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高电压技术 2018年第1期44卷 210-217页

作者：何金良邬锦波孟鹏飞胡军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

为了深度限制特高压系统操作过电压、降低特高压设备造价及制造技术瓶颈,以淮南—皖南1 000 kV特高压工程为例,通过电磁暂态计算,对采用两端装设避雷器、合闸电阻与两端避雷器配合、沿线布置一台避雷器以及沿线布置多台避雷器等深度限... 详细信息

为了深度限制特高压系统操作过电压、降低特高压设备造价及制造技术瓶颈,以淮南—皖南1 000 kV特高压工程为例,通过电磁暂态计算,对采用两端装设避雷器、合闸电阻与两端避雷器配合、沿线布置一台避雷器以及沿线布置多台避雷器等深度限制过电压方式进行了分析,比较了上述不同方法对操作过电压的限制效果,并从热稳定及老化性能、工频电压耐受特性、能量吸收能力3个方面进行了可行性分析。采用先进的避雷器技术,可将操作过电压水平从1.6U0～1.7U0降低到1.2U0～1.3U0（U0=898 kV）,实现深度限制操作过电压的目的。

关键词：特高压系统避雷器过电压及其防护电磁暂态绝缘配置

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用户报量不报价模式下电力现货市场需求响应机制与方法

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电力系统自动化 2019年第9期43卷 179-186页

作者：陈雨果张轩罗钢白杨谭振飞钟海旺广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东省广州市510600 广东电网有限责任公司安全经济运行与市场化调度重点实验室广东省广州市510600 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

为了积极稳妥地推进中国电力现货市场建设,以用户报量不报价的方式开展需求侧响应是电力现货市场建设初期循序渐进的选择,由此产生了在日前市场模型中如何考虑需求弹性的问题。针对用户报量不报价方式下的市场运行特点,提出了相应的现... 详细信息

为了积极稳妥地推进中国电力现货市场建设,以用户报量不报价的方式开展需求侧响应是电力现货市场建设初期循序渐进的选择,由此产生了在日前市场模型中如何考虑需求弹性的问题。针对用户报量不报价方式下的市场运行特点,提出了相应的现货市场需求响应机制,研究了对用户日前申报负荷进行弹性化修正,并依据修正后的负荷开展安全校核,优化决策考虑需求弹性的日前发电计划模型和方法。首先分析用户日前负荷申报、对价格做出响应的行为机理,在此基础上研究基于模型和数据驱动的申报负荷弹性化修正方法,并建立了基于负荷需求弹性的日前发电计划优化与安全校核模型。通过在日前提前考虑用户在实时市场上的价格响应行为,实现了日前发电计划更优化、安全校核更精准。基于IEEE 30节点的算例分析验证了所提模式和方法的效益和有效性。

关键词：电力现货市场需求弹性安全校核安全约束机组组合日前发电计划

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考虑深度调峰的电力日前市场机制设计

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电力系统自动化 2019年第4期43卷 9-15,78页

作者：李嘉龙陈雨果刘思捷张轩马子明钟海旺广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东省广州市510600 广东电网有限责任公司安全经济运行与市场化调度重点实验室广东省广州市510600 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

中国电力系统缺乏灵活调峰资源,面临严重的弃风、弃光困局,迫切需要充分调动各种资源的调峰潜力。文中提出了考虑深度调峰的电力日前市场机制设计,将深度调峰、可再生能源消纳和日前市场相结合。设计了基于深度调峰报价和避免削减降价... 详细信息

中国电力系统缺乏灵活调峰资源,面临严重的弃风、弃光困局,迫切需要充分调动各种资源的调峰潜力。文中提出了考虑深度调峰的电力日前市场机制设计,将深度调峰、可再生能源消纳和日前市场相结合。设计了基于深度调峰报价和避免削减降价的市场机制,深度挖掘火电机组的调峰潜力,激励火电机组主动降低自身出力参与调峰,激励可再生能源出让部分发电上网的红利,从而以共赢的方式促进可再生能源的消纳。构建了考虑深度调峰的电力日前市场出清模型,实现火电与可再生能源在低谷时段的发电权交易,实现了火电深度调峰和日前市场出清的联合建模,解决了两个市场割裂的情况下难以考虑机组爬坡约束的问题。文中采用IEEE 118节点算例系统,验证了所提机制和模型的有效性。

关键词：深度调峰可再生能源避免削减降价日前市场

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三端口混合式直流断路器的工程应用

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电力系统自动化 2019年第23期43卷 141-146,154页

作者：屈鲁余占清陈政宇张翔宇陈建福刘尧曾嵘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 清华大学能源互联网研究院直流研究中心北京市100084 广东电网有限责任公司珠海供电局广东省珠海市519000

唐家湾三端柔性直流配电网工程成功应用了世界首套±10 kV三端口混合式直流断路器,可实现多端换流站的联络及故障快速隔离,从而保障系统安全可靠运行。文中针对唐家湾三端柔性直流配电网故障隔离需求,提出三端口混合式直流断路器的... 详细信息

唐家湾三端柔性直流配电网工程成功应用了世界首套±10 kV三端口混合式直流断路器,可实现多端换流站的联络及故障快速隔离,从而保障系统安全可靠运行。文中针对唐家湾三端柔性直流配电网故障隔离需求,提出三端口混合式直流断路器的拓扑结构、工作原理和技术参数。进而进行三端口直流断路器工程样机研制,开展电流开断试验,试验结果表明,三端口混合式直流断路器工程样机可在2.7 ms内开断10 kA故障电流。最后,将三端口直流断路器工程样机安装在唐家湾三端柔性直流配电网工程,并进行三端系统在线投入、三端系统在线退出和三端系统电流开断试验共3个关键试验,试验结果表明,三端口直流断路器运行状况良好,功能和性能满足工程设计和运行要求。

关键词：直流配电网直流断路器故障隔离直流开断

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确定测量三芯电力电缆芯线电流用磁传感器安装偏角的方法

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电测与仪表 2019年第6期56卷 1-6,25页

作者：袁燕岭李凯特董杰高俊福李世松赵伟国网唐山供电公司河北唐山063000 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

为解决用磁传感器测量三芯电力电缆各芯线电流过程中磁传感器难以准直的问题,文中提出了一种确定磁传感器安装偏角的方法。采用4个磁传感器,在三芯电力电缆表面4个不同位置测量磁感应强度的切向分量;采用"扫描"算法,消除磁传... 详细信息

为解决用磁传感器测量三芯电力电缆各芯线电流过程中磁传感器难以准直的问题,文中提出了一种确定磁传感器安装偏角的方法。采用4个磁传感器,在三芯电力电缆表面4个不同位置测量磁感应强度的切向分量;采用"扫描"算法,消除磁传感器安装偏角在计算过程中带来的非线性影响,将非线性方程组转化为线性方程组进行求解;根据磁传感器的测得值和三芯电力电缆的设计参数,得到各磁传感器的安装位置与电缆内相应芯线的偏角,并可进一步求解出三芯电力电缆各芯线电流的实际大小。电磁场有限元仿真试验和解析模型计算的结果表明,此方法具有较好的准确性,对三芯电力电缆运行状态的有效、准确监测具有指导价值。

关键词：电力电缆磁感应强度计算扫描算法电流测量电磁场仿真

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三芯电力电缆各芯线电流测量偏心误差的计算和补偿方法

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中国测试 2019年第1期45卷 19-26页

用磁传感器测量三芯电力电缆各芯线的电流时,磁传感器阵列的中心可能偏离电缆中心,致使测量结果中含有由此产生的误差即偏心误差,为此提出一种对偏心误差的计算和补偿方法。在原有测量方法基础上,将磁传感器阵列沿电缆轴向安装表面旋转1... 详细信息

用磁传感器测量三芯电力电缆各芯线的电流时,磁传感器阵列的中心可能偏离电缆中心,致使测量结果中含有由此产生的误差即偏心误差,为此提出一种对偏心误差的计算和补偿方法。在原有测量方法基础上,将磁传感器阵列沿电缆轴向安装表面旋转180°,测量新位置上的磁感应强度。通过求解非线性方程组,可以确定偏心误差的大小;并据此对测量结果进行补偿,可得到计及偏心误差情况下三芯电力电缆各芯线电流值的实际大小。电磁场有限元仿真试验结果表明,所建立的解析模型具有很好的准确性,验证所提出计算和补偿方法的有效性。

关键词：电力电缆电流测量偏心误差旋转法电磁场有限元仿真

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高压线路单相弧光接地对数仿真模型数据修正算法

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电力系统自动化 2019年第4期43卷 126-131页

作者：梁晨光王宾李凤婷谢民王海港新疆大学电气工程学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830046 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 国网安徽省电力有限公司调度中心安徽省合肥市230061

受污闪、山火等因素影响,中性点接地高压输电线路易发生单相弧光高阻接地故障,但总体来讲现场获取的故障数据仍然严重不足,制约了弧光接地故障检测及保护技术的研究。人工弧光高阻接地故障实验成本较高,也难以普及应用。针对该问题,文... 详细信息

受污闪、山火等因素影响,中性点接地高压输电线路易发生单相弧光高阻接地故障,但总体来讲现场获取的故障数据仍然严重不足,制约了弧光接地故障检测及保护技术的研究。人工弧光高阻接地故障实验成本较高,也难以普及应用。针对该问题,文中基于可直接表征电弧燃弧V-I特征的对数电弧模型,详细分析了该模型仿真数据和录波数据的差异性,针对该模型所表征出的电弧V-I特征未能反映实测录波数据中V-I相角差的问题,提出了一种对该模型仿真数据进行修正的数据处理算法,修正后的数据波形具有和真实录波V-I曲线更为接近的外特征,为后续弧光高阻接地故障的研究提供了数据支撑。

关键词：输电线路高阻接地故障电弧动态模型伸缩因子数据修正

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基于综合能源系统价值分析的能源互联网运营商定价方法

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电力建设 2019年第11期40卷 87-96页

作者：董瑞彪刘永笑黄武靖杨晟金阳张宁国网山西省电力公司太原供电公司太原市030012 电力系统及大型发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市100084

能源互联网的建设及可持续运行需要合理的商业模式来支撑,在现有的能源分配、销售体制下提出一种具有可操作性的商业模式,实现能源互联网创造的价值在多投资主体和用户之间进行合理分配,促进各方积极参与能源互联网的投资与运营。提出... 详细信息

能源互联网的建设及可持续运行需要合理的商业模式来支撑,在现有的能源分配、销售体制下提出一种具有可操作性的商业模式,实现能源互联网创造的价值在多投资主体和用户之间进行合理分配,促进各方积极参与能源互联网的投资与运营。提出了一种基于综合能源系统价值分析的能源互联网运营商定价方法,首先通过构建数学模型的方法定量计算能源互联网综合能源系统相对于传统能源系统创造的价值,再将能源互联网创造的价值以一定的比例在运营商和用户之间进行分配,可根据具体需求形成相应的商业模式和定价方案。使用山西省某综合能源系统的实际数据进行了实证分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：能源互联网综合能源系统商业模式运行模拟

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模块化多电平矩阵变换器开关次数最优的拓扑连接策略

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电工技术学报 2018年第2期33卷 342-352页

作者：李遥许烈李永东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

模块化多电平矩阵变换器(MMMC)能实现三相AC-AC的变换,具有模块化及良好的低频特性等优点,可直接用于高压大容量变频调速系统。MMMC主要包括不含支路电感的传统拓扑与包含支路电感的拓扑,不含支路电感的MMMC能减小系统的体积与重量,但... 详细信息

模块化多电平矩阵变换器(MMMC)能实现三相AC-AC的变换,具有模块化及良好的低频特性等优点,可直接用于高压大容量变频调速系统。MMMC主要包括不含支路电感的传统拓扑与包含支路电感的拓扑,不含支路电感的MMMC能减小系统的体积与重量,但调制过程中拓扑连接方式多变且调制过程非常复杂。针对不含支路电感的MMMC进行研究,建立该拓扑的开关函数模型,基于空间矢量调制提出开关次数最优的拓扑连接策略。提出的拓扑连接策略保证了拓扑开关次数最优的同时大大简化了拓扑调制过程。仿真和实验结果验证了提出拓扑连接策略的可行性。

关键词：模块化多电平矩阵变换器 AC-AC变换器拓扑连接策略开关次数最优

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混合钳位型四电平和五电平逆变器拓扑结构和控制策略

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电工技术学报 2018年第2期33卷 353-360页

作者：王奎郑泽东许烈李永东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系) 北京100084

为了提高传统二极管钳位和飞跨电容多电平变换器的电平数并减少钳位器件的数量,同时避免五电平有源中点钳位拓扑中开关器件的直接串联,提出一种混合钳位四电平逆变器拓扑及其扩展五电平拓扑结构。为实现悬浮电容和母线中点电压的平衡控... 详细信息

为了提高传统二极管钳位和飞跨电容多电平变换器的电平数并减少钳位器件的数量,同时避免五电平有源中点钳位拓扑中开关器件的直接串联,提出一种混合钳位四电平逆变器拓扑及其扩展五电平拓扑结构。为实现悬浮电容和母线中点电压的平衡控制,提出一种改进的载波移相PWM策略,通过微调PWM脉冲占空比实现悬浮电容和母线中间电容的平衡控制。在此基础上为实现上、下母线电容电压的平衡控制,提出一种基于最优零序电压注入的平衡控制策略。研制了一台实验样机并通过实验验证了该拓扑及控制策略的有效性和可行性。

关键词：混合钳位多电平变换器电容电压平衡零序电压载波移相PWM

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