检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2022年第12期48卷 4719-4730页

作者：周瑞旭高文胜刘卫东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

不同类型的绝缘缺陷具有不同的故障演变规律而且对绝缘材料老化的影响规律不同,对绝缘缺陷类型进行模式识别来实施故障诊断,有助于高压直流气体绝缘输电线路的长期稳定运行。通过搭建一套220 kV的实验平台及制造4种包含不同位置尺寸的... 详细信息

不同类型的绝缘缺陷具有不同的故障演变规律而且对绝缘材料老化的影响规律不同,对绝缘缺陷类型进行模式识别来实施故障诊断,有助于高压直流气体绝缘输电线路的长期稳定运行。通过搭建一套220 kV的实验平台及制造4种包含不同位置尺寸的绝缘缺陷,使用逐步升压法成功测得180828个脉冲电流信号共540个样本点。通过提取每次局部放电(partial discharge,PD)的放电时刻和视在放电量,对每个样本点使用空间灰度相关法提取了432种PD特征;进而基于广义判别成分分析及其核化形式的改进监督型子空间投影技术,对4种缺陷类型可以进行全部成功识别,解决了相位分布模式在直流情况下无法使用的难题。

关键词：高压直流气体绝缘输电线路故障诊断模式识别空间灰度相关法广义判别成分分析

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基于刚性检测的电力电子系统自适应仿真算法

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电工技术学报 2023年第12期38卷 3208-3220,3247页

作者：虞竹珺赵争鸣施博辰许涵贾圣钰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) 北京100084 清华四川能源互联网研究院成都610213

高性能仿真工具对电力电子系统的设计分析具有重要的支撑作用,而考虑杂散参数对装置可靠性的影响、实施参数扫描来辅助优化设计是目前仿真应用的重要趋势。但是,考虑杂散参数后,系统的数学性质更加复杂多变,可能在刚性和非刚性之间发生... 详细信息

高性能仿真工具对电力电子系统的设计分析具有重要的支撑作用,而考虑杂散参数对装置可靠性的影响、实施参数扫描来辅助优化设计是目前仿真应用的重要趋势。但是,考虑杂散参数后,系统的数学性质更加复杂多变,可能在刚性和非刚性之间发生转变,此时仅使用单一的前向或者后向算法都不能达到最优仿真效率,给仿真解算带来挑战。离散状态事件驱动(DSED)仿真框架可以实现对电力电子系统的准确高效解算,相较于商业仿真软件具有明显优势。但现有的DSED框架无法对系统的数学性质进行自动识别,应对上述复杂场景时仿真效率仍然有较大提升空间。为此,该文深入分析不同数值算法的效率最优场景,提出一种自适应的数值算法切换策略。该方法构造一种额外计算成本较小的判据,实现对系统刚性程度的自动检测以及不同数值积分算法的平滑切换,在仿真全过程中始终选择更优的积分方法,从而提升整体求解效率。所提策略应用于一台10 kV-2 MW四端口电力电子变压器的高频振荡现象分析中,在同等精度的前提下,仿真总体速度相较于原有DSED仿真框架提升了约4倍,进而验证了所提方法的准确性和有效性。

关键词：电力电子系统仿真刚性检测离散状态事件驱动

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基于漏电流测量的配电网电缆高精度状态感知技术研究

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2929-2939页

作者：吴阳张品佳电力系统及大型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

作为配电网中能量传输的主要载体,地下电缆的安全、可靠运行已逐渐成为配电网可靠性的关键。目前的研究集中于对电缆故障的及时切除以避免连锁故障的发生,然而仍然难以避免部分区域的停电,属于“被动”的保护方式。该文提出一种配电网... 详细信息

作为配电网中能量传输的主要载体,地下电缆的安全、可靠运行已逐渐成为配电网可靠性的关键。目前的研究集中于对电缆故障的及时切除以避免连锁故障的发生,然而仍然难以避免部分区域的停电,属于“被动”的保护方式。该文提出一种配电网电缆高精度状态感知技术。选择配电网中的共模漏电流为表征电缆绝缘状态的特征参数,并提出基于磁屏蔽原理的共模漏电流传感技术。在传感技术的基础上,进一步研究了基于共模信号注入的监测方法和电缆局部老化定位方法,实现对电缆老化状态的在线、定量估计和对多种局部老化情况的高精度定位。通过样机试验和仿真验证了所提方案的有效性。应用所提技术可以实现对老化电缆的针对性检修,实现配电网电缆运维模式由“被动”向“主动”的转变,减少绝缘故障,提高配电网的可靠性。

关键词：地下电缆配电网可靠性漏电流传感器在线监测局部老化定位

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考虑储能装置寿命的电网侧规模化电化学储能规划与评估方法

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中国电力 2023年第8期56卷 1-9,47页

作者：齐步洋卓振宇杜尔顺张宁康重庆电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 清华大学低碳能源实验室北京100084

在“双碳”目标提出的背景下,新能源机组在电力系统中的并网规模逐步增加;而随着社会经济的持续快速发展,负荷类型日趋多样化,负荷需求不断提高,这就导致电力系统中源荷两端出力与用能的不确定性与不匹配性特征愈发明显,系统对灵活性调... 详细信息

在“双碳”目标提出的背景下,新能源机组在电力系统中的并网规模逐步增加;而随着社会经济的持续快速发展,负荷类型日趋多样化,负荷需求不断提高,这就导致电力系统中源荷两端出力与用能的不确定性与不匹配性特征愈发明显,系统对灵活性调节资源的需求不断提高。储能技术是提升电网灵活性、优化新能源并网友好性的重要手段。提出一种考虑充放电寿命的电化学储能规划配置与运行模拟模型,以及基于精细化生产运行模拟的规划方案评估方法,为新型电力系统中受端电网的储能布局与配置提供了理论支撑。算例表明:加入储能后,可以降低系统运行成本与温室气体排放,显著提升系统可靠性与新能源消纳能力。

关键词：储能寿命规模化储能新能源消纳优化规划运行评估

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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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多元施主掺杂对直流ZnO压敏陶瓷结构与电气性能的影响

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材料工程 2022年第8期50卷 153-159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

采用传统的陶瓷烧结工艺制备B_(2)O_(3),In_(2)O_(3),Al_(2)O_(3)多元施主掺杂的直流ZnO压敏陶瓷样品,考察不同掺杂比(0.1%~0.4%,摩尔分数)的B_(2)O_(3)对直流ZnO压敏陶瓷样品微观结构和电气性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微... 详细信息

采用传统的陶瓷烧结工艺制备B_(2)O_(3),In_(2)O_(3),Al_(2)O_(3)多元施主掺杂的直流ZnO压敏陶瓷样品,考察不同掺杂比(0.1%~0.4%,摩尔分数)的B_(2)O_(3)对直流ZnO压敏陶瓷样品微观结构和电气性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱及数字源表等分别对样品的物相、微观形貌、成分及电性能进行表征。结果表明,多元施主掺杂剂(Al_(2)O_(3),In_(2)O_(3)和B_(2)O_(3))的共掺杂明显改善直流ZnO压敏陶瓷的综合性能,其中,Al_(3)+提高样品的电导率,降低样品的残压比;In^(3+)通过钉扎效应限制晶粒的生长,改善样品的电压梯度;B^(3+)的掺杂增加样品的表面态密度,提高势垒高度并有效抑制泄漏电流的增加。B_(2)O_(3)掺杂量为0.3%时,样品的综合性能最优:电压梯度为486 V/mm,泄漏电流密度为0.58μA/cm^(2),非线性系数为85,残压比为1.55。

关键词：表面态密度晶粒电导率残压比

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B_(2)O_(3)掺杂对直流ZnO压敏电阻老化特性的影响

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电工技术学报 2022年第13期37卷 3413-3421页

ZnO压敏电阻是避雷器的核心部件,其性能的好坏直接影响着避雷器的电气性能。因此,该文致力于通过B_(2)O_(3)的掺杂以改善直流ZnO压敏电阻的非线性和高荷电率下的老化稳定性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电容-电压(C-V)... 详细信息

ZnO压敏电阻是避雷器的核心部件,其性能的好坏直接影响着避雷器的电气性能。因此,该文致力于通过B_(2)O_(3)的掺杂以改善直流ZnO压敏电阻的非线性和高荷电率下的老化稳定性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电容-电压(C-V)等特性测试研究B_(2)O_(3)掺杂对直流ZnO压敏电阻的微观结构和电气特性的影响。然后,在115℃、0.95E;的条件下对直流ZnO压敏电阻进行1000h的直流加速老化试验,以验证其在高荷电率下的老化稳定性。试验结果表明,B_(2)O_(3)的掺杂提高了晶界层的势垒高度,改善了直流ZnO压敏电阻的非线性特性,并降低了其在高荷电率下的老化系数。

关键词：荷电率非线性势垒高度老化系数

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减碳型用户侧云储能模式初探:运行模型和效益分析

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 138-149,I0011页

作者：谢一李姚旺刘昱良杜尔顺徐乾耀张宁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 清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213 清华大学低碳能源实验室北京市海淀区100084

储能技术被认为是解决电力能源系统脱碳问题的最有效手段之一。然而,由于缺乏有效的碳信息传导机制,且部分用户侧储能受限于其所处位置的电源结构、线路传输情况等因素,导致部分用户侧储能难以兼顾经济性和低碳性的使用需求。为此,该文... 详细信息

储能技术被认为是解决电力能源系统脱碳问题的最有效手段之一。然而,由于缺乏有效的碳信息传导机制,且部分用户侧储能受限于其所处位置的电源结构、线路传输情况等因素,导致部分用户侧储能难以兼顾经济性和低碳性的使用需求。为此,该文提出一种基于减碳型云储能模式的解决方案。该模式借助边际碳排放因子反映用户侧储能充放电行为对电力系统碳排放的反作用;基于储能资源共享,实现一定空间范围的储能资源灵活调配。首先,设计面向减碳型云储能的碳信息传导模式;其次,设计减碳型云储能的基本运营架构,分析该模式的主要实现形式;再次,建立减碳型云储能系统的优化运行模型,提出面向减碳型云储能中各储能用户的减碳量分配方法;最后,分析减碳型云储能模式的减碳可行性,分析影响减碳型云储能模式减碳效果的关键因素,验证所提方法的有效性。

关键词：云储能用户侧储能碳减排运行模拟收益分配

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电力电子混杂系统多时间尺度分析控制与应用(二):应用部分

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中国电机工程学报 2023年第2期43卷 677-692页

作者：虞竹珺赵争鸣施博辰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) 北京市海淀区100084

文中在系列论文上篇介绍电力电子混杂系统多时间尺度分析和控制理论的基础上,进一步介绍其应用。首先从大容量和大规模电力电子系统应用需求出发,阐述电力电子技术应用面临的机遇和挑战;分析和介绍基于数值凸透镜原理的离散状态事件驱... 详细信息

文中在系列论文上篇介绍电力电子混杂系统多时间尺度分析和控制理论的基础上,进一步介绍其应用。首先从大容量和大规模电力电子系统应用需求出发,阐述电力电子技术应用面临的机遇和挑战;分析和介绍基于数值凸透镜原理的离散状态事件驱动建模仿真方法;分析和介绍基于多时间尺度的主动控制和能量平衡综合控制方法;特别综合展示这些方法在兆瓦级多端口多功能电力电子变压器中的实际应用情况;最后对多时间尺度分析控制方法的未来发展进行展望。

关键词：多时间尺度建模与仿真离散状态事件驱动主动控制能量平衡控制电力电子变压器

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基于SO-PAA-GAF和AdaBoost集成学习的高压断路器故障诊断

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电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 152-160页

作者：司江宽吐松江·卡日范想高文胜朱炜新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 国网新疆电力公司哈密供电公司新疆哈密839000 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

针对在小样本和复杂工况下高压断路器故障诊断识别精度不高的问题,提出一种基于振动信号处理和Ada Boost集成学习的高压断路器故障诊断方法。首先,搭建高压断路器实验平台并采集8种工况下的分闸振动信号。其次,对振动信号进行绝对值处理... 详细信息

针对在小样本和复杂工况下高压断路器故障诊断识别精度不高的问题,提出一种基于振动信号处理和Ada Boost集成学习的高压断路器故障诊断方法。首先,搭建高压断路器实验平台并采集8种工况下的分闸振动信号。其次,对振动信号进行绝对值处理后,使用分段聚合近似(piecewise aggregate approximation,PAA)进行分段平均,将输出的新序列采用格拉姆角场(Gramian angular field,GAF)转换成图片,并使用Relief F方法对提取的高维图片特征进行重要度排序。最后,将保留的重要特征输入到Ada Boost集成学习模型进行故障诊断,并用蛇优化算法确定最优PAA分段步长和输入分类器特征数量,以进一步提高故障诊断精度。通过分析多种信号处理方式及分类模型可知,图片信号和Ada Boost集成学习模型能够有效处理振动信号并准确判断故障类型,为准确、可靠地诊断高压断路器故障提供了新途径。

关键词：高压断路器振动信号处理分段聚合近似格拉姆角场故障诊断

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