高为0.17,较其他模型分别至少降低19.10%、14.07%,验证了SA-GAN模型的有效性;对9.51%自然缺失率下的220 kV高压电缆在线监测数据进行填补时,SA-GAN模型的MAE为0.58,RMSE为0.84,较其他模型分别至少降低21.71%、14.43%,表明该模型可在电力设备状态异常且部分监测数据缺失的条件下有效恢复缺失数据。此外,经SA-GAN模型填补之后的数据有效提高了高压电缆序列的预测精度,间接验证了SA-GAN模型缺失数据填补的有效性。

关键词：自注意力生成对抗网络在线监测缺失数据填补时序特征

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基于巡视文本挖掘的配电设备运行环境风险预测

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高电压技术 2022年第4期48卷 1213-1225页

作者：周远翔葛佳敏陈健宁白正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 清华大学电机系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北京100084

配电设备运行过程中容易受到自然灾害、人为活动、树障、鸟害等综合影响,通过对配电设备的历史巡视记录进行信息挖掘,可为设备风险预警、巡视策略优化提供支撑。为此,提出一种多尺度循环卷积神经网络(multi-scale recurrent convolution... 详细信息

配电设备运行过程中容易受到自然灾害、人为活动、树障、鸟害等综合影响,通过对配电设备的历史巡视记录进行信息挖掘,可为设备风险预警、巡视策略优化提供支撑。为此,提出一种多尺度循环卷积神经网络(multi-scale recurrent convolutional neural network,MRCNN)模型对巡视文本进行环境风险等级分类,并在此结果上进一步提出了最大信息系数–切比雪夫图卷积神经网络(maximum information coefficient-Chebyshev graph convolutional network,MIC-Cheb Net)模型对环境风险度进行预测。首先,基于字符级的文本表示方法和多尺度循环卷积神经网络对巡视记录进行分类,得到巡视记录对应的环境风险等级;然后,对该地区进行网格划分,统计网格中的环境风险度,根据最大信息系数矩阵生成图网络,并基于MIC-Cheb Net对网格中的环境风险度进行时间序列预测;最后对MRCNN模型的分类效果和MIC-Cheb Net的预测结果进行评价。实际数据验证结果表明,进行文本分类时,MRCNN模型的分类准确率达到92.40%,较Bi LSTM和RCNN分别提高了1.03%和0.76%;进行环境风险度预测时,MIC-Cheb Net的平均相对误差和均方根误差分别为0.06和0.12,相较于XGBoost分别下降了73.91%和82.86%。该方法可有效对巡视记录中的区域风险度信息进行提取,并准确对未来6 d后设备运行环境风险的空间分布进行预测,为优化巡视周期和路线提供参考。

关键词：深度学习巡视记录文本挖掘文本扩充图卷积神经网络风险预测

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