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高电压技术 2020年第5期46卷 1473-1488页

作者：袁志昌郭佩乾刘国伟赵宇明史梓男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 深圳供电局有限公司深圳518020 清华四川能源互联网研究院成都610200

柔性直流输电技术由于在新能源并网领域的显著优势而成为适合新能源接入电网的电力传输方式,控制与保护系统是新能源通过柔性直流输电系统接入电网安全稳定运行的核心要素。目前关于新能源经柔性直流接入电网的控制与保护还缺乏较为系... 详细信息

柔性直流输电技术由于在新能源并网领域的显著优势而成为适合新能源接入电网的电力传输方式,控制与保护系统是新能源通过柔性直流输电系统接入电网安全稳定运行的核心要素。目前关于新能源经柔性直流接入电网的控制与保护还缺乏较为系统的总结与归纳,为此,论文对新能源通过柔性直流输电系统并网的交直流系统协调控制策略、保护区域划分和故障快速清除方案进行综述。首先,基于国内外已投运和在建的典型新能源经柔性直流输电并网工程,对新能源直流并网的系统结构与运行方式等特点进行概述。同时,基于现有学术研究,分析并梳理了国内外在新能源经柔性直流并网的控制方法及保护策略方面的进展。最后,回顾工程应用与学术研究,结合目前中国新能源接入电网的发展趋势,探讨了多端互联网架结构下系统控制方式以及未来发展趋势,并对大规模高渗透率新能源经柔性直流并网下的控制保护技术发展方向进行了展望。

关键词：新能源并网电压源型换流器直流输电系统控制与保护柔性直流

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计及历史数据熵关联信息挖掘的短期风电功率预测

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电力系统自动化 2017年第3期41卷 13-18页

作者：史坤鹏乔颖赵伟黄松岭刘志君郭雷清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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 国网吉林省电力有限公司吉林省长春市130021

对风电功率历史数据进行关联信息挖掘,将有助于提高短期风电功率预测的准确度和计算效率。为解决风电功率预测模型的输入、输出变量的相关性冗余问题,尝试采用了一种基于信息熵和互信息的熵相关系数指标,旨在量化评估不同历史日风电样... 详细信息

对风电功率历史数据进行关联信息挖掘,将有助于提高短期风电功率预测的准确度和计算效率。为解决风电功率预测模型的输入、输出变量的相关性冗余问题,尝试采用了一种基于信息熵和互信息的熵相关系数指标,旨在量化评估不同历史日风电样本与待预测日参考样本间的复杂非线性映射关系,并与线性相关系数、秩相关系数、欧氏距离指标进行了对比研究。同时,设计了一种BP神经网络改进模型,通过亲密样本筛选、隐含层结构寻优、网络权重赋初值等环节,克服了传统预测模型的训练数据冗余度大、收敛速度慢问题,提高了预测模型的泛化能力和计算效率。对某风电场实测数据的算例分析表明,所提出的方法在改善短期风电功率预测性能方面具有应用可行性。

关键词：关联信息挖掘熵相关系数相关性冗余模型泛化能力

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考虑热电联产调峰主动性的电热协调调度

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电力系统自动化 2019年第19期43卷 42-54页

作者：周一凡胡伟闵勇董凌李延和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 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 国网青海省电力公司青海省西宁市810000

挖掘热电联产机组的调峰能力可以有效改善中国'三北'地区的弃风问题。调峰补偿机制是激励热电联产主动参与,电网调峰的有效手段。在考虑调峰补偿的前提下,对热电联产机组参与电网调峰进行研究。首先,计及热力系统复杂供热约束... 详细信息

挖掘热电联产机组的调峰能力可以有效改善中国'三北'地区的弃风问题。调峰补偿机制是激励热电联产主动参与,电网调峰的有效手段。在考虑调峰补偿的前提下,对热电联产机组参与电网调峰进行研究。首先,计及热力系统复杂供热约束的影响,建立热电联产机组的可用调峰容量和调峰成本评价模型,可以反映热电联产调峰中的供热依赖特性和时序耦合特性。然后,基于热电联产调峰成本及调峰补偿机制,提出考虑机组调峰主动性的电热协调调度方法,相较于传统的垂直一体化电热协调调度,所提出的方法可以反映热电联产在经济手段激励下主动参与电网有偿调峰的意愿。最后,通过算例分析研究了热电联产机组的可用调峰容量和调峰成本的影响因素,并验证了所提出的调度方法在调峰补偿机制下的有效性。

关键词：电力调峰风电消纳热电联产机组调峰补偿机制电热协调调度

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基于平均化理论的PWM变流器电磁暂态快速仿真方法(二)适用PWM变流器分段平均模型的改进EMTP算法

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电力系统自动化 2013年第11期37卷 51-56页

作者：许寅陈颖陈来军刘炜清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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 陕西省地方电力(集团)有限公司陕西省西安市710061

对包含大量电力电子变流器的电力系统进行电磁暂态仿真时,若使用脉宽调制(PWM)变流器等开关电路的详细模型,将导致电磁暂态程序(EMTP)仿真效率低下。在EMTP中应用PWM变流器的平均模型可以有效解决这一问题。文中提出了一种改进的EMTP算... 详细信息

对包含大量电力电子变流器的电力系统进行电磁暂态仿真时,若使用脉宽调制(PWM)变流器等开关电路的详细模型,将导致电磁暂态程序(EMTP)仿真效率低下。在EMTP中应用PWM变流器的平均模型可以有效解决这一问题。文中提出了一种改进的EMTP算法,可灵活地应用PWM变流器的分段平均模型进行仿真。该算法省略了传统EMTP算法中复杂的开关处理子模块,同时增加了2个子模块分别用于预测分段平均模型的参数和校正参数不准确带来的仿真误差。对三相PWM AC-DC变流器的测试结果表明,采用所提出的算法可在采用较大的积分步长仿真的同时确保仿真结果的正确性。

关键词：变流器平均模型暂态仿真

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光伏功率预测技术

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电力系统自动化 2016年第4期40卷 140-151页

作者：龚莺飞鲁宗相乔颖王强清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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 国网河北省电力公司河北省石家庄市500021

光伏功率预测是提高光伏电站控制、调度性能,保障高比率光伏发电接入的电网安全稳定运行的基础性关键技术。国内光伏功率预测技术研究和工程应用尚处于起步阶段,理清其技术脉络和关键问题尤其迫切。文中对光伏功率预测基本技术原理和关... 详细信息

光伏功率预测是提高光伏电站控制、调度性能,保障高比率光伏发电接入的电网安全稳定运行的基础性关键技术。国内光伏功率预测技术研究和工程应用尚处于起步阶段,理清其技术脉络和关键问题尤其迫切。文中对光伏功率预测基本技术原理和关键问题进行了全面综述,首先介绍其基本原理和预测模式,然后总结了超短期和短期预测的主要技术要点,并着重对提升预测精度的相关研究进行评述,最后结合中国光伏功率预测发展现状,提出了值得研究和关注的光伏功率预测关键问题。

关键词：光伏功率预测云图数值天气预报预测算法

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计入电网损失及社会影响的500kV终端站综合风险评估

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电力系统自动化 2013年第22期37卷 111-117页

作者：杨汾艳兑潇玮唐景星鲁宗相广东电网公司电力科学研究院广东省广州市510080 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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

为了对终端变电站改造方案进行安全评估,针对500kV终端变电站的特点提出了一套工程化的风险评估方法。考虑了电网安全风险、缺供电、设备损坏、社会影响等几种主要的风险因素,基于解析法建立了各类风险的计算模型,并以广东电网某500kV... 详细信息

为了对终端变电站改造方案进行安全评估,针对500kV终端变电站的特点提出了一套工程化的风险评估方法。考虑了电网安全风险、缺供电、设备损坏、社会影响等几种主要的风险因素,基于解析法建立了各类风险的计算模型,并以广东电网某500kV变电站的终端站改造方案作为算例,进行了风险评估,比较了改造前后的风险变化,分析了各类风险所占比例,对几个主要的风险参数进行了灵敏度分析。分析结果表明,设备损坏和缺供电是主要的风险因素,500kV枢纽站进行终端站改造后,其设备损坏风险显著降低,缺供电风险有所上升,综合风险下降。

关键词：终端变电站风险评估设备损失风险社会影响风险

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隐极同步发电机转子匝间短路时转子不平衡磁拉力特征分析

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电力系统自动化 2016年第3期40卷 81-89页

作者：李扬郝亮亮孙宇光王祥珩吴俊勇张广韬北京交通大学电气工程学院北京市100044 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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市100084

考虑到转子匝间短路会在定子回路产生与极对数和定子绕组形式有关的偶数次和分数次不平衡电流分量,首先基于不平衡电流谐波分量产生的各次谐波磁动势,推导了转子在定子直角坐标系中不平衡磁拉力(UMP)的表达式,并根据故障时定、转子磁动... 详细信息

考虑到转子匝间短路会在定子回路产生与极对数和定子绕组形式有关的偶数次和分数次不平衡电流分量,首先基于不平衡电流谐波分量产生的各次谐波磁动势,推导了转子在定子直角坐标系中不平衡磁拉力(UMP)的表达式,并根据故障时定、转子磁动势的特点,得到了故障后UMP的频率分量表达形式,形成了一套完整的故障时UMP特征分析方法。用该方法对不同极对数的隐极发电机样机转子匝间短路故障进行了分析,并通过基于ANSOFT软件的场路耦合计算得到了故障中转子电磁力的数值结果。仿真结果符合理论分析的UMP特征,验证了所提出的转子受力分析方法的正确性。理论分析与仿真结果均表明,不同极对数和定子绕组形式的发电机故障时转子UMP的谐波特征不同,为机电信息融合的转子匝间短路故障监测奠定了基础。

关键词：隐极同步发电机转子匝间短路故障特征不平衡磁拉力有限元模型

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基于耦合动态离散事件链相关性的信息网络异常检测初探

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电力系统自动化 2016年第17期40卷 38-43页

作者：陈颖韦尊于智同黄少伟清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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 国家电网公司国家电力调度控制中心北京市100031

信息网络一旦遭受攻击,将给电气网络带来极大影响。文中提出一种基于事件链模型的信息物理耦合动态相关性分析方法,并尝试将其应用于电网信息网络异常动态识别。首先定义了电气网络和信息网络事件,并以事件链描述其中耦合网络动态;进而... 详细信息

信息网络一旦遭受攻击,将给电气网络带来极大影响。文中提出一种基于事件链模型的信息物理耦合动态相关性分析方法,并尝试将其应用于电网信息网络异常动态识别。首先定义了电气网络和信息网络事件,并以事件链描述其中耦合网络动态;进而提出事件链相关性分析方法,设计通信动态异常指标,最终判断是否存在信息网络异常。以一个由IEEE 39节点电气网络和18节点放射状信息网络组成的信息物理电力网络为算例,算例结果表明,信息攻击会导致通信动态异常指标显著增大,初步验证了所述信息网络异常检测方法的有效性和可行性。

关键词：电力信息网络信息异常事件链相关性异常指标

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协同电网安全性与经济性的新能源优先实时调度方法及应用

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电力系统自动化 2020年第16期44卷 105-113页

作者：王彬孙勇吴文传慕宗达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 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 国网吉林省电力有限公司吉林省长春市130021

电网实时调度介于日内小时级滚动调度和秒级自动发电控制(AGC)之间,是在线调度过程中承上启下的重要环节。对新能源高占比电网,实时调度是提高电网实时调节能力和应对新能源陡升/陡降等强波动性的重要手段。实时调度本质上是带多重约束... 详细信息

电网实时调度介于日内小时级滚动调度和秒级自动发电控制(AGC)之间,是在线调度过程中承上启下的重要环节。对新能源高占比电网,实时调度是提高电网实时调节能力和应对新能源陡升/陡降等强波动性的重要手段。实时调度本质上是带多重约束的多目标优化问题,需要兼顾多种实际需求,在基本不需要人工干预的条件下,分别以5 min和15 min为调度周期,在线自动、高可靠地给出可行合理的优化策略。文中提出一种安全性和经济性协同的新能源优先实时调度方法,采用多阶段推进决策,实现了不同场景下不同调度目标的协调,兼顾了消除断面拥塞、最大化消纳新能源、传统机组间出力公平分配、AGC备用容量可行等不同的调度需求。基于所提出的方法,开发了实时调度系统并在多个省级电网投运,实际运行结果证明了该方法的有效性。

关键词：电力系统能量管理系统新能源消纳实时调度

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考虑电缆故障时海上风电场电气系统开关配置方案的经济性比较与分析

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电网技术 2010年第2期34卷 125-128页

作者：王建东李国杰甘肃省电力公司甘肃省兰州市730050 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

随着海上风电的迅速发展,海上风电场内部电气系统设计受到广泛关注。针对目前较常用的放射形布局,从开关配置的角度对其经济性进行研究,在传统开关配置方案基础上提出了开关完全配置方案和开关部分配置方案,并在综合考虑了投资成本和由... 详细信息

随着海上风电的迅速发展,海上风电场内部电气系统设计受到广泛关注。针对目前较常用的放射形布局,从开关配置的角度对其经济性进行研究,在传统开关配置方案基础上提出了开关完全配置方案和开关部分配置方案,并在综合考虑了投资成本和由于海底电缆故障引起的故障机会成本2个因素后,对上述3种开关配置方案的总成本进行评估,对影响总成本的开关设备价格、电缆故障率和故障维修时间等进行了灵敏度分析。分析结果表明,从经济性角度考虑,开关部分配置方案是3种开关配置方案中的最优选择。

关键词：海上风电场内部电气系统开关配置方案经济性

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