检索结果-内蒙古大学图书馆

高压电器 2022年第4期58卷 40-46页

作者：彭程阳晋邹军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 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070

雷击共享杆塔,雷电流可能通过沿塔布置的线缆的金属屏蔽层侵入弱电设备。为确保通信设备可靠运行,文中对共享杆塔雷电流分布情况展开时域仿真分析。首先基于矩量法和二端口网络理论,得到共用接地系统二端口阻抗参数频率响应;利用网络变... 详细信息

雷击共享杆塔,雷电流可能通过沿塔布置的线缆的金属屏蔽层侵入弱电设备。为确保通信设备可靠运行,文中对共享杆塔雷电流分布情况展开时域仿真分析。首先基于矩量法和二端口网络理论,得到共用接地系统二端口阻抗参数频率响应;利用网络变换方法与矢量匹配法可得共享杆塔共用接地系统二端口T形等效电路;将接地系统时域仿真模型与Hara多波阻抗杆塔模型、线缆Bergeron模型相结合,仿真可得塔身及线缆雷电流分布情况。结果表明:土壤电阻率为100、300、500Ω·m时,线缆金属屏蔽层分流的百分比雷电流分别为5.79%、5.49%、3.81%,基于现有通信标准雷电流分流系数进行共享杆塔弱电设备防雷保护设计可确保设备可靠运行。

关键词：雷电流分布接地系统宽频响应二端口网络矢量匹配法时域等效电路

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电力系统变流器构网控制技术的现状与发展趋势

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电网技术 2022年第9期46卷 3586-3594页

作者：许诘翊刘威刘树常富杰谢小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 北京四方继保自动化股份有限公司北京市海淀区100084

随着新能源和电力电子设备的渗透率增加,电力系统有着惯性减小、系统强度变弱的趋势,稳定性问题愈发严重。构网(grid-forming,GFM)控制技术可以提高变流器的电压、频率支撑能力,增强电力系统稳定性。对构网控制的现状与发展趋势进行了... 详细信息

随着新能源和电力电子设备的渗透率增加,电力系统有着惯性减小、系统强度变弱的趋势,稳定性问题愈发严重。构网(grid-forming,GFM)控制技术可以提高变流器的电压、频率支撑能力,增强电力系统稳定性。对构网控制的现状与发展趋势进行了综述。首先,比较了构网控制技术与跟网型(grid-following,GFL)控制技术的差异,介绍了4类构网控制策略。然后,分析了构网控制技术在电力系统中的作用,介绍了具体的应用场景。最后,指出了该技术仍面临的挑战及可能的解决思路。

关键词：变流器跟网型(GFL)控制构网型(GFM)控制电力系统稳定下垂控制虚拟同步发电机虚拟惯量

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集成可再生能源发电的配电网无功优化模型

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电测与仪表 2023年第5期60卷 109-115页

作者：葛贤军袁晓冬田浩万宇翔葛磊蛟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 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京210000 天津大学电气信息与自动化工程学院天津300072

可再生能源规模化接入配电网已经成为共识。针对大量可再生电源以及电力电子器件所导致的配电网无功波动、网损增加以及电压波动等系列问题,提出了一种基于改进自适应粒子群算法的集成可再生能源的配电网无功优化方法。通过对风机以及... 详细信息

可再生能源规模化接入配电网已经成为共识。针对大量可再生电源以及电力电子器件所导致的配电网无功波动、网损增加以及电压波动等系列问题,提出了一种基于改进自适应粒子群算法的集成可再生能源的配电网无功优化方法。通过对风机以及光伏系统出力进行建模,获得其出力预测数据;建立含有电压越限罚函数的集成可再生能源的配电网无功优化模型;引入了电压稳定指标的概念,对配电网各个时段的电压状况进行评价;并通过改进的自适应粒子群优化算法进行模型求解;利用改进的IEEE-33节点系统进行了仿真验证。仿真结果表明文中提出的模型能够有效地降低网损,减少电压波动,保证电网的稳定运行,可以为后续的无功优化提供参考与借鉴。

关键词：可再生能源无功优化配电网改进自适应粒子群算法

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高性能电力电子设计自动化求解器关键因素与解决方法

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中国电机工程学报 2021年第20期41卷 7055-7067页

作者：袁立强陆子贤戴宇轩赵争鸣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

电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多... 详细信息

电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多物理模型的建立和求解,忽略了设计架构、设计流程、优化算法等求解器范畴的关键因素对设计性能的提升。文中提出一种用于电力电子设计自动化的求解器,方法论上,所提出的求解器与电力电子系统特性深度适配、与实用需求紧密结合、搭建统一框架,预留接口增加可扩展性和适用性;效果上,与已有设计工具相比,能在更短的设计周期内,优化并平衡了变换器损耗与体积的综合性能。最后,使用该工具设计一套50kW隔离双向DC-DC变换器样机,通过实验验证了所述工具计算合理性和优异性。

关键词：电力电子设计自动化计算机辅助设计工具求解器设计架构设计流程遗传算法隔离双向直流变换器

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电网短路故障下双馈风电机组传动链扭振疲劳可靠性分析

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太阳能学报 2022年第2期43卷 380-388页

作者：仇世龙李辉龚立娇王宾柴兆森司金冬石河子大学机械电气工程学院石河子832003 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 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

双馈风电机组电气故障扰动引起的电磁转矩波动易造成轴系传动链扭振疲劳,有必要研究电网短路故障对机组传动链扭振疲劳可靠性的影响。首先建立考虑关键部件柔性的传动链有限元模型,通过模态分析获取传动扭振模态。其次基于集中质量法,... 详细信息

双馈风电机组电气故障扰动引起的电磁转矩波动易造成轴系传动链扭振疲劳,有必要研究电网短路故障对机组传动链扭振疲劳可靠性的影响。首先建立考虑关键部件柔性的传动链有限元模型,通过模态分析获取传动扭振模态。其次基于集中质量法,建立机电耦合模型,以电网短路故障为扰动因素,仿真分析电网短路故障下电磁转矩动态响应。最后将电网短路故障下发电机电磁转矩扰动作为激励,借助ANSYS Designlife平台构建传动链扭振疲劳可靠性模型,分析机组传动链在电网短路故障下电磁转矩波动对扭振疲劳可靠性的影响。结果表明:三相接地故障时电磁转矩波动最剧烈,对传动链的疲劳可靠性影响更大;电网发生短路故障时,电磁转矩中存在低频分量可与高速轴的扭振模态耦合,激发高速轴的扭振,加剧高速轴的疲劳损伤;电磁转矩激发的扭振具有传递效应,越靠近发电机的部件扭振越明显,可靠性越低。

关键词：风电机组传动链双馈扭振有限元疲劳寿命可靠性

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基于碳排放流的电力系统低碳需求响应机制研究及效益分析

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2830-2841页

作者：李姚旺张宁杜尔顺刘昱良蔡啸贺大玮清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213 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) 北京市海淀区100084

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然... 详细信息

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然而,电力系统“源随荷动”特征使得荷侧才是电力系统碳排放的主要责任人,用户的用电行为将对系统碳排放产生显著影响。为此,该文提出一种引导用户主动响应并降低系统碳排放的电力系统碳减排新机制——低碳需求响应机制。该机制以动态碳排放因子为引导信号,以用户自身减碳意愿或碳市场中的价格因素为激励信号。基于全国电力规划与运行模拟数据以及武汉市某企业负荷数据开展实证分析,分别从系统角度和用户角度验证了低碳需求响应技术具有较大的减碳潜力。最后,从新标准、新技术、新机制三方面对影响低碳需求响应机制实施效果的关键环节进行了研究展望。

关键词：电力系统碳减排低碳需求响应碳流理论碳计量实证分析

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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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新型电力系统的“碳视角”:科学问题与研究框架

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电网技术 2022年第3期46卷 821-833页

作者：康重庆杜尔顺李姚旺张宁陈启鑫郭鸿业王鹏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 低碳能源实验室(清华大学) 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

电力在我国能源消费与碳排放中占据重要地位。电力系统低碳转型,构建以新能源为主体的新型电力系统将对我国碳达峰、碳中和战略目标的实现起到关键作用。该文首先分析了从"电视角"到"碳视角"下电力学科研究体系的... 详细信息

电力在我国能源消费与碳排放中占据重要地位。电力系统低碳转型,构建以新能源为主体的新型电力系统将对我国碳达峰、碳中和战略目标的实现起到关键作用。该文首先分析了从"电视角"到"碳视角"下电力学科研究体系的转变趋势,并对当前"碳视角"下的电力系统研究概况进行了综述。基于"碳视角"下的电力系统研究路径,从电力系统全环节碳排放计量和"战略-技术-市场"协同低碳化解决方案2个方面,分析了电力低碳转型过程中的关键科学问题。在此基础上,从碳计量与碳追踪、碳规划与碳轨迹、碳减排与碳优化、碳市场与碳交易4个方面提出了新型电力系统"碳视角"的研究框架,并对关键研究内容进行了分析和阐述。

关键词：新型电力系统碳计量和碳追踪碳规划与碳轨迹碳减排与碳优化碳市场与碳交易

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固体氧化物燃料电池运行初期电化学性能演变机制

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化学学报 2021年第6期79卷 763-770页

作者：吕泽伟韩敏芳孙再洪孙凯华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 徐州华清京昆能源有限公司徐州221001

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)是一种清洁高效的发电装置,其运行中的性能衰减受到众多因素的影响,如何分辨这些因素的贡献、并在此基础上确定衰减的主导因素,对于更有针对性地提升SOFC的运行寿命至关重要.广泛的测试... 详细信息

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)是一种清洁高效的发电装置,其运行中的性能衰减受到众多因素的影响,如何分辨这些因素的贡献、并在此基础上确定衰减的主导因素,对于更有针对性地提升SOFC的运行寿命至关重要.广泛的测试结果表明,SOFC的电化学性能在运行初期(约前100 h)会发生最为显著且复杂的变化,但是对其演变机制还没有形成清晰的认识.本工作基于电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)分析方法分别研究了工业尺寸电池(100 cm2)和纽扣电池(0.45 cm2)在运行初期的电化学性能演变规律,得到了关于电池性能和电极微观结构演变机制的一致性规律.电池在运行初期依次经历活化阶段和老化阶段:活化阶段阳极孔隙率增加、气相扩散过程改善,电池性能逐渐上升;老化阶段阳极Ni颗粒发生烧结团聚,有效三相界面长度显著降低,阳极界面反应过程劣化,电池性能逐渐下降.各阶段的持续时间、性能变化幅度会受到电池制备工艺的影响.本工作提出的运行初期电化学性能演变机制能够为进一步研究SOFC的长期稳定性奠定基础.

关键词：固体氧化物燃料电池稳定性衰减机理电化学阻抗谱弛豫时间分布

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考虑横向物质传递的大型循环流化床锅炉动态建模研究

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动力工程学报 2021年第10期41卷 818-823,841页

作者：李政温晨阳许兆峰薛亚丽刘培清华大学能源与动力工程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

为了研究大型循环流化床(CFB)锅炉运行中出现的运行参数横向分布不均匀现象,在原有一维模型基础上,将炉膛沿宽度方向划分为4个并联回路,建立了准二维小室模型,每个回路内考虑炉膛内的传热、传质和燃烧以及并联回路之间的横向物质传递,... 详细信息

为了研究大型循环流化床(CFB)锅炉运行中出现的运行参数横向分布不均匀现象,在原有一维模型基础上,将炉膛沿宽度方向划分为4个并联回路,建立了准二维小室模型,每个回路内考虑炉膛内的传热、传质和燃烧以及并联回路之间的横向物质传递,并建立了包含风机、布风板、炉膛和分离器在内的风烟系统复合压降模型。对某660 MW超超临界CFB锅炉进行动态模拟,重点研究了特定工况下的床压横向波动现象,分析了床压波动过程中的横向物质传递速率。结果表明:该准二维小室模型能够反映运行参数在炉膛内的横向分布情况;炉膛内物料横向扩散和对流的综合作用是产生床压周期性波动现象的原因。

关键词：循环流化床锅炉床压横向物质传递准二维小室模型复合压降模型

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