检索结果-内蒙古大学图书馆

电力自动化设备 2025年第3期45卷 140-146页

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

目前应用阻抗法分析宽频振荡时,对模块化多电平变流器(MMC)通常仅建立互联电气回路的阻抗模型。尽管相关研究计及了MMC交流共模环流动态的影响,但从传递函数对系统模式可观性的角度考虑是不充分的。为此,基于谐波线性化理论,推导了计及... 详细信息

目前应用阻抗法分析宽频振荡时,对模块化多电平变流器(MMC)通常仅建立互联电气回路的阻抗模型。尽管相关研究计及了MMC交流共模环流动态的影响,但从传递函数对系统模式可观性的角度考虑是不充分的。为此,基于谐波线性化理论,推导了计及频率耦合效应的MMC一维闭环环流回路阻抗模型,特别说明了由于环流回路无法实现可靠的源-荷划分,环流回路阻抗模型与已有阻抗模型在推导和检验方式上的区别。进一步改进对数导数判据,结合最优化方法,辨识嵌入闭环阻抗模型分子多项式的闭环系统模式。仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：模块化多电平变流器环流回路阻抗稳定性分析零极点对消

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日本固定式氢燃料电池系统的政策演进及技术应用综述

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电网技术 2025年

作者：郑培钧谢小荣张春朋穆青清华大学碳中和研究院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)

本文旨在对日本固定式氢燃料电池系统的有效应用进行全面梳理，重点关注并网质子交换膜燃料电池(PEMFC)的应用。首先，介绍日本氢能的政策演进及固定式氢燃料电池的技术发展路线；其次，概述日本固定式氢燃料电池在家用和商用/工业领域... 详细信息

本文旨在对日本固定式氢燃料电池系统的有效应用进行全面梳理，重点关注并网质子交换膜燃料电池(PEMFC)的应用。首先，介绍日本氢能的政策演进及固定式氢燃料电池的技术发展路线；其次，概述日本固定式氢燃料电池在家用和商用/工业领域的应用现状及技术特点；然后，分析推动日本固定式氢燃料电池发展的驱动因素；接着，探讨日本在构建氢能社会过程中面临的挑战和发展趋势；最后，结合我国氢能发展现状，探讨对我国的启示和意义。通过全面梳理日本在政策制定、技术创新及市场扩展等方面的演进，为我国固定式氢燃料电池的应用与推广提供参考和借鉴。

关键词：固定式氢燃料电池并网质子交换膜燃料电池日本氢能政策技术创新市场拓展

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考虑快速变负荷和灵活性供需匹配的耦合系统优化调度

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电力系统自动化 2025年第1期49卷 117-127页

作者：周念成戴旭晖池源徐飞常东锋输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆市400044 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) 北京市100084 西安热工研究院有限公司陕西省西安市710054

可再生能源与快速变负荷改造的火电机组在同一并网点对外形成耦合系统,是提升沙漠、戈壁、荒漠等灵活性发电资源缺乏而可再生能源比例较高地区灵活性的有效手段。为了挖掘火电机组改造后的耦合系统经济性与灵活性,文中提出一种风光火耦... 详细信息

可再生能源与快速变负荷改造的火电机组在同一并网点对外形成耦合系统,是提升沙漠、戈壁、荒漠等灵活性发电资源缺乏而可再生能源比例较高地区灵活性的有效手段。为了挖掘火电机组改造后的耦合系统经济性与灵活性,文中提出一种风光火耦合系统多目标优化调度方法。首先,根据实际测算的火电机组灵活性改造后的运行煤耗数据,拟合了机组爬坡过程的煤耗计算公式,并分析了火电快速变负荷能力提高对耦合系统经济性和灵活性的影响。在此基础上,将日综合运行收益与灵活性供需匹配度作为目标函数,考虑包括阶梯式爬坡率在内的系统运行约束,构建多目标优化调度模型。通过在优化算法中使用分组关联多项式变异算子,提高了算法对维度较高、约束较复杂的电力系统多目标优化调度问题的求解能力。最后,以某地区耦合系统为例进行了优化调度仿真。结果表明,文中所述方法能够获得综合经济性与灵活性相对更优的耦合系统优化调度方案。

关键词：耦合系统调峰快速变负荷阶梯式爬坡率灵活性供需匹配多目标优化调度

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新型电力系统中储能的替代性价值测算

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电测与仪表 2025年第2期62卷 1-8页

作者：韩亮房曦晨郭鸿业胡娱欧张晶国家电网公司华北分部北京100053 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

储能可解决新型电力系统中调峰能力不足、频率不稳定、惯性不足等难题,与新能源一道有着广阔的发展前景。除去考虑技术因素外,储能的长远发展还需要考虑经济性因素,明晰其在系统中的各类价值并与其投资成本相比较。为解决过去文献中储... 详细信息

储能可解决新型电力系统中调峰能力不足、频率不稳定、惯性不足等难题,与新能源一道有着广阔的发展前景。除去考虑技术因素外,储能的长远发展还需要考虑经济性因素,明晰其在系统中的各类价值并与其投资成本相比较。为解决过去文献中储能价值定义不清、核算方式粗糙的问题,提出了一种改进的储能替代性价值测算方法。文章创新性地提出了一种储能替代性价值测算框架,借鉴VCG(vickery clark aloves)机制计算储能的引入对全系统综合成本的降低幅度。在测算综合成本时,运用规划-运行两阶段联合优化模型,考虑源网荷储的优化互动,实现更为准确合理的经济性分析。文章基于IEEE 5节点算例演示了所提方法的效果,并发现储能具有替代发输电投资、降低需求侧响应和备用费用等多元价值。

关键词：储能替代性价值联合优化 VCG机制发输电投资

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减碳型用户侧云储能模式初探:运行模型和效益分析

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 138-149,I0011页

作者：谢一李姚旺刘昱良杜尔顺徐乾耀张宁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 清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213 清华大学低碳能源实验室北京市海淀区100084

储能技术被认为是解决电力能源系统脱碳问题的最有效手段之一。然而,由于缺乏有效的碳信息传导机制,且部分用户侧储能受限于其所处位置的电源结构、线路传输情况等因素,导致部分用户侧储能难以兼顾经济性和低碳性的使用需求。为此,该文... 详细信息

储能技术被认为是解决电力能源系统脱碳问题的最有效手段之一。然而,由于缺乏有效的碳信息传导机制,且部分用户侧储能受限于其所处位置的电源结构、线路传输情况等因素,导致部分用户侧储能难以兼顾经济性和低碳性的使用需求。为此,该文提出一种基于减碳型云储能模式的解决方案。该模式借助边际碳排放因子反映用户侧储能充放电行为对电力系统碳排放的反作用;基于储能资源共享,实现一定空间范围的储能资源灵活调配。首先,设计面向减碳型云储能的碳信息传导模式;其次,设计减碳型云储能的基本运营架构,分析该模式的主要实现形式;再次,建立减碳型云储能系统的优化运行模型,提出面向减碳型云储能中各储能用户的减碳量分配方法;最后,分析减碳型云储能模式的减碳可行性,分析影响减碳型云储能模式减碳效果的关键因素,验证所提方法的有效性。

关键词：云储能用户侧储能碳减排运行模拟收益分配

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低频电压下XLPE绝缘材料电老化性能研究

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绝缘材料 2025年第1期58卷 1-10页

作者：周远翔黄继宇陈健宁姜贵敏黄欣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大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

随着远海风电的开发与建设,交联聚乙烯电缆被逐步应用于低频输电,然而其在低频电压下的绝缘老化特性尚不明确,因此本文对交联聚乙烯在低频老化后的绝缘特性及老化机制进行研究。首先对交联聚乙烯开展20、35、50 Hz电压频率的加速老化实... 详细信息

随着远海风电的开发与建设,交联聚乙烯电缆被逐步应用于低频输电,然而其在低频电压下的绝缘老化特性尚不明确,因此本文对交联聚乙烯在低频老化后的绝缘特性及老化机制进行研究。首先对交联聚乙烯开展20、35、50 Hz电压频率的加速老化实验,然后对老化后的试样进行理化及电气性能测试,最后探究电压频率对交联聚乙烯电老化的影响机制。结果表明:随着电压频率的降低,交联聚乙烯的结晶度下降,空间电荷积聚量和电导率上升,交流电气强度下降,即电压频率降低使老化程度显著提高。结合红外光谱和结晶度分析,电压频率降低使得电荷入陷形成热电子的概率更大,电子和空穴复合引起的电致发光效应更强,从而引起聚合物分子链断链裂解程度增加,进而降低其电气强度。

关键词：低频老化海底电缆交联聚乙烯绝缘劣化

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冷热循环对环氧树脂电气性能的影响

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绝缘材料 2025年第2期58卷 92-101页

作者：周远翔徐景凡朱小倩刘轩昊卢毅高岩峰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大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京100045

本文采用线性升降温的方式,探究冷热循环次数和变温速率对环氧树脂电气性能的影响机制。结果表明:随着循环次数的增加,环氧树脂的直流电气强度和体积电阻率均呈先上升后下降的趋势,且这种趋势随着变温速率的增大在循环前期上升幅度较小... 详细信息

本文采用线性升降温的方式,探究冷热循环次数和变温速率对环氧树脂电气性能的影响机制。结果表明:随着循环次数的增加,环氧树脂的直流电气强度和体积电阻率均呈先上升后下降的趋势,且这种趋势随着变温速率的增大在循环前期上升幅度较小,而在循环后期下降幅度较为显著。分析认为,冷热交替环境会促进环氧树脂内部链段动态调整,使其结构更致密规整。尽管在循环前期,热胀冷缩作用会使环氧树脂表面出现少量微裂纹,但链段动态调整占主导作用,此时环氧树脂电气性能得到提升,而随着循环次数增加,长期热胀冷缩作用加剧了分子链段的断裂,微裂纹扩展,使环氧树脂电气性能逐渐下降。随着变温速率的增大,环氧树脂内部链段无法充分调整,且所受温度应力冲击增大,环氧树脂更容易发生劣化。

关键词：冷热循环环氧树脂线性升降温变温速率电气性能

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甲醇重整固体氧化物燃料电池热电联产系统热力学分析与优化设计

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 502-512,I0009页

作者：李青山郝勇生翁方龙韩敏芳孙立大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心(东南大学能源与环境学院) 江苏省南京市210018 中国船舰研究设计中心湖北省武汉市430064 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型... 详细信息

甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型,通过Aspen Custom Model软件建立SOFC机理模型。针对甲醇重整过程水醇比及反应器温度、SOFC工作过程燃料利用率及工作温度双参数共同作用的影响进行详细分析。结果表明,甲醇重整过程最佳水醇比为1.3/1,最佳反应出口温度为280℃;SOFC最佳工作温度和燃料利用率分别为760℃和0.65;系统能量损失和(火用)损失随SOFC电功率增加而增加;SOFC电功率为50 kW时,SOFC电效率、系统能量效率和(火用)效率分别为59%、89%和41%。所提出的热电联产系统可实现高效热电供应,为SOFC船舶平台应用提供一定建议。

关键词：甲醇蒸汽重整固体氧化物燃料电池低温催化燃烧热力学性能

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基于多参数规划的虚拟电厂边际成本函数解析表征方法

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电网技术 2025年第3期49卷 879-888,I0009,I0010页

作者：宋懿洋申萌均王剑晓夏清李庚银周明香港大学电机电子工程学系中国香港特别行政区999077 国网四川省电力公司调度中心四川省成都市610041 大数据分析与应用技术国家工程实验室(北京大学) 北京市海淀区100871 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) 北京市海淀区100084 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

大规模虚拟电厂(virtual power plant,VPP)逐步具备与传统发电资源对等的地位,其优化运行策略将显著影响电力市场的均衡状态。高效表征虚拟电厂在关键端口下的外特性将促进虚拟电厂与现有市场模式的有效兼容,对于其深度参与电力市场具... 详细信息

大规模虚拟电厂(virtual power plant,VPP)逐步具备与传统发电资源对等的地位,其优化运行策略将显著影响电力市场的均衡状态。高效表征虚拟电厂在关键端口下的外特性将促进虚拟电厂与现有市场模式的有效兼容,对于其深度参与电力市场具有十分重要的现实意义。基于改进多参数线性规划(multi-parametric linear programming,MPLP)理论提出虚拟电厂边际成本函数解析表征方法,通过虚拟电厂与主网在公共连接点(point of common coupling,PCC)处的交易电量这一低维参数,反映其整体灵活性、交易可行域及边际成本。基于成本最小化将初始参数空间优化分割为若干临界域(critical region,CR),随后,揭示优化分割的经济学特性,并利用该特性刻画参数空间与虚拟电厂成本的分段映射关系。最后,基于改进的IEEE 33及IEEE 123节点系统验证所提算法的有效性,为虚拟电厂以非迭代的方式参与市场出清提供理论基础。

关键词：虚拟电厂多参数规划边际成本函数优化分割

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环氧浸渍纸热解动力学分析

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绝缘材料 2025年第4期58卷 117-125页

作者：周远翔钟波李宇航白正黄欣陈健宁姜贵敏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

套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧... 详细信息

套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧浸渍纸,进行不同升温速率下的热重实验和差示扫描量热分析,研究其热解过程,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法与Coast-Redfern(CR)法,获得无氧环境下环氧浸渍纸在高温下的热解动力学模型。结果表明:胶浸纸套管芯子材料环氧浸渍纸的热解过程可分为环氧熔融、反应吸热、分解气化3个阶段,前两个阶段分别符合三维扩散模型、随机成核和随后生长模型;套管芯子内部发生电弧击穿故障后,环氧浸渍纸在高温效应下的热分解质量损失高达90%,高温与气体膨胀使得芯子内部产生高幅值内应力进而导致芯体开裂甚至爆炸。

关键词：干式套管环氧浸渍纸热解过程热解动力学

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