检索结果-内蒙古大学图书馆

高压电器 2022年第5期58卷 41-46页

作者：杨勃侯树政徐禄文邹军邱妮邹岸新国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123 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

在三维空间中采用模拟电荷法计算输电线在电力杆塔周围产生的电场时,输电线和杆塔由若干段有限长导体构成,在模拟电荷法的计算过程中发现,电位系数矩阵的构建会消耗大量计算时间。为加速电位系数矩阵的构建,文中将整档输电线路分成多个... 详细信息

在三维空间中采用模拟电荷法计算输电线在电力杆塔周围产生的电场时,输电线和杆塔由若干段有限长导体构成,在模拟电荷法的计算过程中发现,电位系数矩阵的构建会消耗大量计算时间。为加速电位系数矩阵的构建,文中将整档输电线路分成多个区域,每个区域包含许多导体段,区域内部导体之间的电位系数和不同区域内导体之间的电位系数采用不同的计算方法,并且利用自适应交叉近似算法填充非对角子矩阵,只需计算出原始电位系数矩阵的部分元素即可近似表示原矩阵,从而减少计算时间。文中方案可有效减少电位系数矩阵的构建时间,提高计算效率。文中通过算例验证计算方法的正确性。文中计算方法适用于多档高压交流输电线路在输电杆塔周围产生电场的三维模型计算。

关键词：自适应交叉近似模拟电荷法输电杆塔输电线路电场计算

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循环热力作用下压气储能洞室钢衬的疲劳耐久性

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同济大学学报（自然科学版） 2023年第10期51卷 1564-1573页

作者：夏才初秦世康赵海鸥薛小代周瑜同济大学土木工程学院上海200092 宁波大学岩石力学研究所浙江宁波315211 大同启迪未来能源科技集团有限公司山西大同037000 清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

以大同云冈矿拟建的压气储能电站为例,构建压气储能洞室热力耦合计算模型,通过应力疲劳、应变疲劳、裂纹扩展疲劳3种疲劳分析方法对长期运行条件下钢衬的耐久性进行研究。结果表明:钢衬疲劳寿命计算中必须考虑裂纹扩展的影响,应力疲劳... 详细信息

以大同云冈矿拟建的压气储能电站为例,构建压气储能洞室热力耦合计算模型,通过应力疲劳、应变疲劳、裂纹扩展疲劳3种疲劳分析方法对长期运行条件下钢衬的耐久性进行研究。结果表明:钢衬疲劳寿命计算中必须考虑裂纹扩展的影响,应力疲劳法和应变疲劳法由于没有考虑裂纹扩展的影响,会使疲劳寿命计算结果偏大;钢衬疲劳寿命主要受围岩弹性模量、洞室运营压力和初始裂纹尺寸影响,围岩弹性模量越大、洞室运营压力及初始裂纹尺寸越小,相应的钢衬疲劳寿命就越大;此外,钢衬疲劳寿命随着钢衬厚度的增加而增加,但存在一个最佳厚度,当钢衬厚度大于该厚度时,钢衬的疲劳寿命将不会有明显变化。

关键词：压气储能疲劳耐久性热力耦合钢衬密封层

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投切型温控负荷一次调频策略及电网侧聚合建模

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中国电机工程学报 2022年第S01期42卷 1-11页

作者：聂世豪李桐陈磊徐飞张静忠王运闵勇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 国网宁夏电力有限公司宁夏回族自治区银川市750001

温控负荷是一种总体容量巨大的可调资源,参与需求侧响应可有效解决高比例新能源电力系统中一次调频资源短缺的问题。温控负荷具有数量多分布广的特点,同时投切型负荷还具有不可反复改变工作状态的特征。该文针对以上特征提出一种投切型... 详细信息

温控负荷是一种总体容量巨大的可调资源,参与需求侧响应可有效解决高比例新能源电力系统中一次调频资源短缺的问题。温控负荷具有数量多分布广的特点,同时投切型负荷还具有不可反复改变工作状态的特征。该文针对以上特征提出一种投切型温控负荷参与一次调频的分散式控制策略。该策略在保证用户舒适度的前提下有效提高了电网一次调频能力,不仅频率可以平滑恢复,负荷的调用时间与机会也尽量相同。针对电网一次调频分析的需求,提出对应的调频聚合模型,准确描述海量投切型温控负荷整体响应特性的同时减少了电网计算负担。仿真结果验证了控制策略以及聚合建模方法的有效性。

关键词：需求侧响应温控负荷聚合模型一次调频

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风电场群无功不均衡/无功环流抑制研究

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电网技术 2023年第1期47卷 109-119页

作者：郭嘉庆乔颖鲁宗相徐曼李佳明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电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京市西城区100045

针对目前大规模风电汇集系统无功-电压控制中的无功分配问题,根据无功就地平衡原则,给出了无功的均衡分配方式,并定义了风电场的无功不均衡以及无功环流,提出了无功不均衡的评价指标;然后分别探讨了现有电压指令计算方式和无功控制周期... 详细信息

针对目前大规模风电汇集系统无功-电压控制中的无功分配问题,根据无功就地平衡原则,给出了无功的均衡分配方式,并定义了风电场的无功不均衡以及无功环流,提出了无功不均衡的评价指标;然后分别探讨了现有电压指令计算方式和无功控制周期不同对无功均衡性的影响;提出了考虑无功均衡性的风电场群无功-电压协调优化模型,并给出相应求解方法;基于所提优化模型,对现有风电场无功电压控制流程进行改进完善,纳入了对无功不均衡度的约束,在无功不均衡度过大时采用恒无功控制对无功进行调整。最后基于华北地区某风电场汇集系统,验证了所提策略可以在保证汇集母线电压控制精度的前提下,减小无功不均衡,抑制无功环流。

关键词：无功-电压控制无功不均衡无功环流优化模型改进控制流程

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基于电场诱导二次谐波效应的非侵入式电场测量方法及系统

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高电压技术 2021年第12期47卷 4177-4190页

作者：崔英哲庄池杰曾嵘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

电场测量是研究气体放电的关键,在高电压领域具有较为广泛的需求,传统的侵入式电场测量会畸变电场。为此自主建立了基于电场诱导二次谐波原理的空间电场测量系统,该效应的电场测量系统具有非侵入式、不受气体环境限制、高空间和时间分... 详细信息

电场测量是研究气体放电的关键,在高电压领域具有较为广泛的需求,传统的侵入式电场测量会畸变电场。为此自主建立了基于电场诱导二次谐波原理的空间电场测量系统,该效应的电场测量系统具有非侵入式、不受气体环境限制、高空间和时间分辨的优点。考虑激光能量空间分布和待测电场分布,提出了二次谐波效应自洽模型,验证了模型的正确性。从理论及实验两方面,研究了二次谐波信号强度与入射激光偏振方向、光路聚焦参数之间的关系,讨论了平面波近似模型的适用范围。通过优化光路结构、调节透镜强聚焦结构、提高激光功率的方式,提高了系统灵敏度,已实现的系统的最小可测电场为0.4 kV/cm,最小空间分辨率达毫米级。

关键词：非侵入式电场测量电场诱导二次谐波效应自洽模型测量性能电场测量系统

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基于TDLAS测量的痕量CO常温催化转化研究

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激光与红外 2024年第6期54卷 908-914页

作者：樊景星贺拴玲卢建彬李天旺韩世亮李健韬刘晓英刘冠男彭志敏内蒙古京能盛乐热电有限公司内蒙古呼和浩特011518 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

CO作为火电、冶金、化工等行业产生的重要中间产物或排放物质,具有易燃、剧毒等特性,对其进行高精度在线检测对提高锅炉燃烧安全及实现碳减排具有重要意义。因此,本文采用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)和赫里奥特(Herriott)多次反射... 详细信息

CO作为火电、冶金、化工等行业产生的重要中间产物或排放物质,具有易燃、剧毒等特性,对其进行高精度在线检测对提高锅炉燃烧安全及实现碳减排具有重要意义。因此,本文采用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)和赫里奥特(Herriott)多次反射池实现了浓度为10^(-6)(μL/L)量级的CO高精度在线测量,其检测限可达到0.35μL/L。在此基础上,利用该测量系统开展了CO催化转化性能研究实验,探究催化剂含量及CO浓度对催化反应的影响。实验结果揭示了在常温常压、CO浓度为10~80μL/L下,CO催化转化效率随催化剂含量的变化规律,即催化剂含量越高,CO转化效率越高。实验结果可为采用稀释取样法测量CO浓度时提供去除稀释气中CO的方法,保证痕量CO浓度的准确测量。

关键词：波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS) 一氧化碳(CO) 在线测量催化反应

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应用无碳氨的氨煤混燃机组平准化电力成本计算

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动力工程学报 2022年第11期42卷 1042-1050页

作者：李晨鹏李政刘培赵广辉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 中山嘉明电力有限公司广东中山528400

为评估未来使用可再生能源合成的无碳氨的氨煤混燃机组在实际应用中的技术经济性,建立了无碳氨合成成本计算方法以及煤电机组氨煤混燃平准化电力成本(LCOE)经济模型。基于各环节的投资成本与耗能情况,进行了平准化无碳氨成本的计算。结... 详细信息

为评估未来使用可再生能源合成的无碳氨的氨煤混燃机组在实际应用中的技术经济性,建立了无碳氨合成成本计算方法以及煤电机组氨煤混燃平准化电力成本(LCOE)经济模型。基于各环节的投资成本与耗能情况,进行了平准化无碳氨成本的计算。结果表明:在当前可再生发电成本及技术投资情况下,无碳氨成本高于煤化工合成氨成本,且可再生发电成本为无碳氨成本的主要影响因素;考虑碳税情况下,在制氨成本以及碳排放成本不会产生较大改变的近未来范围内,氨煤混燃相较于传统煤电不具备经济优势;无碳氨价格是影响LCOE的主要因素。

关键词：无碳氨技术经济性平准化电力成本氨煤混燃

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质子交换膜电解槽控制策略研究

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电工技术学报 2023年第17期38卷 4787-4799页

作者：李建林梁忠豪李光辉陈来军北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学) 北京100144 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) 北京100084 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

目前氢能已成为支撑新型电力系统发展的洁净能源载体,光伏电解水制氢技术是制氢的最佳方式之一。针对光伏电解水制氢系统中的关键设备质子交换膜电解槽(PEMEL),结合其非线性、时变性、强耦合、多输入多输出的设备特性和运行特性,以PEME... 详细信息

目前氢能已成为支撑新型电力系统发展的洁净能源载体,光伏电解水制氢技术是制氢的最佳方式之一。针对光伏电解水制氢系统中的关键设备质子交换膜电解槽(PEMEL),结合其非线性、时变性、强耦合、多输入多输出的设备特性和运行特性,以PEMEL动态模型为研究对象,对其控制策略进行研究,包括比例积分微分(PID)控制、鲁棒控制、模型预测控制(MPC)、容错控制(FTC)策略,分析这四种控制策略的结构和优缺点,并从平稳性、精度、计算复杂度和响应速度四个维度对每类控制策略进行单独评价,为PEMEL控制技术研究及氢能领域的发展提供新的借鉴思路。

关键词：制氢质子交换膜电解槽 PID控制鲁棒控制模型预测控制容错控制

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温度梯度叠加极性反转电压下硅橡胶电荷输运及电树枝特性

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中国电机工程学报 2022年第11期42卷 4266-4276页

作者：张云霄周远翔张征辉滕陈源陈健宁福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 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) 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047

直流电缆长期运行在高温度梯度作用下,且时常遭受极性反转、冲击电压等暂态电压,严重影响电缆绝缘可靠性。该文选用电缆附件主绝缘硅橡胶材料,针对不同温度梯度场和极性反转电压下的电树枝起始特性进行研究。搭建极不均匀场下双极性载... 详细信息

直流电缆长期运行在高温度梯度作用下,且时常遭受极性反转、冲击电压等暂态电压,严重影响电缆绝缘可靠性。该文选用电缆附件主绝缘硅橡胶材料,针对不同温度梯度场和极性反转电压下的电树枝起始特性进行研究。搭建极不均匀场下双极性载流子输运模型,研究不同温度梯度和极性反转过程中电荷输运和电场分布特性。研究结果表明:随着针尖温度的上升,空间电荷注入量和注入深度不断增加,反转前后电场的变化更大。温度从30℃增加至120℃,电树枝起始电压下降26.2%,电树枝形态趋于密集,但电树枝长度先增加后减少。结合空间电荷输运特性,给出极性反转电树枝起始的过程,并分析温度梯度对电树枝引发特性的影响规律。

关键词：电树枝空间电荷温度梯度极性反转电缆附件

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电能路由器中压交流端口多形态的多维解耦控制

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中国电机工程学报 2022年第2期42卷 702-714页

作者：文武松赵争鸣袁立强姬世奇李凯魏树生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 北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

电能路由器(electric energy router,EER)的中压交流端口(medium-voltage AC,MVAC)连接10kV交流电网,要求同时兼顾有功跟随、无功补偿和有源滤波等多种功能形态,而多形态的控制存在强耦合的特点。该文采用功率和电流两个维度的分析方法... 详细信息

电能路由器(electric energy router,EER)的中压交流端口(medium-voltage AC,MVAC)连接10kV交流电网,要求同时兼顾有功跟随、无功补偿和有源滤波等多种功能形态,而多形态的控制存在强耦合的特点。该文采用功率和电流两个维度的分析方法,在规律分析中实现多形态的解耦和控制。从功率的维度,在dq坐标系下对瞬时有功功率进行分解,获得三相有功功率的分布规律,通过注入负序电流和对三相有功偏差的调节,解决三相有功不平衡的控制问题。从电流的维度,提出在正序dq坐标系下对基波正序和高次谐波构成的统一分量进行调节、在负序dq坐标系下对基波负序分量进行调节的控制方案,通过合理组合不同中心频率的陷波滤波器(notch filter,NF)并用于控制回路中实现对电压、电流的解耦和准确提取,采用PI+矢量PI(vector proportional integral,VPI)调节器对基波正序和高次谐波构成的统一电流分量进行控制,有效补偿了被控对象造成的相位偏移影响,实现了对高次谐波电流的跟踪。该文还从系统的稳态和动态性能出发,对各控制环节的参数进行了详细设计,最后通过等比降容的MVAC-EER实验平台验证了控制策略的有效性和参数设计的正确性。

关键词：电能路由器多维解耦多功能形态参数设计

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