检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2023年第1期49卷 179-187页

作者：何金良孙岗袁之康黄智文胡军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

直流套管是制约我国直流输变电技术发展和安全可靠运行的主要因素之一。该文提出了含有非线性电场均化层的高压套管技术路线,仿真研究了接地屏位置、长度以及非线性电场均化层几何尺寸、材料参数对高压套管电场分布的影响规律。分析表明... 详细信息

直流套管是制约我国直流输变电技术发展和安全可靠运行的主要因素之一。该文提出了含有非线性电场均化层的高压套管技术路线,仿真研究了接地屏位置、长度以及非线性电场均化层几何尺寸、材料参数对高压套管电场分布的影响规律。分析表明:接地屏的位置和长度主要影响导杆表面电场值及其电场集中区域范围;电场均化层的长度、非线性参数、位置会对套管内部及表面电场分布产生显著影响;更长的电场均化层、较低的非线性材料阈值场强以及更远的电场均化层到导杆表面的距离均能有效均化套管电场。直流电场下含有非线性电场均化层的高压套管电场分布与交流电场下存在较大差异,具有高阈值场强的非线性电场均化层均场效果更优。非线性均压层能够有效改善高压套管的电场分布,无需采用电容均压结构。该工作将为非线性复合材料在高压套管中的应用提供参考。

关键词：非线性复合材料高压套管电场均化层电场分布阈值电场

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面向受端电网暂态电压稳定的高压直流系统主动控制研究

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中国电机工程学报 2022年第22期42卷 8041-8053页

作者：吕哲葛怀畅郭庆来王彬孙宏斌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)

随着负荷中心的高压直流受电规模的增大，本地发电机组等主要无功源的减少对受端电网的暂态电压安全构成严重威胁。为此，在详细分析交直流系统的故障暂态交互过程及直流低压限流环节(voltagedependentcurrentorder limiter,VDCOL)控制... 详细信息

随着负荷中心的高压直流受电规模的增大，本地发电机组等主要无功源的减少对受端电网的暂态电压安全构成严重威胁。为此，在详细分析交直流系统的故障暂态交互过程及直流低压限流环节(voltagedependentcurrentorder limiter,VDCOL)控制影响的基础上，提出一种提升直流暂态电压主动支撑能力的改进控制方案。其中，为将暂态期间稀缺的动态无功从用以支撑直流功率恢复转移到支撑电网暂态电压恢复上，采用“S”(Sigmoid)型函数的改进VDCOL控制曲线。此外，由于电网换相换流器(linecommutated converter,LCC)型高压直流存在有功、无功耦合特性，提出综合考虑电网暂态电压及功角稳定的评估指标对VDCOL改进曲线进行优化。通过电磁暂态仿真及实际电网算例，验证所提改进方案对改善受端电网的暂态电压稳定性具有明显效果。

关键词：高压直流受端电网暂态电压稳定改进低压限流单元控制评估优化主动支撑

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风电系统次同步等幅振荡的机理与特性分析

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中国电机工程学报 2023年第7期43卷 2689-2698页

作者：吴天昊谢小荣姜齐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

风电系统并网产生的次同步振荡问题近些年来得到了学术界和工业界的广泛关注。大量现场实测数据表明,风电控制器中的限幅等非线性环节对振荡特性有显著影响,往往导致负阻尼的发散振荡逐步演化为恒幅恒频的等幅振荡,且其幅值难以通过小... 详细信息

风电系统并网产生的次同步振荡问题近些年来得到了学术界和工业界的广泛关注。大量现场实测数据表明,风电控制器中的限幅等非线性环节对振荡特性有显著影响,往往导致负阻尼的发散振荡逐步演化为恒幅恒频的等幅振荡,且其幅值难以通过小信号模型解析求得。该文从闭环反馈原理的角度探讨了等幅振荡的产生机理,提出了考虑限幅非线性和dq轴耦合效应的风电并网系统频域传递函数模型,介绍了高维模型降维等效分析的原理与思路,探讨了等幅振荡的产生条件及其幅值、频率特性的解析计算方法,并结合时域仿真验证所提理论的有效性。

关键词：次同步振荡等幅振荡限幅非线性传递函数描述函数

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Y_(2)O_(3)、Ga_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)共掺杂对ZnO压敏电阻微观结构和电气性能的影响

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高电压技术 2023年第11期49卷 4707-4716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

稀土元素的掺杂能显著提高ZnO压敏电阻的电压梯度(E1mA),但却会导致泄漏电流的增加,从而致使ZnO压敏电阻的老化稳定性降低。为了解决稀土元素掺杂导致泄漏电流增加的问题,研究了Y_(2)O_(3)、Ga_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)共掺杂对ZnO压敏电... 详细信息

稀土元素的掺杂能显著提高ZnO压敏电阻的电压梯度(E1mA),但却会导致泄漏电流的增加,从而致使ZnO压敏电阻的老化稳定性降低。为了解决稀土元素掺杂导致泄漏电流增加的问题,研究了Y_(2)O_(3)、Ga_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)共掺杂对ZnO压敏电阻微观结构和电气性能的影响。掺杂的Y_(2)O_(3)通过钉扎效应能够显著抑制ZnO晶粒的生长提高样品的E1mA。Ga_(2)O_(3)的掺杂则有助于提高晶界层的势垒高度(φb)、抑制泄漏电流密度(JL)的增加。而B_(2)O_(3)的掺杂则有助于改善样品的液相烧结,避免具有高电阻率Y尖晶石相聚集现象的发生,传输通道的阻断有利于降低样品的JL。此外,B_(2)O_(3)的掺杂能够促进ZnO晶粒与其他添加剂在晶界处的离子交换,使φb得到有效的提高,进一步降低其JL。通过Y_(2)O_(3)、Ga_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)的共掺杂获得了综合性能相对优异的ZnO压敏电阻:其E1mA=466 V/mm,JL=0.41 A/cm^(2),非线性系数为95。高梯度、低泄漏ZnO压敏电阻的成功研发对于解决金属氧化物避雷器整体电位分布不均的问题具有重要的意义。

关键词：金属氧化物避雷器 ZnO压敏电阻电压梯度泄漏电流密度非线性系数

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阻抗法分析背靠背变流器稳定性的释义与推广

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高电压技术 2023年第9期49卷 3988-3998页

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

已有文献指出,在局部交/直流回路应用阻抗法分析多端系统稳定性是不完备的。基于一个两电平电压源型背靠背变流器,理论解释了该现象。首先,借助状态空间,完善了常用坐标系下端口/回路解析阻抗模型的一般导出方法。进而对比不同回路稳定... 详细信息

已有文献指出,在局部交/直流回路应用阻抗法分析多端系统稳定性是不完备的。基于一个两电平电压源型背靠背变流器,理论解释了该现象。首先,借助状态空间,完善了常用坐标系下端口/回路解析阻抗模型的一般导出方法。进而对比不同回路稳定性的频域判定结果和全系统的时域零极点信息,证实了零极点对消导致子系统对全系统模式的不完全可观,是部分判据失效的根本原因。阐明了该结论对同一变流器采用不同控制策略与不同类型变流器间的通用性。最后,由相关概念设计了一种基于阻抗交互的多端系统致稳方案。

关键词：背靠背变流器零极点对消可观性阻抗交互阻抗法交−直流系统

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热化学循环耦合化学链循环除氧的多能联产系统

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工程热物理学报 2025年第3期46卷 730-736页

作者：陈靖孔慧郭永鹏北京理工大学机械与车辆学院北京100081 清华大学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

随着对气候变化问题担忧的加剧,如何减少燃料生产过程中碳排放的问题亟待解决。本文提出了热化学循环耦合化学链循环除氧的多能联产系统,系统利用化学链循环吸收热化学循环产生的氧气以提高载氧体的还原程度,并通过冷热电联产系统,梯级... 详细信息

随着对气候变化问题担忧的加剧,如何减少燃料生产过程中碳排放的问题亟待解决。本文提出了热化学循环耦合化学链循环除氧的多能联产系统,系统利用化学链循环吸收热化学循环产生的氧气以提高载氧体的还原程度,并通过冷热电联产系统,梯级利用化学链循环产生的高温热能,输出电能、冷能和低品位热能。计算结果显示,NiO/Ni较为适合用做化学链循环载氧体。当化学链循环压比为5,热化学循环还原温度为1500℃时,系统的太阳能利用效率和㶲效率分别达到28.5%和23.5%,还原温度升高至1600℃时,太阳能利用效率和㶲效率分别升高至32.2%和25.5%。利用多能联产系统供能能够节约57.4%的甲烷,从而减少二氧化碳排放。理论计算表明,假设完全依靠多能联产系统供能,满足北京和上海居民年生活能源消耗人均需要12.1 m^(2)和7.3 m^(2)的聚光面积。

关键词：热化学循环能效提升化学链循环冷热电联产

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油、纸老化状态对油纸绝缘中空间电荷的影响特性研究

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中国科学：技术科学 2023年第4期53卷 589-600页

作者：周远翔张兴晋黄欣王慧娟薛磊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

高压直流输电系统出现潮流反转时,换流变压器会经受极性反转电压,内部积聚的空间电荷导致电场畸变,威胁绝缘安全.为了探究油、纸二者在老化过程中对油纸试样空间电荷的作用,将130℃, 140℃, 150℃, 160℃加速热老化实验后的油纸试样解耦... 详细信息

高压直流输电系统出现潮流反转时,换流变压器会经受极性反转电压,内部积聚的空间电荷导致电场畸变,威胁绝缘安全.为了探究油、纸二者在老化过程中对油纸试样空间电荷的作用,将130℃, 140℃, 150℃, 160℃加速热老化实验后的油纸试样解耦,即取出部分老化油纸试样中的绝缘油保存,用石油醚浸泡除去油浸纸试样中残留的变压器油,进而制备出老化变压器油浸渍的未老化绝缘纸及未老化变压器油浸渍的老化绝缘纸试样.油、纸二者耐热等级不同,其在高温热老化时,随着老化温度的升高,会发生不同的物理化学反应,利用电声脉冲法测量了不同油纸组合在极性反转电压下的空间电荷特性,讨论了高温老化及变压器油老化、绝缘纸老化对极性反转电压下油纸绝缘系统的影响.实验结果表明,极性反转前,变压器油老化与油纸共同老化对油纸复合绝缘空间电荷特性具有相同的影响,均在地电极附近出现同极性电荷的积聚,随着老化状态的加深,同极性电荷积聚现象逐渐明显,去极化时电荷消散速率变慢;绝缘纸老化对油纸复合绝缘空间电荷特性的影响与油老化截然相反,在试样地电极附近出现了异极性电荷的积聚,试样内部电荷积聚现象未随着绝缘纸老化状态的加深而发生明显的变化.综上可知,油老化状态对油纸复合绝缘电气性能的影响占据主导地位,本研究可为工程中换油研究提供实验依据.

关键词：油纸绝缘油老化纸老化极性反转空间电荷

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面向韧性的城市能源系统安全规则提取及优化运行

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电力系统自动化 2023年第12期47卷 1-8页

作者：黄武靖司方远张宁窦真兰康重庆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 国网上海市电力公司上海市200023

城市能源系统不仅需要具备高可靠性以应对小规模、大概率的日常故障事件,还需要具备高韧性以应对大规模、小概率的极端灾害事件。随着跨能源形式耦合以及电力电子化程度的不断提高,城市能源系统有望通过协调跨系统能量转移和海量电力电... 详细信息

城市能源系统不仅需要具备高可靠性以应对小规模、大概率的日常故障事件,还需要具备高韧性以应对大规模、小概率的极端灾害事件。随着跨能源形式耦合以及电力电子化程度的不断提高,城市能源系统有望通过协调跨系统能量转移和海量电力电子设备快速调节提升系统韧性。首先,文中提出了极端灾害事件下城市能源系统两阶段韧性运行模型,综合考虑了电力电子设备快动态特性和多能源网络慢动态特性的建模与协调。其次,针对韧性模型存在多约束、求解复杂度高等问题,提出了基于稀疏权重斜决策树理论的数据驱动城市能源系统安全规则提取方法,将复杂的韧性模型转化为少量的混合整数线性约束,即安全规则,并内嵌至系统正常运行模型。最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性及其相较于传统模型驱动方法在计算效率上的优势。

关键词：城市能源系统综合能源系统弹性优化运行安全规则能量枢纽多能源网络

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高模数电磁力对永磁电机电磁振动影响

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电工技术学报 2022年第10期37卷 2446-2458页

作者：洪剑锋王善铭孙宇光孙旭东曹海翔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

分析了永磁电机在空载和负载工况下高模数电磁力波对电机电磁振动的影响。首先通过麦克斯韦应力张量法推导了电机电磁力波的幅值、频率和模数特征。其次阐述了引起永磁电机低阶电磁振动源的高模数和低模数电磁力波特点并探讨了齿宽对两... 详细信息

分析了永磁电机在空载和负载工况下高模数电磁力波对电机电磁振动的影响。首先通过麦克斯韦应力张量法推导了电机电磁力波的幅值、频率和模数特征。其次阐述了引起永磁电机低阶电磁振动源的高模数和低模数电磁力波特点并探讨了齿宽对两种电磁力的影响。然后计算和详细对比了电机空载和负载工况下两种电磁力波对低阶电磁振动的贡献,并用模态叠加法仿真电机的振动,对理论进行验证。最后在一台10极12槽永磁电机上进行空载电磁振动实验,与仿真计算结果吻合较好。研究表明,高模数电磁力波能引起较大的低阶电磁振动,但在分数槽电机中,其贡献程度随负载的增加而减弱。该文的研究将为永磁电机电磁振动的准确预测和减振提供思路。

关键词：高模数电磁力波低阶电磁振动齿斩波效应永磁同步电机

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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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