检索结果-内蒙古大学图书馆

电网技术 2020年第8期44卷 2971-2978页

作者：文武松赵争鸣聂金铜魏树生莫昕袁立强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

双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器作为电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的核心组成部件,其控制性能直接影响PET的运行稳定性和可靠性。目前,一般采用单移相(singlephaseshift,SPS)方法对其有功功率进行双向调节,同时使二次侧直流母线电压保持稳定。而DAB二次侧直流母线电压的稳定性除了受输出级功率波动的影响外,还与一次侧直流母线电压扰动有关?本文同时考虑这2个影响因素,以三级式PET为例提出了一种基于系统功率平衡的控制策略?根据DAB的有功功率计算公式引入移相比因子,利用PI控制器实时调整移相比因子的大小,实现了对DAB二次侧直流母线电压的控制;将一次侧直流母线电压加入前向控制通道,使其与被控对象中的相同因子抵消,从而抑制了一次侧直流母线电压扰动的影响;考虑滤波电感的瞬时能量波动,计算出输出级逆变器的瞬时有功功率,并将其作为前馈扰动项加入到控制环路中,能有效衰减输出级功率变化引起的二次侧直流母线电压波动。最后,在一台380V/15kW的实验室样机上通过仿真和实验,对所提控制策略的稳态和动态响应性能进行了验证,证明了其有效性,同时,该方法还可推广到高压大容量PET应用中。

关键词：双有源桥电力电子变压器功率平衡直流母线电压

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面向能源互联网的电气工程本科教学体系改革与实践

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中国电机工程学报 2020年第13期40卷 4063-4071页

作者：朱桂萍林今孙宏斌康重庆于歆杰曾嵘电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

建设能源互联网,实现能源系统与互联网的深度融合,已经成为我国重要的能源战略需求和相关产业发展趋势。为了满足国家战略需求,引领产业健康发展,高校必须尽快培养能源互联网所需的复合型人才。能源互联网是一个典型的多学科交叉领域,... 详细信息

建设能源互联网,实现能源系统与互联网的深度融合,已经成为我国重要的能源战略需求和相关产业发展趋势。为了满足国家战略需求,引领产业健康发展,高校必须尽快培养能源互联网所需的复合型人才。能源互联网是一个典型的多学科交叉领域,该文系统介绍了清华大学电机系近5年来以电气工程专业人才培养方案为基础,逐步形成能源互联网方向人才培养方案的改革过程与实践经验,阐述了以电气工程为基础拓展建立能源互联网本科教学体系的原生优势以及存在的不足,提出了能源互联网专业人才所需的知识结构。同时以清华大学电机系在能源互联网方向进行的本科教学改革为例,介绍了在改革过程中形成的能源互联网专业本科培养方案,重点介绍了对专业课程体系的设计,以及在专业实践环节的具体做法,以期为我国能源互联网专业的人才培养提供有价值的参考。

关键词：能源互联网电气工程本科教学改革实践培养方案课程体系

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多变量数据聚类最优选择的用电关联分析算法

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电网与清洁能源 2022年第4期38卷 86-94,103页

作者：苏欣田浩秦昌龙王浩施雨田文辉国网山东省电力公司济南供电公司山东济南250021 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 北京汇思慧能科技有限公司北京100080 南京信息工程大学滨江学院江苏无锡214015

针对多源用电大数据典型性分析结果不唯一且精度不高等问题,提出了一种多变量数据聚类最优选择的用电关联分析算法。算法借助小波变换日负荷聚类实现多源用电日负荷的相似性聚类,以提高数据分析的准确性;然后在获得分组上进行单次细粒... 详细信息

针对多源用电大数据典型性分析结果不唯一且精度不高等问题,提出了一种多变量数据聚类最优选择的用电关联分析算法。算法借助小波变换日负荷聚类实现多源用电日负荷的相似性聚类,以提高数据分析的准确性;然后在获得分组上进行单次细粒度典型相关分析;利用典型相关分析的预测性验证典型权重准确性,以实现单次分析结果的最优选择,实现分析结果的唯一性。算法在北京地区非居民用电客户的用电、用气和天气三元数据集上仿真实验,结果发现在不同用户群体上三元数据的典型性相关曲线存在基本稳定、季节性和周期性变化等三种模式。与其他8种算法对比可知,所提算法的关联挖掘最为深入和准确,其中平均相关系数至少提高了1.52%,均方差误差至少降低了2.09%。

关键词：多源用电数据用电关联分析分组聚类广义特征值典型权重

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混合多端直流输电线路快速保护及自适应重启方法实用化研究

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中国电机工程学报 2021年第11期41卷 3873-3884页

作者：张晨浩宋国兵董新洲黄金海西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 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 许继电气股份有限公司河南省许昌市461000

混合多端直流被用于解决多直流馈入导致的逆变侧同时换相失败问题。快速保护与自愈技术是混合多端直流输电技术发展的关键。该文将行波在混合多端系统不同线路边界处的折反射等效为传递函数,在此基础上分别推导出混合多端系统不同线路... 详细信息

混合多端直流被用于解决多直流馈入导致的逆变侧同时换相失败问题。快速保护与自愈技术是混合多端直流输电技术发展的关键。该文将行波在混合多端系统不同线路边界处的折反射等效为传递函数,在此基础上分别推导出混合多端系统不同线路边界处的故障电压及其首极值时间表达式。结果表明区内故障时故障电压的首极值时间小于区外故障时故障电压的首极值时间,由此提出基于故障电压首极值时间的直流线路快速保护方案。同时,为了提高直流系统的不间断供电能力,在保护动作清除故障后,利用特征信号注入的方法判别故障性质,自适应的重启直流系统。将所提出的快速保护和自适应重启算法写入超高速保护样机,并在乌东德混合三端RTDS仿真平台做全系统闭环测试。测试结果表明,所提出的快速保护方案能快速可靠的识别直流线路的区内、外故障,耐过渡电阻能力达500Ω,提出的自适应重启方法可正确判别直流线路故障性质,提高直流系统的供电可靠性。

关键词：混合多端直流快速保护自适应重启超高速保护样机全系统闭环测试

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考虑虚拟电厂的电力系统灵活性提升方案研究

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电力需求侧管理 2022年第4期24卷 14-20页

作者：韩亮张维静胡娱欧张晶郭鸿业陈启鑫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

双碳目标下能源低碳转型将推动风电、光伏等新能源逐步成为我国供电主体,但是间歇性出力的新能源需要足够的系统调节能力来支撑其稳定供电,这给新型电力系统的灵活性带来了极大挑战。基于京津唐新型电力系统运行需求,首先提出了火电机... 详细信息

双碳目标下能源低碳转型将推动风电、光伏等新能源逐步成为我国供电主体,但是间歇性出力的新能源需要足够的系统调节能力来支撑其稳定供电,这给新型电力系统的灵活性带来了极大挑战。基于京津唐新型电力系统运行需求,首先提出了火电机组灵活性改造、基于虚拟电厂的需求侧响应以及基于柔性负荷的需求侧响应等灵活性提升策略,其次构建了考虑灵活性资源约束、多日协调运行的全时序系统运行模型,最后通过京津唐规划系统进行了实证模拟,实现兼顾运行经济、环保性、效率多维效益的灵活性提升方案筛选,为未来新型电力系统规划建设提供了参考。

关键词：新型电力系统灵活性改造储能虚拟电厂需求响应

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变频电压下气制油纸绝缘与矿物油纸绝缘沿面放电特性

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电气传动 2022年第23期52卷 73-80页

作者：胡晓雨周远翔陈健宁赵云舟刘俊新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 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分室(新疆大学) 新疆乌鲁木齐830047 清华大学电机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

天然气制绝缘油作为电力行业的新型绝缘油,有望解决我国未来优质变压器油供应不足的瓶颈问题,然而其包括局部放电耐受强度及扫频图谱特征在内的电气参数尚未明确。搭建了工频至低频下油纸绝缘局部放电试验平台,采用球板电极模型开展了... 详细信息

天然气制绝缘油作为电力行业的新型绝缘油,有望解决我国未来优质变压器油供应不足的瓶颈问题,然而其包括局部放电耐受强度及扫频图谱特征在内的电气参数尚未明确。搭建了工频至低频下油纸绝缘局部放电试验平台,采用球板电极模型开展了频率由50 Hz降至0.1 Hz交流电压下气制油-纸绝缘和传统矿物油-纸绝缘沿面放电试验。研究结果表明,随着频率的降低,两种油下油纸绝缘沿面放电的起始电压都呈现增高的趋势,且气制油-纸绝缘沿面放电的起始电压明显高于传统矿物油-纸绝缘,局部放电性能更优异。两种油-纸绝缘沿面放电正负半周的最大放电量、平均放电量以及脉冲重复率整体随频率下降都呈现下降的趋势。各频率下,局部放电相位(PRPD)图谱与统计图谱(q_(max)-φ,n-φ和n-q)整体形状一致,但分布范围差别较大。研究结果可以为不同油-纸绝缘沿面放电在不同频率电压下的模式识别提供参考价值。

关键词：沿面放电气制油-纸绝缘传统矿物油-纸绝缘频率放电图谱

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基于平均值等效的IGCT-MMC损耗特性分析与计算

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南方电网技术 2021年第3期15卷 8-14页

作者：郭明珠白睿航唐博进赵彪周兴达余占清曾嵘中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京100038 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

集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)具有通态损耗低、通流能力强等优势,且具有进一步发展的潜力,适合于模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的应用场合。本文描述了平均值等效的方法应... 详细信息

集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)具有通态损耗低、通流能力强等优势,且具有进一步发展的潜力,适合于模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的应用场合。本文描述了平均值等效的方法应用于基于IGCT器件的MMC的损耗评估原理与计算方法。尤其是针对IGCT器件、缓冲电路和取能电源等部分损耗给出了详细的分析。在此基础上,给出了算例,并与模拟实际投切过程进行仿真计算的结果进行了对比,验证了所述方法的准确性。

关键词：柔性直流输电集成门极换流晶闸管模块化多电平变换器平均值等效损耗分析

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模块化多电平换流器的三轴解耦控制策略

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电力建设 2022年第5期43卷 29-39页

作者：王凯伦宋强周月宾杨柳张楠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 直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院) 广州市510663 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心广州市510663

通过对采用传统dq两轴解耦控制器的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的分析,揭示了直流端口电压和子模块电容电压的耦合效应,及其所引起的直流端口等效电容效应和子模块电容电压偏差效应。将上、下桥臂电压之和作... 详细信息

通过对采用传统dq两轴解耦控制器的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的分析,揭示了直流端口电压和子模块电容电压的耦合效应,及其所引起的直流端口等效电容效应和子模块电容电压偏差效应。将上、下桥臂电压之和作为可变的直流内电势,并将直流电流作为新的内环状态量,提出了具有三个内环状态变量的三轴解耦控制器。基于新引入的直流电流状态变量,可以使直流端口电压与子模块电容电压控制解耦,同时实现子模块电容的直接控制和直流端口电压/电流的快速灵活控制。基于所提出的内环三轴解耦控制器,针对不同运行场合需求设计了多种外环控制器,可以灵活实现直流电压、有功功率、无功功率、电容电压的控制,适应MMC的各种运行方式。对不同运行方式的MMC进行了仿真研究,验证了所提出的三轴解耦控制的有效性。

关键词：模块化多电平 dq解耦控制直流内电势三轴解耦控制

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535 kV耦合负压式直流断路器供能系统设计方案

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高电压技术 2020年第8期46卷 2677-2683页

作者：张猛马骢王红斌刘成柱程成张翔宇北京电力设备总厂有限公司北京102401 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084

在多端柔性直流输电系统中,装设直流断路器是有效抑制故障电流扩散,保证直流电网安全稳定可靠运行最有效的技术手段,而直流断路器供能系统肩负着高电位隔离并对模块化操作和控制部件供能的重要作用。该文对张北工程康保换流站用耦合负... 详细信息

在多端柔性直流输电系统中,装设直流断路器是有效抑制故障电流扩散,保证直流电网安全稳定可靠运行最有效的技术手段,而直流断路器供能系统肩负着高电位隔离并对模块化操作和控制部件供能的重要作用。该文对张北工程康保换流站用耦合负压式直流断路器供能系统方案展开研究,首先阐述了耦合负压式直流断路器供能系统总体设计方案;通过不间断供电系统和开关柜实现不间断供电,采用3种电压等级的隔离变压器实现直流断路器主支路和转移支路隔离供能,通过开关柜软启动限制浪涌电流和在供能隔离变压器输出侧并联浪涌保护器和电容器的方法提高供能系统可靠性;最后,供能系统随直流断路器样机进行了绝缘试验和运行试验,全部试验顺利通过且供能系统工作稳定,证明了设计方案的合理性与可靠性。

关键词：耦合负压直流断路器供能系统供能变压器软启动电路试验

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SiO2纳米颗粒表面接枝对环氧树脂纳米复合电介质表面电荷积聚的抑制

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高电压技术 2020年第12期46卷 4129-4137页

作者：王天宇李大雨侯易岑张贵新清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 清华大学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

为寻找一种能抑制表面电荷积聚的纳米复合电介质,分别用八甲基环四硅氧烷和六甲基二硅氮烷两种硅烷偶联剂对SiO2纳米颗粒进行表面接枝处理并掺杂到环氧树脂中。通过傅里叶红外光谱分析和热重分析,研究接枝前后SiO2纳米颗粒表面官能团和... 详细信息

为寻找一种能抑制表面电荷积聚的纳米复合电介质,分别用八甲基环四硅氧烷和六甲基二硅氮烷两种硅烷偶联剂对SiO2纳米颗粒进行表面接枝处理并掺杂到环氧树脂中。通过傅里叶红外光谱分析和热重分析,研究接枝前后SiO2纳米颗粒表面官能团和结构的变化;通过表面电荷积聚实验、等温表面电位衰减实验和体积电阻率的测量,分别研究不同种类SiO2纳米颗粒掺杂后环氧复合纳米电介质的表面电荷密度分布、陷阱能级、体积电阻率等参数的变化。发现经表面接枝后的环氧纳米复合电介质,表面电荷积聚现象与纯环氧相比得到了一定的抑制。分析认为SiO2纳米颗粒经过表面接枝后在环氧树脂中引入了深陷阱,深陷阱容易捕获电荷,限制载流子的移动从而提升了体积电阻率,体积电阻率的升高降低了绝缘子固体侧体电流,从而起到了抑制表面电荷积聚的作用。

关键词：硅烷偶联剂二氧化硅纳米颗粒表面接枝表面电荷纳米电介质陷阱能级

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