检索结果-内蒙古大学图书馆

绝缘材料 2023年第12期56卷 43-53页

作者：周远翔李永印陈健宁白正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发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

基于单一检测手段的变压器故障诊断方法难以对油纸绝缘的同一类型缺陷进行细化识别,无法满足深远海风电快速发展背景下电力系统对设备运行可靠性的要求。因此,本文提出了一种基于局部放电相位(PRPD)图谱和油中溶解气体分析(DGA)信息融... 详细信息

基于单一检测手段的变压器故障诊断方法难以对油纸绝缘的同一类型缺陷进行细化识别,无法满足深远海风电快速发展背景下电力系统对设备运行可靠性的要求。因此,本文提出了一种基于局部放电相位(PRPD)图谱和油中溶解气体分析(DGA)信息融合的油纸绝缘缺陷识别方法,设计并制作了6种电极模型,模拟变压器中不同电场不均匀系数的沿面放电典型缺陷,并采集其PRPD及DGA数据;分别采用卷积神经网络(CNN)和反向传播神经网络(BPNN)对6类缺陷的PRPD图谱和DGA特征向量进行模式识别;提出基于D-S证据理论的CNN-BPNN信息融合模型,实现基于PRPD图谱与DGA数据的联合诊断。结果表明:基于D-S证据理论的CNN-BPNN模型可有效纠正单一判据模型的错误输出,并降低分类结果的不确定度,当PRPD图谱输入维度为8×8、16×16、32×32时,融入DGA特征向量的模型识别准确率分别为93.21%、97.53%、99.17%,较PRPD图谱单一判据模型的识别准确率分别提升了4.81%、2.78%、0.84%,该模型可有效融合局部放电的电气物理信息和化学产物信息,既提高了缺陷识别准确率,又增强了输出结果的置信程度,且降低了数据存储要求,可为变压器智能运维提供精确、可靠、轻量的缺陷识别方法。

关键词：沿面放电 PRPD图谱油中溶解气体神经网络 D-S证据理论

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750 kV微损耗经济型故障限流器工频短路电磁环境

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高电压技术 2022年第11期48卷 4638-4646页

作者：侯东洋刘敬华刘川燕邹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北京100084 国家电网有限公司北京100031 中国电力建设工程咨询中南有限公司武汉430071

在工频短路故障时,故障限流器的投入使用会产生短时强电磁环境,威胁二次系统的安全、稳定运行。为此,建立了限流器3维有限元仿真模型,在模拟计算中采用区域分解法,然后利用MATLAB和COMSOL联合仿真平台,计算了工频短路时限流器的电磁环... 详细信息

在工频短路故障时,故障限流器的投入使用会产生短时强电磁环境,威胁二次系统的安全、稳定运行。为此,建立了限流器3维有限元仿真模型,在模拟计算中采用区域分解法,然后利用MATLAB和COMSOL联合仿真平台,计算了工频短路时限流器的电磁环境。计算结果表明,相对于传统方式,区域分解法可以满足计算精度的要求,同时提高有限元计算的效率。工频短路时,限流器周围磁场关于x轴和y轴呈对称分布,在水平方向磁场曲线呈现“M”状分布。此外,随着高度的减小,磁场极大值的位置逐渐向两侧移动。最后,在限流器下方加装导电铝板来保护弱电设备,结果表明该方法具有较好的磁场防护效果。

关键词：故障限流器工频短路有限元法电磁环境电磁防护区域分解法

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表面改性聚丙烯薄膜的制备与介电/储能特性研究

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绝缘材料 2022年第5期55卷 49-55页

作者：平江波冯启琨郑明胜裴家耀党智敏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

为了提高聚丙烯薄膜的电容量和能量密度,采用高介电常数纳米颗粒与丙烯酸酯类粘结剂的混合浆料对聚丙烯薄膜进行表面改性,与改性前聚丙烯薄膜的性能作对比分析,探讨了基膜拉伸工艺、表面改性温度、高介电纳米颗粒尺寸3个因素对改性聚丙... 详细信息

为了提高聚丙烯薄膜的电容量和能量密度,采用高介电常数纳米颗粒与丙烯酸酯类粘结剂的混合浆料对聚丙烯薄膜进行表面改性,与改性前聚丙烯薄膜的性能作对比分析,探讨了基膜拉伸工艺、表面改性温度、高介电纳米颗粒尺寸3个因素对改性聚丙烯薄膜性能的影响。结果表明:改性后,1 kHz下聚丙烯薄膜的介电常数从2.20增大到2.89,500 kV/mm电场下储能密度从2.56 J/cm^(3)增加到3.29 J/cm^(3),提升了28.5%。同时,改性后的聚丙烯薄膜在20~120℃区间内保持着稳定的介电性能,其1 kHz下的介电常数变化幅度小于6.9%。本研究采用简单易行的溶液法对聚丙烯薄膜进行改性,具备规模化制备的可行性,对实现高储能密度电介质材料的规模化制备具有一定的参考价值。

关键词：聚丙烯薄膜电容器表面改性高储能密度工业规模化

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充油密封容器内电弧对燃弧压力产生特性的影响

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高电压技术 2023年第9期49卷 3876-3886页

作者：种芝艺卢理成周远翔武炬臻刘永李宇航国家电网有限公司北京100031 国网智能电网研究院有限公司北京102209 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 国网经济技术研究院有限公司北京102209 山东电力设备有限公司济南250022

变压器在超、特高压输电系统中占有重要地位,变压器油箱内部电弧放电产生的过压使得变压器爆燃发生成为可能,严重威胁电网的安全稳定运行。为了探究大电流条件下电弧特征参量对燃弧故障压力产生过程的影响规律,基于自主建立的首个变压... 详细信息

变压器在超、特高压输电系统中占有重要地位,变压器油箱内部电弧放电产生的过压使得变压器爆燃发生成为可能,严重威胁电网的安全稳定运行。为了探究大电流条件下电弧特征参量对燃弧故障压力产生过程的影响规律,基于自主建立的首个变压器网侧升高座电弧故障真型模拟试验平台,开展了不同油箱模型、电弧电流与电极间隙等条件下电弧故障真型模拟试验。实现了对升高座筒体上压力数据的采集,获得了不同电流与电极间隙距离的升高座内部压强时域变化曲线。基于试验研究,揭示了大电流下电弧特征对故障燃弧放电压力产生影响的物理机制,提出了升高座内部压力峰值与电弧放电功率之间的关联数理模型,给出了升高座防爆设计的试验和理论依据,推动了变压器防爆设计技术的发展。

关键词：变压器升高座工频交流电弧真型模拟试验电弧功率电弧能量压力产生特性

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多接收端无线电能传输系统动态特性分析及多目标参数优化

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清华大学学报（自然科学版） 2021年第10期61卷 1066-1078页

作者：檀添陈凯楠林秋琼蒋烨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安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

无线电能传输(WPT)技术可有效提高供电过程的安全、可靠和灵活性,使用多接收端拓扑的WPT系统在大容量无接触供电场合(如电动汽车、轨道交通无线充电)得到了越来越广泛的应用。针对现有研究对多接收端WPT系统动态性能分析与优化方面的不... 详细信息

无线电能传输(WPT)技术可有效提高供电过程的安全、可靠和灵活性,使用多接收端拓扑的WPT系统在大容量无接触供电场合(如电动汽车、轨道交通无线充电)得到了越来越广泛的应用。针对现有研究对多接收端WPT系统动态性能分析与优化方面的不足,该文建立了多接收端WPT系统动态模型,并基于动态模型推导了系统参数对稳态、动态性能的影响,进而提出一种多接收端WPT系统参数的多目标优化方法。通过仿真和实验验证了所提出的模型、优化方法的准确性和有效性。

关键词：无接触供电多接收端无线电能传输动态模型动态性能多目标优化

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并网逆变器的电磁暂态同步稳定问题

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清华大学学报（自然科学版） 2021年第5期61卷 415-428页

作者：姜齐荣赵崇滨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) 北京100084

新能源通过并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)汇集正深刻地改变着现代电力系统的动态特性,由同步发电机主导的机电暂态稳定分析因未全面计及电磁暂态影响而面临失效。该文综述了一类大扰动使新能源发电机组故障穿越期间,GCI与主... 详细信息

新能源通过并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)汇集正深刻地改变着现代电力系统的动态特性,由同步发电机主导的机电暂态稳定分析因未全面计及电磁暂态影响而面临失效。该文综述了一类大扰动使新能源发电机组故障穿越期间,GCI与主网失去同步,引发对应机组退出系统的电磁暂态同步稳定问题。首先介绍了GCI的电流源和电压源型控制结构,指出与同步发电机同步机理的异同;其次介绍了体现电力电子特征的关注要素和兼顾精度与速度的简化条件;进而介绍了面向该问题典型的建模-分析流程和稳定性提升策略;最后展望了面向未来电力系统暂态稳定的研究挑战。

关键词：并网逆变器电磁暂态大扰动稳定同步机理面向设计分析控制策略

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四端口电力电子变压器高压交流端口的低电压穿越功能

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清华大学学报（自然科学版） 2021年第10期61卷 1097-1105页

作者：聂浩哲沈瑜赵争鸣文武松袁立强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安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

随着电力电子变压器在电力系统中的应用,其运行安全性和稳定性也开始受到广泛的关注和研究。并网点短路故障引起的电力电子变压器交流端口电压跌落问题会造成电力系统严重失稳,并使电网的故障恢复困难。针对一种模块化四端口电力电子变... 详细信息

随着电力电子变压器在电力系统中的应用,其运行安全性和稳定性也开始受到广泛的关注和研究。并网点短路故障引起的电力电子变压器交流端口电压跌落问题会造成电力系统严重失稳,并使电网的故障恢复困难。针对一种模块化四端口电力电子变压器,该文从能量的角度分析了其高压交流端口发生电压跌落问题时的失稳机理。为了维持电力电子变压器在故障期间的安全稳定运行,提出了一种低电压穿越控制方案,通过切换电力电子变压器的功率平衡端口与端口控制策略,实现了电力电子变压器的低电压穿越功能。基于DSIM仿真平台对所提的低电压穿越控制方案进行验证,证明了该方案能够有效提高电力电子变压器的运行安全性和稳定性,实现了真正意义上的多端口电力电子设备的低电压穿越功能。

关键词：电力电子变压器低电压穿越功率平衡直流母线稳压控制 DSIM电力电子仿真

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堆栈式集成学习驱动的电力系统暂态稳定预防控制优化方法

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发电技术 2023年第6期44卷 865-874页

作者：潘晓杰徐友平解治军王玉坤张慕婕石梦璇马坤胡伟国家电网公司华中分部公司湖北省武汉市430077 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

针对暂态稳定预防控制在线计算的快速性要求和时域方程计算复杂性之间的矛盾,提出一种堆栈式集成学习驱动的电力系统暂态稳定预防控制优化方法。首先,构建了基于堆栈式集成深度置信网络的暂态稳定评估器,用以代替暂态稳定判定所需的非... 详细信息

针对暂态稳定预防控制在线计算的快速性要求和时域方程计算复杂性之间的矛盾,提出一种堆栈式集成学习驱动的电力系统暂态稳定预防控制优化方法。首先,构建了基于堆栈式集成深度置信网络的暂态稳定评估器,用以代替暂态稳定判定所需的非线性微分代数方程求解过程;其次,将训练好的暂态稳定评估器作为暂态稳定约束判别器,嵌入帝企鹅启发式优化算法的迭代寻优过程中;最后,以预防控制代价最小为目标,建立集成学习驱动的电力系统暂态稳定预防控制启发式优化算法,该算法实现了预防控制中暂态稳定约束的高效判断,提高了发电再调度预防控制决策水平。基于IEEE39节点系统对所提预防控制优化方法进行实验验证,结果表明,该方法在评估准确率和计算效率上都具有良好的效果。

关键词：电力系统堆栈式集成学习帝企鹅启发式优化算法暂态稳定预防控制

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基于斜回归树及其集成算法的静态电压稳定规则提取

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电力系统自动化 2022年第1期46卷 51-59页

作者：贾宏阳侯庆春刘羽霄张宁范越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 国网青海省电力有限公司青海省西宁市810008

可再生能源渗透率的增加给电力系统安全稳定运行带来持续性的挑战,传统方法分析系统稳定性、控制电网稳定运行变得愈加困难。针对这一难题,提出了内嵌安全稳定约束的电力系统优化运行框架以及用于电力系统安全稳定规则提取的斜回归树及... 详细信息

可再生能源渗透率的增加给电力系统安全稳定运行带来持续性的挑战,传统方法分析系统稳定性、控制电网稳定运行变得愈加困难。针对这一难题,提出了内嵌安全稳定约束的电力系统优化运行框架以及用于电力系统安全稳定规则提取的斜回归树及其集成算法。该算法首先优化斜划分系数以训练单棵斜回归树,然后利用boosting思想集成斜回归树,并通过正则化方法保证树的稀疏度,增强算法的可解释性。相比神经网络等黑箱模型,文中提出的方法能够提取显式安全稳定规则,为内嵌安全稳定约束的电力系统优化运行奠定了基础。最后,以静态电压稳定问题为例验证算法的有效性,算例验证结果表明所提算法具有良好的可解释性、较强的表示能力和较高的集成效率。

关键词：静态电压稳定高比例可再生能源集成学习斜回归树极端梯度提升算法

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多源数据融合的用户充电行为分析与充电设施规划实践

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电力系统自动化 2022年第12期46卷 151-162页

作者：盛裕杰郭庆来刘梦洁兰健曾泓泰王芳清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084 上海市新能源汽车公共数据采集与监测研究中心上海市201805

作为中国新基建战略的重要组成,电动汽车充电设施在近年获得了快速发展,但面临供需不平衡的难题。因此,亟须通过真实数据分析用户需求与行为特征,构建高效的公共充电设施规划体系,服务电动汽车发展。文中以上海市为实践案例,融合营运车... 详细信息

作为中国新基建战略的重要组成,电动汽车充电设施在近年获得了快速发展,但面临供需不平衡的难题。因此,亟须通过真实数据分析用户需求与行为特征,构建高效的公共充电设施规划体系,服务电动汽车发展。文中以上海市为实践案例,融合营运车辆轨迹数据、充电站数据、乘用车出行统计数据、交通路况数据、兴趣点检索数据等多源真实数据集开展了实践性大数据挖掘分析,旨在为现实充电站规划提供可行架构:从宏观角度对车辆用户群体的出行-充电行为与城市时空特征的关联进行了分析;从微观角度对车辆用户个体的行为偏好进行了建模,基于决策树模型实现了用户充电需求预测,并基于Huff吸引力模型描述了用户的充电站选择行为。在此基础上,对海量用户行为进行重构与仿真,建立了城市能源-交通融合网络仿真架构,从总体供需情况与个体服务质量等多维度对现有充电设施的建设进行了评估,提出了计及多重目标的未来充电设施扩展规划架构,为电动汽车充电设施规划提供了数据支持和决策依据。

关键词：电动汽车能源网交通网充电设施规划多源数据融合

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