检索结果-内蒙古大学图书馆

清华大学学报（自然科学版） 2021年第5期61卷 415-428页

作者：姜齐荣赵崇滨电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084

新能源通过并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)汇集正深刻地改变着现代电力系统的动态特性,由同步发电机主导的机电暂态稳定分析因未全面计及电磁暂态影响而面临失效。该文综述了一类大扰动使新能源发电机组故障穿越期间,GCI与主... 详细信息

新能源通过并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)汇集正深刻地改变着现代电力系统的动态特性,由同步发电机主导的机电暂态稳定分析因未全面计及电磁暂态影响而面临失效。该文综述了一类大扰动使新能源发电机组故障穿越期间,GCI与主网失去同步,引发对应机组退出系统的电磁暂态同步稳定问题。首先介绍了GCI的电流源和电压源型控制结构,指出与同步发电机同步机理的异同;其次介绍了体现电力电子特征的关注要素和兼顾精度与速度的简化条件;进而介绍了面向该问题典型的建模-分析流程和稳定性提升策略;最后展望了面向未来电力系统暂态稳定的研究挑战。

关键词：并网逆变器电磁暂态大扰动稳定同步机理面向设计分析控制策略

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四端口电力电子变压器高压交流端口的低电压穿越功能

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清华大学学报（自然科学版） 2021年第10期61卷 1097-1105页

作者：聂浩哲沈瑜赵争鸣文武松袁立强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安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

随着电力电子变压器在电力系统中的应用,其运行安全性和稳定性也开始受到广泛的关注和研究。并网点短路故障引起的电力电子变压器交流端口电压跌落问题会造成电力系统严重失稳,并使电网的故障恢复困难。针对一种模块化四端口电力电子变... 详细信息

随着电力电子变压器在电力系统中的应用,其运行安全性和稳定性也开始受到广泛的关注和研究。并网点短路故障引起的电力电子变压器交流端口电压跌落问题会造成电力系统严重失稳,并使电网的故障恢复困难。针对一种模块化四端口电力电子变压器,该文从能量的角度分析了其高压交流端口发生电压跌落问题时的失稳机理。为了维持电力电子变压器在故障期间的安全稳定运行,提出了一种低电压穿越控制方案,通过切换电力电子变压器的功率平衡端口与端口控制策略,实现了电力电子变压器的低电压穿越功能。基于DSIM仿真平台对所提的低电压穿越控制方案进行验证,证明了该方案能够有效提高电力电子变压器的运行安全性和稳定性,实现了真正意义上的多端口电力电子设备的低电压穿越功能。

关键词：电力电子变压器低电压穿越功率平衡直流母线稳压控制 DSIM电力电子仿真

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多接收端无线电能传输系统动态特性分析及多目标参数优化

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清华大学学报（自然科学版） 2021年第10期61卷 1066-1078页

作者：檀添陈凯楠林秋琼蒋烨赵争鸣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安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

无线电能传输(WPT)技术可有效提高供电过程的安全、可靠和灵活性,使用多接收端拓扑的WPT系统在大容量无接触供电场合(如电动汽车、轨道交通无线充电)得到了越来越广泛的应用。针对现有研究对多接收端WPT系统动态性能分析与优化方面的不... 详细信息

无线电能传输(WPT)技术可有效提高供电过程的安全、可靠和灵活性,使用多接收端拓扑的WPT系统在大容量无接触供电场合(如电动汽车、轨道交通无线充电)得到了越来越广泛的应用。针对现有研究对多接收端WPT系统动态性能分析与优化方面的不足,该文建立了多接收端WPT系统动态模型,并基于动态模型推导了系统参数对稳态、动态性能的影响,进而提出一种多接收端WPT系统参数的多目标优化方法。通过仿真和实验验证了所提出的模型、优化方法的准确性和有效性。

关键词：无接触供电多接收端无线电能传输动态模型动态性能多目标优化

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用于城轨直流牵引系统的混合型MMC全桥子模块比例设计方法

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中国电力 2022年第4期55卷 54-62页

作者：席嫣娜李笑彤李子明魏应冬李笑倩王方敏李伟李伟瑞国网北京市电力公司北京100031 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 北京电力经济技术研究院有限公司北京市100055

城市轨道交通直流牵引供电系统是一个低电压大电流系统,受制于开关器件的通流能力,两电平变流器的单台容量难以满足需求。由全桥子模块和半桥子模块组成的混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)可用于调制比大于... 详细信息

城市轨道交通直流牵引供电系统是一个低电压大电流系统,受制于开关器件的通流能力,两电平变流器的单台容量难以满足需求。由全桥子模块和半桥子模块组成的混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)可用于调制比大于1的系统中,利用全桥子模块的负电平输出能力,可以提高交流电压或降低直流电压。针对可用于城市轨道交通直流牵引供电系统的混合型MMC,提出一种全桥子模块比例的设计方法,满足高调制比稳态运行的需求和直流故障清除能力的需求,选取了常见的1500 V地铁系统作为算例,选取3组参数,在PSCAD软件中搭建仿真模型,验证了设计方法的正确性。

关键词：模块化多电平换流器混合型MMC 全桥子模块比例直流牵引供电

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VSC系统换流变压器共模模型及主绝缘在线监测方法

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中国电机工程学报 2021年第11期41卷 3885-3895页

作者：陆格野张品佳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

绝缘老化是威胁换流变压器安全运行的重要隐患,传统的绝缘监测方法难以实现可靠的换流变预防性保护。电压源型换流器(voltage sourced converter,VSC)输出电压特征谐波分量,可用于在线监测连接换流变的主绝缘健康状况。首先,探究VSC系... 详细信息

绝缘老化是威胁换流变压器安全运行的重要隐患,传统的绝缘监测方法难以实现可靠的换流变预防性保护。电压源型换流器(voltage sourced converter,VSC)输出电压特征谐波分量,可用于在线监测连接换流变的主绝缘健康状况。首先,探究VSC系统共模特征谐波用于换流变绝缘监测的可行性与优势。其次,构建YN/yn绕组接线的换流变共模电路模型,给出表征共模电压分布和绝缘电参数关系的数学模型。然后,定义压比频率响应和阻抗频率响应,对比电路模型和数学模型,说明两者的等效性。在线实验结果验证基于VSC系统共模特征谐波监测换流变主绝缘老化的有效性。该所述方法具有如下优势:1)不改变系统原有拓扑结构,无需安装额外的测试设备;2)对监测状态量的分析方法简单直观;3)监测结果不受系统工况波动和高频干扰的影响。

关键词：电压源型换流器变压器模型绝缘在线监测共模谐波

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双母线直流微电网的级联稳定性分析

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电力自动化设备 2021年第5期41卷 34-42页

作者：张辉杜明桥孙凯张伟亮陈守克西安理工大学电气工程学院陕西西安710048 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

双母线直流微电网因具有供电可靠、负载匹配性高、接入中低压配电网系统灵活方便等特点,逐渐成为未来家庭和楼宇的主要供电架构之一,而级联稳定性分析是其设计中的重要问题。对双母线直流微电网在不同稳态运行模式下的级联小信号稳定性... 详细信息

双母线直流微电网因具有供电可靠、负载匹配性高、接入中低压配电网系统灵活方便等特点,逐渐成为未来家庭和楼宇的主要供电架构之一,而级联稳定性分析是其设计中的重要问题。对双母线直流微电网在不同稳态运行模式下的级联小信号稳定性进行分析,利用广义状态空间建模法、传统状态空间平均建模法建立变换器的阻抗模型,根据系统各单元稳态运行模式的源荷属性提出4种模式,并利用阻抗比判据判定系统的小信号稳定性。仿真结果表明,在轻载模式下系统的稳定裕度最小,其中双有源桥、光伏变换器的阻抗特性不受功率交互的影响且一直具有负阻抗特性,而储能单元仅在作为负荷时具有负阻抗特性。对比3种无源阻抗方案以改善负载阻抗特性,提高系统的稳定裕度。实验结果表明:加入无源阻抗后轻载模式的负载电流纹波系数从14.3%下降至1.9%,可见无源阻抗可以改善负载阻抗特性,提高系统的稳定性和抗扰性能。

关键词：双母线直流微电网多模式级联稳定性阻抗模型小信号稳定性

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掺杂CaO对SnO2压敏电阻稳定性的影响

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陶瓷学报 2022年第1期43卷 62-67页

作者：孙冠岳赵洪峰周远翔谢清云蒙晓记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新疆乌鲁木齐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 西安西电避雷器有限责任公司陕西西安710200

研究了掺杂不同浓度CaO对SnO_(2)压敏电阻稳定性的影响,样品在0.9 E_(1mA)/135℃/160 h的连续电压应力下进行交流加速(50 Hz)老化试验,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射、电流-电压(E-J)、电容-电压(C-V)等测试手段对样品进行测量并观察老... 详细信息

研究了掺杂不同浓度CaO对SnO_(2)压敏电阻稳定性的影响,样品在0.9 E_(1mA)/135℃/160 h的连续电压应力下进行交流加速(50 Hz)老化试验,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射、电流-电压(E-J)、电容-电压(C-V)等测试手段对样品进行测量并观察老化前后电学性能和微观结构的变化。结果表明,当CaO掺杂浓度为0.04mol%时,老化后样品的电压梯度最高为744.65 V·mm^(-1),泄漏电流最低为6.88μA·cm^(-2),老化系数为0.058,样品在实际运行中的稳定性有所提高。造成这种变化的主要原因是CaO通过固溶反应后产生的氧空位和深层缺陷促进了势垒的形成。

关键词：陶瓷 SnO_(2)压敏电阻泄漏电流电压梯度微观结构

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基于TDLAS的H_(2)S气体材料表面吸附特性研究

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激光与红外 2024年第5期54卷 710-717页

作者：金建新刘威宋振明朱志辉田冰彭志敏浙江浙能嘉华发电有限公司浙江平湖314201 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 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

在H_(2)S气体浓度在线监测过程中,因其具有粘附性强的特点,容易发生管线吸附,从而导致测量结果存在偏差,尤其在痕量H_(2)S检测过程中表现最为明显,所以开展H_(2)S气体管线材料表面吸附特性研究尤为必要。本文基于可调谐二极管激光吸收... 详细信息

在H_(2)S气体浓度在线监测过程中,因其具有粘附性强的特点,容易发生管线吸附,从而导致测量结果存在偏差,尤其在痕量H_(2)S检测过程中表现最为明显,所以开展H_(2)S气体管线材料表面吸附特性研究尤为必要。本文基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),设计并搭建了一套H_(2)S浓度在线测定系统,并对该系统进行了测量性能检验,在此基础上进行了H_(2)S在不锈钢材料表面常温吸附特性探究。实验结果表明,所搭建H_(2)S浓度在线测定系统具有稳定性强、检测限低和灵敏度高的特点,利用此系统可以实现痕量H_(2)S浓度的在线连续测定。经过一系列探究试验,证明了H_(2)S在不锈钢材料表面存在明显且稳定的吸附作用,得出了H_(2)S在不锈钢材料表面的单位面积吸附量在10^(14)(个/cm^(2))量级。实验结果可以为痕量硫化氢在线精准测量提供一定参考。

关键词： TDLAS H_(2)S 测量系统材料表面吸附特性

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数据驱动的电力系统运行方式分析

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中国电机工程学报 2021年第1期41卷 1-12页

作者：侯庆春杜尔顺田旭刘飞张宁康重庆清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家实验室北京市海淀区100084 国网青海省电力公司经济技术研究院青海省西宁市810008

随着电网中高比例可再生能源及电力电子设备渗透率的提高,电力系统的运行形态将发生深刻变化,基于经验选择的电力系统方式分析,越来越难以应对电力系统运行、规划、保护和稳定分析的要求。为此,该文基于电力系统时序运行模拟数据,提出... 详细信息

随着电网中高比例可再生能源及电力电子设备渗透率的提高,电力系统的运行形态将发生深刻变化,基于经验选择的电力系统方式分析,越来越难以应对电力系统运行、规划、保护和稳定分析的要求。为此,该文基于电力系统时序运行模拟数据,提出了数据驱动的电力系统运行方式及其形态变化分析方法。该方法首先对高维运行模拟数据进行预处理,通过聚类和紧密度指标饱和点分别辨识典型运行模式及其数量,利用t-SNE降维算法提取主要特征并可视化运行方式的时空变化规律;接着,从定量的角度,提出了描述电力系统运行方式分散性、季节一致性、时序多变性的评估指标。最后,以甘肃电网实际算例系统分析了高比例可再生能源对电力系统运行方式的影响,验证了文中数据驱动方法的有效性。实验结果表明,电力系统运行方式的分散性及典型运行方式的数量会随着可再生能源渗透率的上升而迅速增加。此外,电力系统运行方式与季节的耦合性逐渐减弱。

关键词：数据驱动高比例可再生能源电力系统运行方式电力系统运行模拟降维聚类

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激励火电提供灵活性的容量补偿机制设计

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电力系统自动化 2021年第6期45卷 43-51页

作者：武昭原周明王剑晓夏清李庚银新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学北京市102206 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

近年来,在中国电力系统低碳化转型以及电力市场化改革快速推进的同时也暴露了一些问题,其中较为典型的就是以煤电为代表的火电企业普遍大面积亏损,甚至濒临破产清算的困境,这一现象主要归因于大规模新能源零边际成本占据火力发电份额,... 详细信息

近年来,在中国电力系统低碳化转型以及电力市场化改革快速推进的同时也暴露了一些问题,其中较为典型的就是以煤电为代表的火电企业普遍大面积亏损,甚至濒临破产清算的困境,这一现象主要归因于大规模新能源零边际成本占据火力发电份额,以及火电提供灵活性以保障新能源消纳产生的外部成本没有得到充分回报,部分火电企业甚至还贷难以为继,亟须建立合理的容量机制保障火电这部分外部成本的回收。因此,文中首先对比了国内外主流的容量补偿机制及其对中国的适应性。然后建立了考虑火电企业退出市场的双层决策模型,分析了不同可再生能源渗透率下,容量补偿价格对火电企业决策以及市场运行的影响,包括出清电价、辅助服务成本等。最后,通过IEEE 30节点系统和中国某省级实际电网,验证了所提模型的有效性。算例结果表明,制定合理的容量补偿机制能够有效保证火电企业收益,并激励其提供灵活性,从而提升电网整体经济性和运行效率。

关键词：容量补偿机制市场退出决策灵活性成本效益分析电力市场

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