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高电压技术 2014年第3期40卷 822-828页

作者：阮羚谢齐家高胜友聂德鑫卢文华张海龙国网湖北省电力公司电力科学研究院国家电网公司高压电气设备现场试验技术重点实验室武汉430077 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 国网电力科学研究院武汉430074

为满足电力系统对变压器资产管理和风险评估的需求,提出了一种基于人工神经网络和信息融合技术的变压器状态评估方法。以预防性试验数据和在线监测数据为例,选择具有代表意义的信息量作为开展评估的静态状态量,除此之外还选取部分静态... 详细信息

为满足电力系统对变压器资产管理和风险评估的需求,提出了一种基于人工神经网络和信息融合技术的变压器状态评估方法。以预防性试验数据和在线监测数据为例,选择具有代表意义的信息量作为开展评估的静态状态量,除此之外还选取部分静态状态量的变化趋势作为开展评估的渐变状态量,采用非线性指标评价函数对状态量进行归一化处理,综合应用人工神经网络(ANN)和Dempster-Shafer(D-S)证据理论构建多信息融合的变压器状态评估模型。通过对某台500 kV变压器数据的实例分析,验证了该评估模型应用于变压器状态评估中的有效性。该方法将在线监测数据与部分参数的变化趋势紧密结合,有助于提高变压器状态评估的时效性和准确性。

关键词：变压器状态评估多信息融合 D-S证据理论人工神经网络趋势分析非线性指标评价函数

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模块化多电平变换器三种调制策略及电压平衡控制仿真与对比研究

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电工电能新技术 2014年第12期33卷 4-9,29页

作者：武晓堃王奎万磊郑泽东李永东清华大学电机工程及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 中国电力科学研究院北京100192 新疆大学电气学院新疆乌鲁木齐830046

模块化多电平变换器作为一种新型的多电平拓扑,因为适用于电压源换流型直流输电场合而得到了广泛研究。本文介绍了模块化多电平变换器的拓扑结构和工作原理,并对常用于模块化多电平变换器拓扑的载波移相、最近电平逼近和载波层叠调制策... 详细信息

模块化多电平变换器作为一种新型的多电平拓扑,因为适用于电压源换流型直流输电场合而得到了广泛研究。本文介绍了模块化多电平变换器的拓扑结构和工作原理,并对常用于模块化多电平变换器拓扑的载波移相、最近电平逼近和载波层叠调制策略以及相应的电容电压平衡算法进行了分析,并在PSCAD/EMTDC下搭建了31电平的模块化多电平变换器仿真模型,分别实现了三种调制策略及其电容电压平衡算法,比较了不同调制策略在电压谐波、电容电压平衡、开关频率等方面的表现,并给出了不同调制策略的特点。

关键词：模块化多电平变换器载波层叠调制最近电平逼近调制载波移相调制电容电压平衡

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智能用电网络的设计与初步实现

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电工电能新技术 2014年第10期33卷 52-57页

作者：赵雪霖何光宇杨文轩余捻宏莫光玲清华大学电机工程及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 上海千贯节能科技有限公司上海201706 广州电力设计院广东广州510610

发展智能用电是建设智能电网的重要环节之一。本文综合以往智能用电、智能家居与自动需求响应的认识,提出了"智能用电网络",给出其定义。智能用电网络是将用户侧的各种电器通过能量信息网关互连而形成的网络。它旨在建立基于... 详细信息

发展智能用电是建设智能电网的重要环节之一。本文综合以往智能用电、智能家居与自动需求响应的认识,提出了"智能用电网络",给出其定义。智能用电网络是将用户侧的各种电器通过能量信息网关互连而形成的网络。它旨在建立基于物联网、互联网与智能电网技术的联系海量电力用户的大型用电网,不仅可以帮助用户节能,给电力用户提供智能友好的个性化、差异化服务,还可以引导电力用户灵活互动地参与协同需求响应,帮助电网实现优化运行。智能用电网络的硬件部分由智能插座、智能红外控制器、能量信息网关、云端服务器、移动终端等部分组成;软件部分基于Android平台进行开发。目前,该网络已在清华大学紫荆公寓投入试运行,运行结果表明本文方法的可行性与有效性。

关键词：需求响应智能用电网络智能插座节能

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高压/超高压电力电缆关键技术分析及展望

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电工文摘 2014年第6期 1-14页

作者：周远翔刘睿张云霄赵健康陈铮铮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中国电力科学研究院

随着电力工业规模的发展和发电、送电形式的多样化,城市用电、水电送出、海底送电、资源环境保护的需要,各类电缆的应用日益广泛,包括气体绝缘电缆(管道)的应用也逐步提上日程。在总结电缆发展历史、存在的问题和国内外发展现状的基础上... 详细信息

随着电力工业规模的发展和发电、送电形式的多样化,城市用电、水电送出、海底送电、资源环境保护的需要,各类电缆的应用日益广泛,包括气体绝缘电缆(管道)的应用也逐步提上日程。在总结电缆发展历史、存在的问题和国内外发展现状的基础上,对电缆今后的重点发展方向进行了探讨。讨论了电缆研究和发展中存在的高性能材料、电树枝老化、空间电荷、绝缘结构及工艺和电缆运行检测等重要问题,认为今后相当长的时间内,直流电缆在输电中的应用将越来越受到重视,但也面临由于空间电荷和非线性温度特性引起的绝缘的可靠性和新型材料的开发问题。在强调电缆需求越来越大的同时,也指出了拓展电缆应用范围与社会、经济和环境提出的新要求密切相关。提出在未来电网中,由架空线路、电力电缆线路和气体绝缘管道3种送电方式构成的混合输电线路模式,以解决远距离、大容量架空输电线路由于高海拔、跨海和生态环境保护带来的线路瓶颈问题,并对该混合输电线路模式的技术问题和可能存在的社会经济意义进行了深入探讨。强调由于用电需求增大、城市规模扩大和应用环境复杂化,交直流电力电缆的应用规模将得到大幅度增长,电力工业将迎来电力电缆和气体绝缘管道发展的新时代,随之而来的可靠性和经济性问题则是制约其发展的关键因素。

关键词：电力电缆气体绝缘管道纳米复合电树枝老化空间电荷运行检测

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电力系统鲁棒经济调度 (一)理论基础

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电力系统自动化 2013年第17期37卷 37-43页

作者：魏韡刘锋梅生伟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清华大学

由于固有的间歇性、波动性和低可预测性,大规模可再生能源接入电网给电力系统调度带来了极大挑战。其中关键问题是在可再生能源出力严重偏离预测时,如何以最经济的手段保证系统安全运行。基于此考虑,文中提出了电力系统鲁棒经济调度的... 详细信息

由于固有的间歇性、波动性和低可预测性,大规模可再生能源接入电网给电力系统调度带来了极大挑战。其中关键问题是在可再生能源出力严重偏离预测时,如何以最经济的手段保证系统安全运行。基于此考虑,文中提出了电力系统鲁棒经济调度的基本概念、模型和实现框架,其理论基础可归结为"鲁棒可行性"问题。它本质上是一个自然决策的不确定性和人工决策的调度系统之间的两阶段零和博弈问题。以鲁棒可行性检测为基础,提出了鲁棒经济调度问题的系统化求解算法,通过逐次产生割平面不断排除非鲁棒可行点,最终获得可靠的调度策略,对可再生能源在给定集合内的任意出力组合均可保证存在可行的校正策略使系统安全运行,并使调度成本最低。

关键词：电力系统鲁棒经济调度新能源发电两阶段零和博弈不确定性

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电力系统鲁棒经济调度(二)应用实例

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电力系统自动化 2013年第18期37卷 60-67页

作者：魏韡刘锋梅生伟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清华大学

前一篇论文提出了鲁棒经济调度的理论框架,文中以大规模风电接入后的鲁棒机组组合和鲁棒备用整定问题为例,阐述了如何将其应用于实际调度问题。鲁棒机组组合旨在提供可靠的机组工作状态以应对给定集合内的不确定性,而鲁棒备用整定主要... 详细信息

前一篇论文提出了鲁棒经济调度的理论框架,文中以大规模风电接入后的鲁棒机组组合和鲁棒备用整定问题为例,阐述了如何将其应用于实际调度问题。鲁棒机组组合旨在提供可靠的机组工作状态以应对给定集合内的不确定性,而鲁棒备用整定主要解决在不确定性偏离预测较大的情况下,系统调整到新的安全运行点的可达性问题。通过鲁棒机组组合和鲁棒备用整定这两个实例,阐述了如何应用鲁棒经济调度理论对实际问题建立模型,以及如何求解相应的问题,从而在不确定环境下提供可靠的发电计划。所提模型与算法的有效性在IEEE 39节点系统上得到了验证。

关键词：电力系统新能源发电鲁棒备用整定鲁棒机组组合不确定性

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级联型电压自平衡固态变压器

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第4期53卷 459-464页

作者：葛俊杰赵争鸣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

传统的级联型固态变压器存在级联单元间直流母线电压不平衡的问题,严重影响系统的稳定运行。常规的解决办法是控制各个级联脉宽调制(PWM)整流器或者双向DC-DC变换器,来调节每个单元的直流母线电压大小,但其控制复杂,运算量巨大,在级联... 详细信息

传统的级联型固态变压器存在级联单元间直流母线电压不平衡的问题,严重影响系统的稳定运行。常规的解决办法是控制各个级联脉宽调制(PWM)整流器或者双向DC-DC变换器,来调节每个单元的直流母线电压大小,但其控制复杂,运算量巨大,在级联数量较大时甚至无法使用。该文提出了一种新型的具有电压自平衡能力的级联型固态变压器,介绍了其拓扑结构和控制方法,分析了其自平衡的工作原理,并研究了其参数变化的影响。这种级联型固态变压器不需要任何额外的电压平衡控制,完全依靠拓扑电路实现电压的自动平衡,能够大大简化控制系统。仿真结果验证了该固态变压器的电压自平衡能力,表明其具有良好的工作性能。

关键词：固态变压器级联电压自平衡

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复合绝缘子表面污层固着及其对绝缘性能的影响

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高电压技术 2013年第6期39卷 1296-1303页

作者：梁曦东王晶蔡元纪刘瑛岩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

绝缘子在长期使用过程中表面的放电活动可能会使污层发生变化,从而影响绝缘子的积污特性。为了研究此影响,通过绝缘子表面放电模拟试验,研究了涂污绝缘试片在放电条件下发生的变化,并发现了污层固着现象。通过监测放电电流并用扫描电子... 详细信息

绝缘子在长期使用过程中表面的放电活动可能会使污层发生变化,从而影响绝缘子的积污特性。为了研究此影响,通过绝缘子表面放电模拟试验,研究了涂污绝缘试片在放电条件下发生的变化,并发现了污层固着现象。通过监测放电电流并用扫描电子显微镜观察固着污层的微观形貌,认为由电弧产生的高温对污秽颗粒引起的烧结作用是造成污层固着的主要原因。另外研究了固着污层对硅橡胶材料性能的影响,测量了涂污试片在放电试验前后的憎水性以及闪络电压。结果表明:固着后致密的污层会降低硅橡胶试片的憎水性迁移速率;放电固着减缓了污层中盐分的溶出速率,从而提高了染污试片的闪络电压。

关键词：绝缘子污层固着烧结作用憎水性闪络电压扫描电子显微镜

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基于表面电位测量的表面电荷反演计算

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高电压技术 2013年第1期39卷 88-95页

作者：付洋洋王强张贵新王新新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

目前无法直接测量得到表面电荷分布,而必须根据测量结果进行复杂的表面电荷反演计算。为此,对表面电荷反演计算方法进行了研究。基于绝缘子表面电位测量,对日本学者Ootera等人提出的表面电荷反演计算方法进行了改进,将原先的对关联矩阵... 详细信息

目前无法直接测量得到表面电荷分布,而必须根据测量结果进行复杂的表面电荷反演计算。为此,对表面电荷反演计算方法进行了研究。基于绝缘子表面电位测量,对日本学者Ootera等人提出的表面电荷反演计算方法进行了改进,将原先的对关联矩阵2次求逆简化为1次求逆。使用改进后算法,以直流电压下空气和SF6气体中盆式绝缘子表面电位的测量结果为算例,计算得到的自由电荷面密度空间分布与改进前算法的结果一致。与改进前算法相比,改进后算法进一步得到了绝缘子表面视在电荷与极化电荷的面密度分布,并发现同一气体环境下自由电荷与视在电荷面密度峰值有明显差异,空气中相差370pC/cm2,SF6气体中相差530pC/cm2。

关键词：绝缘子表面电荷绝缘子表面电位沿面闪络盆式绝缘子振荡Kelvin探针静电探针

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多输入多输出无模型自适应广域阻尼控制器设计

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第4期53卷 453-458,464页

作者：赵艺陆超韩英铎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

随着电网的快速发展,系统结构和运行方式不断发生变化,传统广域阻尼控制器(wide area power system stabi-lizer,WAPSS)不能保证其在各种运行状态下控制效果;此外,互联系统在投入多台WAPSS时,各控制器之间面临相互协调问题。该文将无模... 详细信息

随着电网的快速发展,系统结构和运行方式不断发生变化,传统广域阻尼控制器(wide area power system stabi-lizer,WAPSS)不能保证其在各种运行状态下控制效果;此外,互联系统在投入多台WAPSS时,各控制器之间面临相互协调问题。该文将无模型自适应控制(model free adaptive control,MFAC)应用于多输入多输出(multi-input multioutput,MIMO)的WAPSS设计中,给出了适用于MIMO广域阻尼控制的MFAC改进算法,并讨论了MFAC改进控制算法参数设置方法。在川渝和华中电网互联系统中测试改进算法的控制效果,仿真结果表明:MIMO-MFAC-WAPSS能适应系统变化,有效抑制多个区间低频振荡模式,并实现了多个控制器之间的相互协调。

关键词：多输入多输出区间低频振荡广域阻尼控制无模型自适应控制协调控制

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