检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2020年第11期35卷 2328-2338页

作者：文武松赵争鸣莫昕李凯蔡伟谦冯高辉清华大学电机工程与应用电子系北京100084 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) 北京100084 北京交通大学电气工程学院北京100044

该文提出一种基于高频汇集母线的多端口电能路由器新型拓扑,与传统共直流母线结构相比,能减少功率变换级联数、提高系统效率,且各端口相互隔离,可实现灵活接地,还具备模块化和端口可扩展等特点。针对该拓扑在大容量应用场合满功率实验... 详细信息

该文提出一种基于高频汇集母线的多端口电能路由器新型拓扑,与传统共直流母线结构相比,能减少功率变换级联数、提高系统效率,且各端口相互隔离,可实现灵活接地,还具备模块化和端口可扩展等特点。针对该拓扑在大容量应用场合满功率实验和系统效率测试的需求,提出一种能量自循环运行方案,有效节约用能并避免对大功率负荷的需求。该拓扑内部存在较强的功率耦合关系,为改善动态特性,提出一种功率协同控制策略。根据解耦后的三相平均功率分布规律调节需注入的正序和负序电流大小,实现了在三相电网电压和有功负荷不平衡条件下对高压交流端口的控制;采用功率交叉解耦策略实现了对多个端口的协同控制。最后,在一台10kV/2MW的四端口电能路由器示范样机上通过实验,验证了本文所提方案和控制策略的有效性。

关键词：电能路由器高频汇集母线能量自循环协同控制

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基于主从博弈的储能电站容量电费定价方法

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高电压技术 2020年第2期46卷 519-526页

作者：李至骜陈来军刘当武陈锋郑天文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北京100084 国网安徽省电力有限公司合肥230022 清华大学四川能源互联网研究院成都610213

储能系统的规模化应用是提高新能源消纳能力的重要手段之一,其大规模推广需要容量电价激励。然而,现有的容量电价计算方法仅与建设成本相关,收益固定,不利于调动储能电站的运行积极性。因此,提出了一种基于主从博弈的储能容量电费定价方... 详细信息

储能系统的规模化应用是提高新能源消纳能力的重要手段之一,其大规模推广需要容量电价激励。然而,现有的容量电价计算方法仅与建设成本相关,收益固定,不利于调动储能电站的运行积极性。因此,提出了一种基于主从博弈的储能容量电费定价方法,同时计及了储能电站和电网的收益,储能电站作为领导者根据容量电费信号决定建设容量,电网作为跟随者依据储能容量调整容量电费,两者交互影响,直至实现均衡。在此基础上,将该博弈问题转化为双层规划问题进行求解,上层目标为储能电站收益最大化,下层目标为电网补贴成本最小化。进一步,通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)最优性条件,将双层规划问题转化为可直接求解的混合整数规划问题。最后,通过仿真算例验证所提方法的合理性和有效性。结果表明,主从博弈定价的方法可以有效模拟电网和电站直接的互动决策关系,保障储能电站容量电费定价的合理性。和传统方法相比,本方法在实现新能源消纳目标的同时降低了电网对储能的补贴成本。

关键词：储能价格机制容量优化主从博弈经济性评估

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基于合作博弈的电网支路脆弱性评估方法

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电力系统自动化 2020年第6期44卷 9-16页

作者：张至美黄少伟梅生伟张雪敏江叶峰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 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024

电网支路脆弱性评估是连锁故障分析和防治的重要步骤。现有的脆弱性指标存在物理意义不明、未充分考虑多重故障对脆弱性的影响等问题。为此,首先构建电网支路的合作博弈框架,根据博弈结果将故障链的后果合理分配到每个支路,并以此作为... 详细信息

电网支路脆弱性评估是连锁故障分析和防治的重要步骤。现有的脆弱性指标存在物理意义不明、未充分考虑多重故障对脆弱性的影响等问题。为此,首先构建电网支路的合作博弈框架,根据博弈结果将故障链的后果合理分配到每个支路,并以此作为电网支路的脆弱性指标。该指标能反映电网支路故障对停电事故导致电网损失的贡献,物理意义明确。为解决多重故障链的损失不满足超可加性的问题,将合作博弈的多目标优化问题转换为集体理性与个体理性2个阶段的优化模型,并分别使用遗传算法、线性规划求解。IEEE 39节点系统的算例分析验证了该指标的合理性。

关键词：连锁故障故障链脆弱性评估合作博弈遗传算法

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新能源经柔性直流接入电网的控制与保护综述

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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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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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Al、Ga离子对ZnO压敏电阻阀片电气性能的调控

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高电压技术 2020年第4期46卷 1434-1440页

作者：万帅许衡席成圆孟鹏飞赵洪峰曹伟国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司武汉430074 湖南省送变电工程有限公司长沙410015 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 新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室新疆大学风光储分室乌鲁木齐830046

为获取高性能氧化锌压敏电阻阀片,研究了采用镓离子、铝离子共同掺杂的氧化锌压敏电阻的电气性能。测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的伏安特性曲线。在固定的铝离子掺杂浓度下,随着镓离子掺杂浓度的增加,氧化锌压敏电阻的电... 详细信息

为获取高性能氧化锌压敏电阻阀片,研究了采用镓离子、铝离子共同掺杂的氧化锌压敏电阻的电气性能。测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的伏安特性曲线。在固定的铝离子掺杂浓度下,随着镓离子掺杂浓度的增加,氧化锌压敏电阻的电压梯度以及非线性系数均表现出了先上升后下降的变化趋势,除此之外,泄漏电流表现出了先下降后上升的变化趋势。当硝酸铝和硝酸镓掺杂摩尔分数分别为0.1%和0.72%时,氧化锌压敏电阻可以获取最佳的电气性能,此时压敏电阻表现出了低残压、高非线性系数以及低泄漏电流的特性。该研究有助于装配电气性能优异的氧化锌压敏电阻。

关键词：氧化锌压敏电阻电陶瓷低残压高非线性系数

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抑制频率振荡的电力系统稳定器参数优化

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电力系统自动化 2020年第7期44卷 93-99页

作者：李青兰吴琛陈磊段荣华黄伟闵勇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 云南电网有限责任公司电力调度控制中心云南省昆明市650011

超低频频率振荡是有功频率控制过程的小扰动稳定问题。由于负荷电压调节效应使得无功电压控制和有功频率控制产生耦合,传统用于抑制低频振荡的电力系统稳定器(PSS)可用于抑制频率振荡。提出了在多机系统中选择抑制频率振荡的PSS的方法,... 详细信息

超低频频率振荡是有功频率控制过程的小扰动稳定问题。由于负荷电压调节效应使得无功电压控制和有功频率控制产生耦合,传统用于抑制低频振荡的电力系统稳定器(PSS)可用于抑制频率振荡。提出了在多机系统中选择抑制频率振荡的PSS的方法,该方法综合了PSS对低频振荡和频率振荡的影响大小。构建了抑制频率振荡的PSS参数优化模型,该模型仍然以低频振荡模式阻尼比作为优化目标,但加入频率振荡对应频段发电机励磁系统相位要求作为约束,保证机组励磁系统为频率振荡提供足够的正阻尼。采用粒子群优化算法对模型进行求解得到PSS最优参数。仿真结果验证了所提方法的有效性。

关键词：超低频频率振荡电力系统稳定器粒子群优化算法参数优化

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计及风电不确定性和弃风率约束的风电场储能容量配置方法

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电力系统自动化 2020年第16期44卷 45-52页

作者：杨立滨曹阳魏韡陈来军梅生伟国网青海省电力公司电力科学研究院青海省西宁市810000 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

风电的大规模开发造成了严重的弃风问题,在风电场内配置储能装置可显著减少弃风,文中基于分布鲁棒优化方法研究了考虑风电不确定性和弃风率约束的风电场储能容量配置问题。首先根据历史数据构造风电出力的经验分布函数,为考虑风电出力... 详细信息

风电的大规模开发造成了严重的弃风问题,在风电场内配置储能装置可显著减少弃风,文中基于分布鲁棒优化方法研究了考虑风电不确定性和弃风率约束的风电场储能容量配置问题。首先根据历史数据构造风电出力的经验分布函数,为考虑风电出力的不确定性,以Kullback-Leibler(KL)散度作为分布函数距离测度建立了风电出力的概率分布函数集合。随后,将弃风率要求建模为概率分布函数集合中最坏分布下的鲁棒机会约束,进一步建立了以储能投资成本最小为目标、以弃风率为约束的鲁棒机会约束规划模型。最后,通过矫正机会约束中的风险阈值,将鲁棒机会约束转化为传统机会约束,并采用凸近似和抽样平均构建线性规划进行高效求解。基于IEEE 30节点电网进行了算例分析,并与传统的随机规划和鲁棒优化模型进行对比,验证了所提模型在处理风电不确定性时能有效兼顾保守性和鲁棒性。

关键词：储能配置风电场分布鲁棒优化不确定性弃风率

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计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

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电力系统自动化 2020年第18期44卷 116-123页

作者：何乐彰何炳源徐俊杰谢义苗栗子豪国网江西省电力有限公司上饶供电分公司江西省上饶市334000 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

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性... 详细信息

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。

关键词：配电网可靠性故障定位故障指示器混合整数线性规划

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考虑微观特性的ZnO压敏电阻计算模拟模型

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中国电机工程学报 2021年第5期41卷 1588-1596页

作者：孟鹏飞刘政曹伟杜传报周凯胡军四川大学电气工程学院四川省成都市610065 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所) 陕西省西安市710024 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北省武汉市430074 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

电力设备的绝缘水平建立在避雷器的过电压保护水平基础之上。ZnO压敏电阻具有优良的非线性电压-电流特性和浪涌能量吸收能力,被广泛用作电力系统避雷器的核心元件。ZnO压敏电阻的电气特性由其复杂的微结构和晶界特性决定。该文以Vorono... 详细信息

电力设备的绝缘水平建立在避雷器的过电压保护水平基础之上。ZnO压敏电阻具有优良的非线性电压-电流特性和浪涌能量吸收能力,被广泛用作电力系统避雷器的核心元件。ZnO压敏电阻的电气特性由其复杂的微结构和晶界特性决定。该文以Voronoi网络模型为基础,建立ZnO压敏电阻的微观结构模型。采用考虑晶间旁路效应的晶界分区模型,建立求解氧化锌压敏电阻宏观电气性能的大规模非线性电阻网络方程。针对难以采用常规牛顿迭代方法求解的问题,提出基于分段线性化和差分重构的快速求解优化算法,计算结果误差指标在10-3数量级以下。采用模型计算得到了尖晶石含量、晶粒尺寸不均匀度以及气孔率等微观结构参数对ZnO压敏电阻宏观电气性能的影响规律。

关键词： ZnO压敏电阻避雷器材料计算微观特性电气性能

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