检索结果-内蒙古大学图书馆

电网技术 2023年第9期47卷 3681-3692页

作者：于丰硕孙宏斌乔铮尹冠雄潘昭光郭庆来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)

随着燃气机组的广泛运用，电力系统与天然气系统的相互作用日渐加强，针对单一能源系统的传统安全评估方法将不再适用。该文针对电–气耦合综合能源系统，提出一种能够反映故障演化过程的准动态安全评估方法，包含预想故障的定义、筛选... 详细信息

随着燃气机组的广泛运用，电力系统与天然气系统的相互作用日渐加强，针对单一能源系统的传统安全评估方法将不再适用。该文针对电–气耦合综合能源系统，提出一种能够反映故障演化过程的准动态安全评估方法，包含预想故障的定义、筛选和详细分析3个步骤，体现了电力系统和天然气系统的动态过程时间尺度差异。之后，根据预想故障下系统状态量越限和负荷损失情况，计算出“时间相依”的系统综合安全性指标，能够反映系统安全性随时间的变化趋势。最后，以简化处理后的某省天然气管网和IEEE30节点系统组成的大规模电–气耦合系统为例，验证了所提方法在电–气耦合系统实时安全性刻画方面的有效性。

关键词：安全评估电–气耦合系统预想故障分析准动态

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工频下导线单雨滴电晕全过程分析

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5386-5398页

作者：刘钰欣张波何金良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)

输电线路电磁环境问题主要由电晕放电引起，而降雨等环境变化会加剧这一现象。该研究通过高速摄像与电晕电流测量同步测量技术，详细分析工频下导线单雨滴电晕全过程。结果表明，导线单雨滴电晕全过程可分为4个阶段，尖端放电与振动破... 详细信息

输电线路电磁环境问题主要由电晕放电引起，而降雨等环境变化会加剧这一现象。该研究通过高速摄像与电晕电流测量同步测量技术，详细分析工频下导线单雨滴电晕全过程。结果表明，导线单雨滴电晕全过程可分为4个阶段，尖端放电与振动破碎放电为主要放电类型，且两种放电的上升时间及半波时间概率密度分布均服从正态分布。随电压升高，尖端放电次数占比先减小后增大，电流脉冲幅值、上升时间、半波时间呈上升趋势；振动破碎放电次数占比先增大后减小，电流脉冲幅值、上升时间呈上升趋势，半波时间呈先上升后下降趋势。雨滴半径的增大对不同放电类型的放电次数和电流脉冲特性也产生一定的影响。该研究为理解雨天输电线路的电晕损耗和可听噪声变化提供新的视角。

关键词：雨滴泰勒锥电晕放电电晕电流脉冲输电线路

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面向变化场景的输电断面极限评估主动迁移学习方法

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中国电机工程学报 2023年第15期43卷 5732-5745页

作者：王铮澄周艳真郭庆来孙宏斌闫朝阳杨康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) 国网江苏省电力有限公司

深度学习由于其强大的非线性建模能力，在输电断面极限传输容量(total transfer capability,TTC)评估问题中具有良好的应用前景。然而，由于电力系统的时变性和不确定性，需要快速更新数据和模型以满足在线应用需求。为充分利用历史场... 详细信息

深度学习由于其强大的非线性建模能力，在输电断面极限传输容量(total transfer capability,TTC)评估问题中具有良好的应用前景。然而，由于电力系统的时变性和不确定性，需要快速更新数据和模型以满足在线应用需求。为充分利用历史场景数据并减少在线更新的计算代价，提出一种基于主动迁移深度学习的输电断面TTC评估方法。该方法包括两个阶段：第一阶段引入迁移学习预训练，推导了迁移泛化误差界以及最优经验误差组合权重，用于指导预训练阶段得到具有最小泛化误差的新场景模型；第二阶段引入主动学习和模型微调，基于TTC评估网络灵敏度进行重要样本主动查询，显著降低了模型更新所需的新样本标注时间，并利用模型微调进一步提升了新场景模型的性能。算例分析表明，所提方法与传统的深度模型训练方法相比，大幅降低了将模型应用于新场景的标注样本需求与时间成本，提升了模型迁移的效率。

关键词：极限传输容量(TTC) 迁移学习主动学习深度神经网络变化场景

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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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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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基于生成对抗网络和模型迁移的电力系统典型运行方式样本生成

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2889-2900页

作者：兰健郭庆来周艳真孙宏斌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)

典型运行方式是电力系统运行方式编制的重要基础。由于电力系统的高维度、非线性和不确定性，制定运行方式时往往面临组合爆炸难题，运方人员难以根据实际需要生成所需的典型运行方式，例如：使某个待研究断面安全裕度低的运行方式，因... 详细信息

典型运行方式是电力系统运行方式编制的重要基础。由于电力系统的高维度、非线性和不确定性，制定运行方式时往往面临组合爆炸难题，运方人员难以根据实际需要生成所需的典型运行方式，例如：使某个待研究断面安全裕度低的运行方式，因而面临生成所需类型样本难度大、生成效率低的问题。为此，该文首次提出结合生成对抗网络与模型迁移的典型运行方式样本生成方法，仅需少量数据和少量微调即可高效地得到具有高性能的典型运行方式生成模型。首先，设计了面向运行方式生成的生成对抗网络模型，通过基础模型充分学习到不同类型的运行方式样本的共性特征；在此基础上，提出适用于生成对抗网络的模型迁移训练方法，使参数微调后得到的目标模型可以有针对性地生成大量所需的典型运行方式样本。所提方法以输电断面安全裕度为研究主题，在新英格兰10机39节点系统上进行了验证，结果表明，所提方法能根据实际需求生成任意指定安全裕度的运行方式样本，有效解决运行方式制定中所需特定类型样本不足的难题，为后续运行方式分析提供坚实的数据支撑。

关键词：生成对抗网络迁移学习电力系统运行方式样本生成

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省间电力现货交易优化设计与定价机制

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 76-85页

作者：刘昊郭烨孙宏斌清华-伯克利深圳学院清华大学深圳国际研究生院电力规划设计总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(清华大学) 清华大学电机工程与应用电子技术系

在“碳达峰·碳中和”的目标驱动下，受新能源地理分布与随机性影响，以跨区域交易为媒介的区域间电能与灵活性互济重要性凸显。目前，中国正处于构建全国统一电力市场体系的关键阶段，需要有效的市场机制来管理省间电力现货交易。... 详细信息

在“碳达峰·碳中和”的目标驱动下，受新能源地理分布与随机性影响，以跨区域交易为媒介的区域间电能与灵活性互济重要性凸显。目前，中国正处于构建全国统一电力市场体系的关键阶段，需要有效的市场机制来管理省间电力现货交易。基于上述背景，设计了一种不依赖于跨区域投标者的省间电力现货交易方法。首先，提出了基于报价区的市场出清模型，采用分区边际定价的方法计算每个报价区的结算价格；然后，基于等效双边配对方法,按潮流贡献计算得到各区域间交易所需承担的输电费用；最后，采用算例验证了所提方法的有效性。与已有方法相比，所提方法在不依赖于跨区域投标者的前提下完成了跨区跨省电力交易，充分利用了输电线路容量，且市场出清过程中保护了各区域内部网架信息隐私。

关键词：省间电力现货交易市场出清结算方法输电费用定价机制

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考虑不均匀性的SOEC电堆3D建模优化分析

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化工学报 2025年

作者：赫亚庆王维庆池映天李佳蓉王海云张新燕刘博文新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心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

针对SOEC电堆内部温度、电流不均匀性对系统制氢效率、安全稳定运行及寿命造成的影响。首先根据SOEC电堆的几何结构，建立能精准分析SOEC电荷传输过程、流体流动、物质传输过程、热能传递过程的多物理场耦合的3D模型。其次为优化模型仿... 详细信息

针对SOEC电堆内部温度、电流不均匀性对系统制氢效率、安全稳定运行及寿命造成的影响。首先根据SOEC电堆的几何结构，建立能精准分析SOEC电荷传输过程、流体流动、物质传输过程、热能传递过程的多物理场耦合的3D模型。其次为优化模型仿真过程，对模型进行边界约束并将其结构网格化，得到满足约束条件的自适应增量Kriging代理模型优化方式，印证该模型优化的精准性并减少了仿真时间与计算资源总量。最后通过分析电堆内部温度、物料分布、电流密度、电压等不均匀分布特性及原因，提出考虑增加电解制氢效率并改善不均匀性的SOEC电堆稳态运行多目标优化算法，并通过算例仿真和实验验证，考虑电堆内部温度、电流均匀性分布的优化方式，可大大提高电堆安全稳定运行及产氢量。

关键词： SOEC 不均匀性 Kriging代理模型效率多目标优化稳态运行

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新能源侧电池储能系统运行评价：现状与展望

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电力系统自动化 2024年

作者：程林索克兰许鹤麟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) 清华大学无锡应用技术研究院

随着新能源的接入以及电力系统形态的改变，电池储能系统(BESS)联合新能源并网发电的研究备受关注。为积极探索BESS接入高比例可再生能源发电的运行效果及评价，基于国内外的研究进展，文中从运行模式和运行评价两个层面对新能源侧BESS... 详细信息

随着新能源的接入以及电力系统形态的改变，电池储能系统(BESS)联合新能源并网发电的研究备受关注。为积极探索BESS接入高比例可再生能源发电的运行效果及评价，基于国内外的研究进展，文中从运行模式和运行评价两个层面对新能源侧BESS并网进行了分析。在运行模式层面，分析了新能源侧BESS离网、并网自主运行以及并网主动支撑模式的BESS配置及调用方法，并延伸出技术性、安全性、可靠性、经济性和社会效益五个维度的BESS运行指标体系。在运行评价层面，建立了一套BESS运行指标的理论模型，挖掘提高各运行指标的策略。然后，总结了现有的综合评价方法对BESS运行评价的可适用性和有效性，并分析了BESS各运行指标和评价方法存在的问题。最后，提出改善新能源侧BESS运行评价的建议，并对其运行评价做出了展望。

关键词：高比例可再生能源电池储能系统指标体系综合评价方法

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考虑电力系统拓扑变化的消息传递图神经网络暂态稳定评估

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中国电机工程学报 2021年第7期41卷 2341-2350页

作者：王铮澄周艳真郭庆来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)

近年来,数据驱动相关方法已经在电力系统暂态稳定评估等领域得到了广泛的应用。然而,传统数据驱动方法大多用于分析欧式数据,对电网拓扑连接关系的刻画受限,导致传统方法在新拓扑下的应用泛化能力不足。为此,该文基于消息传递图神经网络... 详细信息

近年来,数据驱动相关方法已经在电力系统暂态稳定评估等领域得到了广泛的应用。然而,传统数据驱动方法大多用于分析欧式数据,对电网拓扑连接关系的刻画受限,导致传统方法在新拓扑下的应用泛化能力不足。为此,该文基于消息传递图神经网络(message passing neural network,MPNN),提出一种基于稳态数据的电力系统暂态稳定评估方法。通过图数据处理和拓扑连接关系建模,训练得到能够描述电力系统拓扑变化的暂态稳定性评估模型。论文在新英格兰39节点系统上进行全面的仿真,生成包含600多种拓扑在内的百万级别样本数据。算例分析表明,与传统数据驱动方法相比,所提方法在面对拓扑频繁变化的运行场景数据集上具有更好的性能,对未学习过的新拓扑具有更强的泛化能力。

关键词：数据驱动深度学习暂态稳定性评估图神经网络拓扑变化

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