检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道工程学报 2021年第2期38卷 92-97页

作者：陈争张华志黄军张波宋伟中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 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

研究目的:为定量评估特高压直流接地极对包含保护线、钢轨、贯通地线、接地钢筋和接触网支柱在内的高铁路基区段接地系统的影响,将单极大地运行方式下的接地极附近地中电流场视为作用于多点分散接地的大型设施的电压源,而将多点分散接... 详细信息

研究目的:为定量评估特高压直流接地极对包含保护线、钢轨、贯通地线、接地钢筋和接触网支柱在内的高铁路基区段接地系统的影响,将单极大地运行方式下的接地极附近地中电流场视为作用于多点分散接地的大型设施的电压源,而将多点分散接地的高铁设施等效为直流电阻电路。通过电磁场方法计算直流接地极附近地电势分布及高铁接地装置的直流电阻,通过分析计算直流电路模型获得高速铁路线路的接地系统沿线电位和轴向直流电流的总体分布规律。研究结论:(1)由于高铁接地系统贯通地线沿线埋地铺设并与其他接地设施相连,形成了分布式接地系统,接地极附近地中直流电流会从离直流接地极较近的高铁线路段流入高铁接地系统,再向高铁线路两侧分流;(2)随着直流接地极与高铁线路垂直距离的增加,地电位峰值和沿线路轴向直流电流逐渐减小;(3)随着土壤电阻率的增加,地电位峰值和沿线路轴向直流电流逐渐增大;(4)本研究结果可为特高压直流工程与高速铁路间电气兼容性、安全净距等进行规定提供依据。

关键词：直流接地极高速铁路路基区段接地系统

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基于分布鲁棒的风-氢混合系统氢储能容量优化配置

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电力自动化设备 2021年第10期41卷 3-10页

作者：司杨陈来军陈晓弢高梦宇麻林瑞梅生伟青海大学启迪新能源学院青海省清洁能源高效利用重点实验室青海西宁810016 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

氢储能系统受地理、气候条件限制较小,在构建面向高比例新能源电力系统的风-储混合系统中极具发展潜力。然而,由于风电场的出力具有不确定性,氢储能系统需要在储能、释能、热备用等工况下频繁切换,内部热能供需平衡也呈现出不确定性,进... 详细信息

氢储能系统受地理、气候条件限制较小,在构建面向高比例新能源电力系统的风-储混合系统中极具发展潜力。然而,由于风电场的出力具有不确定性,氢储能系统需要在储能、释能、热备用等工况下频繁切换,内部热能供需平衡也呈现出不确定性,进而影响其响应速度甚至实际可用容量。为此,设计了考虑热平衡的风-氢混合系统,构建了考虑电解槽、燃料电池间歇工作模式热平衡的氢储能系统模型;在此基础上,综合考虑风电场功率的不确定性和氢储能系统的投资成本,提出了考虑热平衡不确定性的风-氢混合系统氢储能容量优化配置方法。采用分布鲁棒方法对风电场功率的不确定性进行建模,并将其转化为一组线性风险机会约束进行求解。基于实际风电场数据构建算例,对所提模型和方法进行验证和分析。结果表明,氢储能系统中电解槽和燃料电池的散热系数对系统实际可用容量具有重要的影响,在风-氢混合系统的氢储能容量配置中考虑热平衡约束可以有效提升氢储能系统的实际可用容量和混合系统的经济性。

关键词：氢储能风-氢混合系统容量配置分布鲁棒热平衡

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快速反应热重分析仪的开发和基础特性

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洁净煤技术 2022年第12期28卷 1-10页

作者：冯玉鹏邓博宇张双铭丁一杨欣华张缦杨海瑞清华大学能源与动力工程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 国投电力控股股份有限公司北京100034

热能储存是提高能量利用效率的重要途径。基于Ca(OH)_(2)/CaO的流态化热化学储热可实现大规模热能的快速储存和释放,因此研究Ca(OH)_(2)/CaO在流态化条件下的反应动力学尤为重要。热重分析仪(TGA)无法为Ca(OH)_(2)提供恒温反应条件,且... 详细信息

热能储存是提高能量利用效率的重要途径。基于Ca(OH)_(2)/CaO的流态化热化学储热可实现大规模热能的快速储存和释放,因此研究Ca(OH)_(2)/CaO在流态化条件下的反应动力学尤为重要。热重分析仪(TGA)无法为Ca(OH)_(2)提供恒温反应条件,且传质抑制现象显著。基于此,提出了一种快速反应热重分析仪,相比常规TGA,其可为Ca(OH)_(2)/CaO提供更接近流态化的反应条件。通过快速移动高温反应器和实施高速吹扫气,快速反应热重分析仪可为储热材料提供更高的升温速率和更好的传质条件。通过一系列解耦试验,明确了反应器温度、反应器移动速度和吹扫气流对快速反应热重分析仪性能的影响。利用分析纯Ca(OH)_(2)进行测试,对比快速反应热重分析仪和TGA获得的材料转化率,发现偏差仅为0.81%,证明了快速反应热重分析仪的准确性。

关键词：热化学储热流态化快速反应热重分析仪氢氧化钙氧化钙

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基于波长调制-直接吸收光谱方法的CO分子1567 nm处谱线参数高精度标定

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物理学报 2020年第6期69卷 99-106页

作者：王振杜艳君丁艳军彭志敏清华大学能源与动力工程系电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室

直接吸收光谱(DAS)可直接测量分子吸收率函数,并通过拟合吸收率函数确定待测气体参数.波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)在DAS基础上,结合了波长调制光谱(WMS)中谐波分析思想,利用傅里叶变换复现吸收率函数,可有效提高吸收率函数的测量精度... 详细信息

直接吸收光谱(DAS)可直接测量分子吸收率函数,并通过拟合吸收率函数确定待测气体参数.波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)在DAS基础上,结合了波长调制光谱(WMS)中谐波分析思想,利用傅里叶变换复现吸收率函数,可有效提高吸收率函数的测量精度.本文利用WM-DAS方法结合长光程气体吸收池,在室温低压条件下,对CO分子1567 nm处R5-R11近红外弱吸收谱线吸收率函数进行了精确复现,其拟合残差标准差低至3×10^-5,随后根据测得的吸收率函数对谱线的碰撞展宽、Dicke收敛以及速度依赖的碰撞展宽系数等光谱参数进行了高精度标定,并将其与高灵敏度的连续波腔衰荡光谱(CW-CRDS)测量结果进行了比较,实验结果表明该方法与CW-CRDS测量结果具有高度一致性,更具有系统简单、测量速度快、对环境要求低等优点.

关键词：波长调制-直接吸收光谱腔衰荡光谱吸收率函数碰撞展宽系数 Dicke收敛系数

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基于极限分析上限定理的压气储能洞室抗隆起破坏准则

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岩石力学与工程学报 2022年第10期41卷 1971-1980页

作者：徐英俊夏才初周舒威赵海鸥薛小代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

为研究压气储能地下岩石洞室在高气体内压作用下的隆起破坏模式,基于极限分析上限定理,在假设岩体服从相关联的Hoek-Brown准则条件下推导洞室隆起破坏函数f(x)和极限内压pu的表达式,考虑到压气储能洞室热力学响应规律,建立其抗隆起破坏... 详细信息

为研究压气储能地下岩石洞室在高气体内压作用下的隆起破坏模式,基于极限分析上限定理,在假设岩体服从相关联的Hoek-Brown准则条件下推导洞室隆起破坏函数f(x)和极限内压pu的表达式,考虑到压气储能洞室热力学响应规律,建立其抗隆起破坏设计准则,并且针对影响洞室隆起破坏函数f(x)和极限内压pu的参数进行敏感性分析,结果表明:压气储能洞室在高气体内压影响下的隆起破坏函数f(x)是一个典型的幂函数,其主要与岩石单轴抗压强度ciσ,Hoek-Brown经验参数A和B以及洞室埋深H有关,随着ciσ和A增大,f(x)的倾斜斜率逐渐减小,而随着参数B增大,f(x)的倾斜斜率逐渐变大;洞室的极限内压u p与破坏函数f(x)密切相关,当ciσ,A,H越大,极限内压u p的值也越大,而参数B越大,极限内压u p的值则越小。对比已有的压气储能洞室抗抬设计准则,提出的新设计准则全面考虑了岩体强度参数和破坏模式的影响,采用该准则将在安全的前提下大大降低洞室抗隆起破坏所需要的埋置深度,可以极大地减少压缩空气储能地下洞室的建设成本,有利于压缩空气储能技术的推广应用。

关键词：地下工程极限分析上限定理 Hoek-Brown强度准则压气储能隆起破坏

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并网VSC的大扰动失稳模式

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电力自动化设备 2022年第8期42卷 47-54页

作者：邢光正闵勇陈磊汤涌徐式蕴王金浩郑惠萍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 中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030001

目前并网电压源变换器(VSC)的大扰动稳定研究主要集中于锁相环(PLL)同步稳定问题,缺乏对大扰动失稳模式系统性的研究。基于VSC接入无穷大系统的详细模型,提出了VSC控制环节失稳的定义和判据。发现外环控制、PLL均存在大扰动稳定问题,并... 详细信息

目前并网电压源变换器(VSC)的大扰动稳定研究主要集中于锁相环(PLL)同步稳定问题,缺乏对大扰动失稳模式系统性的研究。基于VSC接入无穷大系统的详细模型,提出了VSC控制环节失稳的定义和判据。发现外环控制、PLL均存在大扰动稳定问题,并存在单调失稳、振荡失稳2种失稳形态。考虑脉宽调制(PWM)饱和后,电流环也可能发生失稳。不同失稳模式下系统稳定边界主要由不稳定极限环、不稳定平衡点的稳定流形以及代表饱和非线性的边界三部分组成。不稳定极限环主要由系统中存在的Hopf分岔产生。若系统工作点靠近Hopf分岔,则稳定边界由不稳定极限环组成,此时系统失稳表现为发散振荡。若工作点远离Hopf分岔,则稳定边界由不稳定平衡点的稳定流形组成,系统表现为单调失稳。通过MATLAB时域仿真对理论分析进行了验证。

关键词：大扰动稳定大扰动失稳模式极限环稳定边界 PWM饱和电压源变换器

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温度对交联聚乙烯电缆尖刺缺陷局部放电特性的影响

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高压电器 2021年第5期57卷 151-156页

作者：马鑫张怀垠吴继岩妥平葛贤军国网固原供电公司宁夏固原756000 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

文中采用YJV22-8.7/10^(-3)×240mm^(2)XLPE电缆,制作了尖刺缺陷局部放电模型,利用脉冲电流法研究了电缆尖刺缺陷在环境温度为50、70、90℃下的局部放电特性。结果表明,尖刺缺陷放电模型的局部放电起始电压在温度升高时呈下降趋势;... 详细信息

文中采用YJV22-8.7/10^(-3)×240mm^(2)XLPE电缆,制作了尖刺缺陷局部放电模型,利用脉冲电流法研究了电缆尖刺缺陷在环境温度为50、70、90℃下的局部放电特性。结果表明,尖刺缺陷放电模型的局部放电起始电压在温度升高时呈下降趋势;缺陷处电缆绝缘横截面切片显示针尖附近出现电树枝,温度升高导致自由基反应加剧,从而使得电树枝的引发电压降低;3种温度下尖刺缺陷PRPD图谱的形貌基本相同,放电相位分布宽泛,极性效应明显;累积放电量和放电重复率随环境温度上升而增加,高温使带电粒子热运动速度加快和初始电子增多两方面因素导致了放电强度增强。实验结果有助于运行人员根据电力系统运行负荷的变化及时调整局部放电监测系统的参数,从而减少系统误报的风险。

关键词：温度尖刺缺陷局部放电放电图谱放电重复率

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基于多市场均衡的综合能源市场机制设计

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中国电机工程学报 2021年第17期41卷 5789-5802页

作者：王剑晓夏清李庚银安麒武昭原张天策新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学电气与电子工程学院) 北京市昌平区102206 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

近年来,我国综合能源技术与产业蓬勃发展,已有诸多研究和实践探索基于集中竞价、统一决策的综合能源市场模式。然而,大统一的市场改革与运作可能产生由于体制重组、决策过程不透明和复杂信息交互引起的交易成本。为避免颠覆性改革成本... 详细信息

近年来,我国综合能源技术与产业蓬勃发展,已有诸多研究和实践探索基于集中竞价、统一决策的综合能源市场模式。然而,大统一的市场改革与运作可能产生由于体制重组、决策过程不透明和复杂信息交互引起的交易成本。为避免颠覆性改革成本、防止信息不对称产生的市场失灵,该文设计基于多市场均衡的综合能源市场体系,提出综合能源跨商品套利、跨区(市)套利、跨期套利以及期现套利的交易模式。进而,构建综合能源服务商参与多市场套利和交易的双层优化模型,以综合能源服务商为主体,通过披露不同能源当量价格信息,激励其套利和交易行为,由此促进多能市场之间的均衡。基于我国广东省的实证分析表明,市场成员套利交易行为能够促进不同能源市场之间的价格均衡,以最小的改革成本获取最大的市场效益。

关键词：综合能源市场机制设计多市场均衡套利交易

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面向频率稳定提升的虚拟同步化微电网惯量阻尼参数优化设计

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中国电机工程学报 2021年第13期41卷 4479-4490页

作者：王淋巨云涛吴文传陈希中国农业大学信息与电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学学电机工程与应用电子技术系)

为了解决电力电子化微电网惯性小、频率稳定性弱的问题,该文采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术来提升微电网的稳定性。VSG能够模拟传统同步发电机的惯量和阻尼等特性,为系统提供惯量和阻尼支撑。首先建立... 详细信息

为了解决电力电子化微电网惯性小、频率稳定性弱的问题,该文采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术来提升微电网的稳定性。VSG能够模拟传统同步发电机的惯量和阻尼等特性,为系统提供惯量和阻尼支撑。首先建立含虚拟同步发电机的微电网模型,然后研究VSG的虚拟惯量和虚拟阻尼对频率稳定的影响,并提出面向频率稳定的虚拟同步化微电网虚拟惯量和虚拟阻尼参数优化设计方法来提升系统的频率稳定性,最后以3机9节点的虚拟同步化微电网系统为例验证该文方法的有效性。

关键词：微电网虚拟同步发电机虚拟惯量虚拟阻尼频率稳定优化设计

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不同含水量油纸绝缘的交直流空间电荷特性研究

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绝缘材料 2022年第2期55卷 57-66页

作者：周远翔薛磊黄欣张云霄滕陈源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830047 清华大学电机工程与应用电子技术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

换流变压器在正常运行过程中,水分会导致油纸绝缘电气性能下降并加速其老化,导致寿命下降和绝缘击穿。为研究水分对油纸绝缘交直流复合电压下空间电荷特性与击穿特性的影响,制备不同含水量的油纸绝缘试样,利用交直流复合电压下空间电荷... 详细信息

换流变压器在正常运行过程中,水分会导致油纸绝缘电气性能下降并加速其老化,导致寿命下降和绝缘击穿。为研究水分对油纸绝缘交直流复合电压下空间电荷特性与击穿特性的影响,制备不同含水量的油纸绝缘试样,利用交直流复合电压下空间电荷测量系统,得到了交流、直流及交直流复合电压形式下水分含量对油纸绝缘空间电荷特性的影响规律,同时研究了不同水分含量试样在不同电压类型下的击穿特性。结果表明:交直流复合电压下油纸绝缘中的电场畸变率大于直流和交流电压下的电场畸变率;随着直流分量的增加,较高含水量试样的电气强度增加幅度明显低于较低含水量试样,低含水量试样的电气强度受直流电压分量影响而高于高含水量试样。

关键词：含水量交直流复合油纸绝缘空间电荷

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