检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2025年

作者：奥博宇陈磊闵勇郭剑波新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 中国电力科学研究院有限公司

通过变桨减载预留备用容量是变速风电机组参与调频的一种重要技术方案，但桨距角调节相对于电磁功率调节响应速度较慢，造成调频过程中转速波动较大，影响调频效果。而且由于风速和扰动的不确定性，一组固定的桨距角控制PI参数难以保证... 详细信息

通过变桨减载预留备用容量是变速风电机组参与调频的一种重要技术方案，但桨距角调节相对于电磁功率调节响应速度较慢，造成调频过程中转速波动较大，影响调频效果。而且由于风速和扰动的不确定性，一组固定的桨距角控制PI参数难以保证控制效果。本文阐述了一种融合了模糊前馈和原始PID控制的变桨频率调整策略。这种模糊前馈控制系统可以依据风力发电机组的风翼空气动力学特质，针对各种干扰情况提供相应的预先设定的前置桨距角度，同时利用动态前馈补偿来增强控制系统的反应灵敏度，降低调频过程中旋转速度的不稳定性，从而优化调频表现。模拟实验的结果显示，此方案能在各类干扰环境中成功减少系统的过冲幅度，加速调节进程，实现了相对理想的控制成果。

关键词：变桨控制一次调频风电机组模糊前馈控制

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面向系统响应能力提升的虚拟电厂聚合特性及交易机制综述

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电力系统自动化 2024年第18期48卷 87-103页

作者：王飞王歌徐飞华北电力大学电气与电子工程学院河北省保定市071003 新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京市102206 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学) 北京市100084

在新型电力系统频率动态品质下降、频率稳定问题突出的背景下,文中综述了面向系统频率响应能力提升的虚拟电厂聚合响应特性与市场交易机制,为当前由于市场机制缺乏导致的分布式资源频率支撑技术应用难题提供市场化解决思路。首先,总结... 详细信息

在新型电力系统频率动态品质下降、频率稳定问题突出的背景下,文中综述了面向系统频率响应能力提升的虚拟电厂聚合响应特性与市场交易机制,为当前由于市场机制缺乏导致的分布式资源频率支撑技术应用难题提供市场化解决思路。首先,总结了分布式资源频率动态响应基本原理以及虚拟电厂所需关键支撑技术,剖析了虚拟电厂在提供系统频率支撑方面存在的问题。其次,从时间、空间、成本3个维度提炼了虚拟电厂的频率聚合响应特性,并综述了虚拟电厂提升系统频率响应能力的市场交易机制,涵盖产品设计、出清定价、贡献量化、结算考核4个关键环节。然后,探讨了虚拟电厂聚合响应特性与市场交易机制间的交互作用关系。最后,展望了虚拟电厂提升系统频率响应能力的未来研究重点。

关键词：虚拟电厂新型电力系统频率响应能力频率动态市场机制辅助服务

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新型电力系统的电碳耦合交易研究

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中国电机工程学报 2025年

作者：董九舟郭鸿业姜涛杜尔顺张宁康重庆新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 东北电力大学电气工程学院

我国碳市场建设从发电行业切入，电力交易与碳交易联系密切。另一方面，新型电力系统的清洁低碳目标也要求电碳交易深度耦合，推动电力脱碳与绿色转型。本文分析了电碳耦合交易的机理并界定了其概念，梳理了相关研究的共性和特性，为后... 详细信息

我国碳市场建设从发电行业切入，电力交易与碳交易联系密切。另一方面，新型电力系统的清洁低碳目标也要求电碳交易深度耦合，推动电力脱碳与绿色转型。本文分析了电碳耦合交易的机理并界定了其概念，梳理了相关研究的共性和特性，为后续工作提供参考。首先，介绍了碳排放权、绿电绿证等交易机制以及电碳耦合交易的现状。其次，分析了电碳交易的多层次耦合机理，界定了电碳耦合交易的基本概念并探讨了电碳耦合交易的典型路径。再次，总结了现有研究的共性内容，从市场主体行为、电碳交易模式等方面归纳了电碳耦合交易研究的一般模型。最后，从个体优化决策、市场均衡分析、机制设计等方面梳理了电碳耦合交易研究的典型方向，展望了新型电力系统下电碳耦合交易的未来发展。

关键词：电碳耦合碳排放交易电力市场新型电力系统

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基于藤Copula理论的海上风电建模及电力市场运行分析

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电力系统自动化 2024年第11期48卷 134-142页

作者：张帅龙郑可迪刘学程兰芬唐翀陈启鑫清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学) 北京市100084 南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663

海上风电因具有更高的发电利用小时数,将成为中国实现“碳中和·碳达峰”的重要技术选项。随着海上风电装机容量的不断提升,其出力的间歇性、波动性将对电力系统的安全稳定和电力市场的经济运行造成显著影响。为刻画不同站点间风速... 详细信息

海上风电因具有更高的发电利用小时数,将成为中国实现“碳中和·碳达峰”的重要技术选项。随着海上风电装机容量的不断提升,其出力的间歇性、波动性将对电力系统的安全稳定和电力市场的经济运行造成显著影响。为刻画不同站点间风速的相关性,基于藤Copula理论对海上风电的出力进行建模,并利用C藤Copula函数构建多风电场出力的联合分布模型。在此基础上,提出基于共识聚类的电力市场典型阻塞场景构建方法,并采用简化的中国广东省电网架构数据开展算例仿真计算,对大规模海上风电并网前后电力系统的发电结构、碳排放量、市场电价等关键指标的变化进行实证分析。

关键词：海上风电不确定性电力现货市场节点边际电价

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基于动态可重构电池网络状态空间模型的电池荷电状态估计

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 396-407,I0033页

作者：陈爱琢张从佳周杨林史兴华刘敏慈松新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310063 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

动态可重构电池网络(dynamic reconfigurable battery network,DRBN)通常由众多差异性电池单元经过电力电子开关串并联构成。为了实现对这些电池单元的均衡管理,并确保在网络中安全、精确地隔离故障电池单元,必须通过协同控制电池单元... 详细信息

动态可重构电池网络(dynamic reconfigurable battery network,DRBN)通常由众多差异性电池单元经过电力电子开关串并联构成。为了实现对这些电池单元的均衡管理,并确保在网络中安全、精确地隔离故障电池单元,必须通过协同控制电池单元间的拓扑连接。因此,深入分析电池单元间的耦合关系对于网络管理至关重要。该文结合图论中的割集网络分析方法和电池单元的n阶Thevenin模型,构建DRBN的状态空间模型,从而将网络中所有电池单元耦合在一起。同时,鉴于电池单元的荷电状态(state of charge,SOC)信息对网络的优化运行和储能系统的能量管理至关重要,该文提出一种基于DRBN状态空间模型的SOC一体化估计方法。为了验证所提方法的有效性,通过实验和数值仿真,将其与现有研究中广泛采用的基于电池单元模型的荷电状态估计方法进行了对比分析,以得出最终结论。

关键词：电池单元 Thevenin模型动态可重构电池网络(DRBN) 状态空间模型荷电状态(SOC)

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基于改进无迹卡尔曼滤波的油气管道定位方法

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油气储运 2024年第3期43卷 308-315页

作者：张敬华王馨饶史瑞龙蒋坤泠董天宇彭丽莎黄松岭清华大学电机系北京市100084 中油管道检测技术有限责任公司清华大学新型电力系统运行与控制全国重点实验室

【目的】部分老龄油气长输管道的运行年限较长,存在具体地理位置信息缺失、实际管道定位与初始设计路线不一致等问题,而传统油气管道定位方法的累积误差大、定位精度低。【方法】为了提高油气管道的定位精度,提出一种基于改进无迹卡尔... 详细信息

【目的】部分老龄油气长输管道的运行年限较长,存在具体地理位置信息缺失、实际管道定位与初始设计路线不一致等问题,而传统油气管道定位方法的累积误差大、定位精度低。【方法】为了提高油气管道的定位精度,提出一种基于改进无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)的油气管道定位方法:以陀螺仪与加速度计组成的惯性测量单元为主要设备,利用里程轮、地面标记器作为辅助定位设备,将管道检测器的姿态、速度及位置误差作为状态量,再将里程轮输出的速度与加速度计解算的姿态信息作为观测量,建立非线性捷联惯导系统误差传递模型;利用改进UKF估计系统误差传递模型,降低噪声对定位精度的影响,并结合前向与后向平滑滤波方法、直管与弯管识别方法修正管道检测器的角速度和加速度信息,进一步降低系统解算过程的累积误差。【结果】通过数值模拟与物理试验验证结果表明,所建立的油气管道定位系统可减小长输管道定位的累积误差,对管道所在具体位置进行定位的最大误差为0.56%,在测试环境保持不变的情况下,与传统卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)算法、UKF算法相比,改进UKF算法的定位精度分别提高了约34.2%、30.2%。【结论】基于改进UKF的油气管道定位方法减小了系统解算过程的累积误差,提高了管道的定位精度,在油气长输管道定位中具有较高的实用价值。(图6,表1,参21)

关键词：管道定位误差模型无迹卡尔曼滤波平滑滤波直管弯管

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基于混合量测的电力系统自适应抗差动态状态估计方法

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电工技术学报 2024年

作者：林俊杰洪宏彬宋文超江昌旭陆超福州大学电气工程与自动化学院新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系)

快速准确地获取整个系统的实时状态，在随机性和波动性大大增强的新型电力系统下变得更为重要。为减小未知测量噪声的影响，准确获取系统状态，该文提出了一种基于自适应抗差扩展卡尔曼滤波(IAREKF)算法的混合测量状态估计方法。首先，... 详细信息

快速准确地获取整个系统的实时状态，在随机性和波动性大大增强的新型电力系统下变得更为重要。为减小未知测量噪声的影响，准确获取系统状态，该文提出了一种基于自适应抗差扩展卡尔曼滤波(IAREKF)算法的混合测量状态估计方法。首先，通过量测变换技术实现混合量测的融合，并基于系统的时空特性构造伪量测；其次，引入自适应遗忘因子，改进噪声估计算法，能够更快速准确地估计时变系统噪声，提高算法的动态跟踪能力；之后，分析量测装置特性来估计量测噪声，并基于标准新息构造抗差因子以抑制不良数据。最后基于IEEE 39节点系统进行仿真验证，结果表明所提方法在模型参数未知、系统状态变化和不良数据影响下，均有良好的估计性能及较强的抗差性。

关键词：状态估计混合量测卡尔曼滤波抗差估计

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基于复频率概念的电网频率空间分布机制

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上海交通大学学报 2024年

作者：刘鑫马清元陈磊张亚刚徐海超江国琪陈力国家电网有限公司西北分部清华大学电机工程与应用电子技术系新型电力系统运行与控制全国重点实验室

在电网发生扰动后，不同位置节点的频率会出现偏差，称为频率的空间分布。在以往的研究中，分频器公式已被提出用于估计电网的频率分布，但该公式的推导中采用了一些假设和简化，会导致较大的误差。论文基于复频率的概念，严格推导了电... 详细信息

在电网发生扰动后，不同位置节点的频率会出现偏差，称为频率的空间分布。在以往的研究中，分频器公式已被提出用于估计电网的频率分布，但该公式的推导中采用了一些假设和简化，会导致较大的误差。论文基于复频率的概念，严格推导了电网中节点电压复频率和同步发电机内电势复频率之间的关系，提出了一个精确估计频率分布的公式。通过该公式，可以了解电网的频率空间分布机制，揭示频率分布的内在规律，说明频率的分布水平与网络的阻抗分布和电压水平相关。和已有分频器公式相比，网络电阻、负荷、节点电压与发电机内电势的幅值和角度等因素都被更加合理的考虑在内，严格推导过程使得所提出公式具有更高的精度。在IEEE 10机39节点系统和50机145节点系统中设置的时域仿真结果验证了该公式的准确性。

关键词：复频率频率分布分频器频率动态

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交直流复合电压下热老化油纸绝缘空间电荷特性

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高电压技术 2022年第12期48卷 4800-4808页

作者：黄欣周远翔张灵张云霄滕陈源薛磊新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机系) 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风光储分室乌鲁木齐830047

换流变压器阀侧绝缘长期承受交直流复合电压的作用。为了研究油纸绝缘在交直流复合电压下空间电荷特性,该文开展了油纸绝缘加速热老化试验,搭建复合电压下电声脉冲法空间电荷测量系统,测量交流、直流以及交直流复合电压下油纸绝缘内部... 详细信息

换流变压器阀侧绝缘长期承受交直流复合电压的作用。为了研究油纸绝缘在交直流复合电压下空间电荷特性,该文开展了油纸绝缘加速热老化试验,搭建复合电压下电声脉冲法空间电荷测量系统,测量交流、直流以及交直流复合电压下油纸绝缘内部空间电荷积聚和消散情况,并进一步计算得到油纸绝缘陷阱深度。研究结果表明,不同老化状态的油纸绝缘在交直流复合电压下均出现铝电极附近的负极性空间电荷积聚,老化的油纸绝缘由于正负电荷不同的注入迁移特性,在交流电压下同样出现负极性空间电荷积聚;随着老化时间的增加,油纸绝缘中积聚的空间电荷先减少后增加;与直流极化相比,交直流复合电压极化后老化油纸绝缘的平均陷阱深度更大。

关键词：油纸绝缘空间电荷交直流复合电压热老化陷阱

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考虑电力系统灵活爬坡需求的火电厂碳捕集改造方案优化方法

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电力建设 2025年

作者：邬凯浪单兰晴薄利明程雪婷刘新元蔡帜郭鸿业李寅晓新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机系) 国网山西省电力公司电力科学研究院中国电力科学研究院有限公司

【目的】在高比例可再生能源接入背景下，为满足电力系统灵活性和低碳需求，提出了考虑电力系统灵活爬坡需求的火电厂碳捕集改造方案优化方法。【方法】首先，针对大规模风电和光伏接入引发的电力系统爬坡需求攀升现象，建立电力系统灵... 详细信息

【目的】在高比例可再生能源接入背景下，为满足电力系统灵活性和低碳需求，提出了考虑电力系统灵活爬坡需求的火电厂碳捕集改造方案优化方法。【方法】首先，针对大规模风电和光伏接入引发的电力系统爬坡需求攀升现象，建立电力系统灵活性需求计算模型。其次，建立考虑碳捕集改造的火电机组灵活运行模型并量化其灵活爬坡供应能力。然后，考虑负荷、新能源的不确定性，引入灵活爬坡需求约束，建立基于模糊机会约束的火电厂碳捕集改造规划模型，对火电机组碳捕集改造规划问题和火电机组运行优化问题进行联合求解，得到火电最优碳捕集改造方案。最后，结合算例验证了碳捕集改造方案优化方法的有效性，并分析不同单位碳排放惩罚成本、新能源接入比例及置信水平对碳捕集改造方案的影响。【结果】仿真结果表明，在对火电机组进行最优碳捕集改造之后，电力系统的碳排放显著降低，可再生能源弃电率显著减少，系统的总运行成本降低了9.44%。【结论】通过对火电机组进行最优碳捕集改造，能够提升火电机组的出力下调空间和爬坡能力，在降低电力系统碳排放的同时促进可再生能源的消纳，提升系统运行的经济性。

关键词：灵活爬坡需求火电碳捕集改造模糊机会约束经济调度碳捕集

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