检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2022年第2期42卷 702-714页

作者：文武松赵争鸣袁立强姬世奇李凯魏树生电力系统及大型发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

电能路由器(electric energy router,EER)的中压交流端口(medium-voltage AC,MVAC)连接10kV交流电网,要求同时兼顾有功跟随、无功补偿和有源滤波等多种功能形态,而多形态的控制存在强耦合的特点。该文采用功率和电流两个维度的分析方法... 详细信息

电能路由器(electric energy router,EER)的中压交流端口(medium-voltage AC,MVAC)连接10kV交流电网,要求同时兼顾有功跟随、无功补偿和有源滤波等多种功能形态,而多形态的控制存在强耦合的特点。该文采用功率和电流两个维度的分析方法,在规律分析中实现多形态的解耦和控制。从功率的维度,在dq坐标系下对瞬时有功功率进行分解,获得三相有功功率的分布规律,通过注入负序电流和对三相有功偏差的调节,解决三相有功不平衡的控制问题。从电流的维度,提出在正序dq坐标系下对基波正序和高次谐波构成的统一分量进行调节、在负序dq坐标系下对基波负序分量进行调节的控制方案,通过合理组合不同中心频率的陷波滤波器(notch filter,NF)并用于控制回路中实现对电压、电流的解耦和准确提取,采用PI+矢量PI(vector proportional integral,VPI)调节器对基波正序和高次谐波构成的统一电流分量进行控制,有效补偿了被控对象造成的相位偏移影响,实现了对高次谐波电流的跟踪。该文还从系统的稳态和动态性能出发,对各控制环节的参数进行了详细设计,最后通过等比降容的MVAC-EER实验平台验证了控制策略的有效性和参数设计的正确性。

关键词：电能路由器多维解耦多功能形态参数设计

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直流接地极引起的高速铁路综合接地系统直流电流计算

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高压电器 2022年第3期58卷 51-56页

作者：宋伟张波黄军陈争李晨琨清华大学电机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 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430000

随着我国高速铁路的广泛延伸,直流接地极与高速铁路相接近的情况时有发生。直流接地极入地电流可能会对高速铁路综合接地系统造成影响。为了评估直流接地极对高速铁路综合接地系统的影响情况,文中建立了高速铁路综合接地系统的直流电流... 详细信息

随着我国高速铁路的广泛延伸,直流接地极与高速铁路相接近的情况时有发生。直流接地极入地电流可能会对高速铁路综合接地系统造成影响。为了评估直流接地极对高速铁路综合接地系统的影响情况,文中建立了高速铁路综合接地系统的直流电流分布的分析模型,获得了高速铁路沿线轴向直流电流分布和单位长度泄漏电流密度分布,说明了直流接地极对高速铁路综合接地系统的电腐蚀影响机理,并分析了土壤电阻率、直流接地极距离等因素对电腐蚀程度的影响。研究结果表明,直流接地极对高速铁路综合接地系统有一定的电腐蚀影响,应重点关注距离直流接地极较近并处于高土壤电阻率地区的高速铁路线路的电腐蚀情况。

关键词：直流输电接地极高速铁路泄漏电流密度综合接地系统电腐蚀

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变流器组网多时间尺度特性及其模型分细度仿真应用

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第1期63卷 78-93页

作者：张树卿唐绍普于思奇卢洵张东辉清华大学电机工程与应用电子技术系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北京100084 广东电网有限责任公司广州510030 清华四川能源互联网研究院成都610213

多变流器并网、组网运行和控制涉及宽时间尺度过程,新形态的动态和稳定问题也随之出现,仿真技术常被用于上述问题的研究。然而不同细度模型的功能、性能和适应性存在差异,仿真前应根据需要研究或体现的物理过程或现象评估被仿真过程蕴... 详细信息

多变流器并网、组网运行和控制涉及宽时间尺度过程,新形态的动态和稳定问题也随之出现,仿真技术常被用于上述问题的研究。然而不同细度模型的功能、性能和适应性存在差异,仿真前应根据需要研究或体现的物理过程或现象评估被仿真过程蕴含的时间尺度,并选用合适细度的模型。该文总结、评述了含多变流器电网仿真技术研究、应用现状和发展趋势,以常规多电平电压源变流器(VSC)和模块化多电平变流器(MMC)为例,分析变流器组网与控制共性特征,基于主电路和控制各环节响应时间特性,分析变流器组网多时间尺度动态特性及时间尺度划分,讨论变流器模型细度与仿真需求、主导物理过程时间尺度匹配问题,总结4种常见细度变流器模型的适应性及其在电力系统场景下的应用,并以仿真测试验证了变流器组网时间尺度分析的正确性,直观给出了不同细度模型和仿真的适应性。

关键词：变流器组网变流器控制多时间尺度模型细度电磁暂态仿真

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工业园区需求响应资源聚合优化配置方法

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电网技术 2022年第9期46卷 3543-3549页

作者：李明轩齐步洋贺大玮电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213

需求响应资源数量的不断提升对响应资源的优化运行方法提出了更高的要求。面向工业园区内负荷聚合商开展日内需求响应的应用场景,提出了一种资源聚合优化配置方法,即在日前时段对响应资源预先聚合优化形成一定数量满足特定条件的聚合体... 详细信息

需求响应资源数量的不断提升对响应资源的优化运行方法提出了更高的要求。面向工业园区内负荷聚合商开展日内需求响应的应用场景,提出了一种资源聚合优化配置方法,即在日前时段对响应资源预先聚合优化形成一定数量满足特定条件的聚合体,再在日内运行时段对各聚合体进行优化调用以满足电网侧需求。该方法实现对数量庞大、分散存在、特性各异的资源的灵活聚合和优化配置,充分发挥各资源响应潜力和互补特性,并通过将大量求解计算从日内转移至日前时段,平衡了响应实时性要求与计算规模的矛盾。通过算例分析验证了所提模型与方法的合理性和有效性。

关键词：需求响应工业园区负荷聚合商需求响应资源聚合优化运行

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基于IGCT复合模块直串接集中电阻的400 kV直流耗能装置原理与研制

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高电压技术 2022年第4期48卷 1510-1517页

作者：杨悦民许超群刘宇畅陈政宇余占清曾嵘清华大学电机工程与应用电子技术系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北京100084 北京电力设备总厂有限公司北京102401

在远海柔性直流输电系统中,通过在正负极直流母线之间加装直流耗能装置的方法,可以在陆地端交流侧发生瞬时故障时投入直流耗能装置吸收差额功率,从而解决海上风电直流送出系统的故障穿越问题。论文对基于门极换流晶闸管(integrated gate... 详细信息

在远海柔性直流输电系统中,通过在正负极直流母线之间加装直流耗能装置的方法,可以在陆地端交流侧发生瞬时故障时投入直流耗能装置吸收差额功率,从而解决海上风电直流送出系统的故障穿越问题。论文对基于门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)复合模块直串接集中电阻的直流耗能装置方案进行深入研究。首先,介绍了直流耗能装置的拓扑结构以及控制策略;其次,详细介绍了开关器件、电力电子阀、并联电容器、集中耗能电阻以及供能系统各部件的选型参数;最后,研制了120 kV级直流耗能装置工程样机并搭建了耗能实验平台,详细介绍了试验方法的等效性,并对样机进行了耗能实验验证。研究结果表明,研制的120 kV级直流耗能装置在10%、50%以及90%不同占空比下的吸收能量和吸收时间满足设计要求,证明了设计方案的合理性与可靠性。

关键词：柔性直流输电直流耗能装置拓扑结构集中电阻供能系统耗能试验

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基于漏磁信号深度特性的缺陷深度轮廓迭代优化方法

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 3077-3085页

作者：缪立恒潘峰彭丽莎黄松岭国网无锡供电公司江苏省无锡市214061 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(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

漏磁检测是一种广泛应用于钢结构件缺陷检测与评估中的无损检测方法。缺陷漏磁信号反演是漏磁检测的关键环节,其中有效的缺陷深度轮廓优化对于提高反演效率至关重要。该文提出一种基于漏磁信号深度特性的缺陷深度轮廓迭代优化方法,该方... 详细信息

漏磁检测是一种广泛应用于钢结构件缺陷检测与评估中的无损检测方法。缺陷漏磁信号反演是漏磁检测的关键环节,其中有效的缺陷深度轮廓优化对于提高反演效率至关重要。该文提出一种基于漏磁信号深度特性的缺陷深度轮廓迭代优化方法,该方法基于缺陷区域漏磁信号平均值与深度间的近似线性关系,对缺陷初始深度序列进行估计,并进一步根据缺陷计算漏磁信号与检测漏磁信号间的误差分析对缺陷深度序列进行优化更新,最终实现缺陷深度轮廓的反演重构。通过仿真与试验分别对不同类型缺陷的漏磁检测信号进行反演,仿真与试验结果均验证了该方法的有效性。

关键词：漏磁检测信号深度特性优化算法缺陷深度轮廓反演

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多元共混改性绝缘纸的制备及绝缘性能

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绝缘材料 2023年第3期56卷 1-8页

作者：周远翔王慧娟黄欣张兴晋薛磊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

为了研究有机填料和无机填料的共同作用对绝缘纸性能的影响,利用纳米原纤化纤维素包覆经盐酸多巴胺表面处理后的纳米二氧化钛(TiO_(2)),得到多元共混填料(PDA-TiO_(2)@NFC),然后将多元共混填料填充到纤维素绝缘纸中,制备了不同多元共混... 详细信息

为了研究有机填料和无机填料的共同作用对绝缘纸性能的影响,利用纳米原纤化纤维素包覆经盐酸多巴胺表面处理后的纳米二氧化钛(TiO_(2)),得到多元共混填料(PDA-TiO_(2)@NFC),然后将多元共混填料填充到纤维素绝缘纸中,制备了不同多元共混填料浓度改性的三明治结构绝缘纸,探究了多元共混填料改性绝缘纸的最佳浓度,分析了不同多元共混填料浓度改性绝缘纸的抗张强度、直流体积电阻率、击穿特性和空间电荷。结果表明:当多元共混填料浓度为0.5%时,改性绝缘纸的抗张强度相对于未改性绝缘纸提升了17.90%,油浸纸的交、直流击穿强度均提升了17%以上,并且能有效抑制空间电荷的注入,对直流体积电导率的影响不甚明显。利用此种方法制备的三明治结构绝缘纸,力学性能和电气强度提升效果显著,为协同提升绝缘纸的各项性能提供了参考。

关键词：油纸三明治结构聚多巴胺纳米TiO_(2) 纳米原纤化纤维素

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异构非环烷基组分加入对环烷基变压器油理化与电气特性的影响

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高电压技术 2022年第12期48卷 4679-4687页

作者：周远翔刘俊王健一黄欣白松陈健宁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大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084 中国电力科学研究院有限公司北京100192

环烷基原油进一步精炼得到的优质变压器油电气性能良好,倾点和运动黏度较低,是目前换流变压器的主要用油,但相比常见电力变压器用油,其需要消耗数倍的环烷基原油。通过气制油(gas-to-liquid transformer oil,GTL)技术制得的异构非环烷... 详细信息

环烷基原油进一步精炼得到的优质变压器油电气性能良好,倾点和运动黏度较低,是目前换流变压器的主要用油,但相比常见电力变压器用油,其需要消耗数倍的环烷基原油。通过气制油(gas-to-liquid transformer oil,GTL)技术制得的异构非环烷基油拥有优秀的理化、电气性能,但是使用经济成本较高。为提高提高环烷基原油的利用率,本文将GTL油作为异构非环烷基组分,加入电力变压器常用的25号、45号变压器油中,对其进行组成调整,研究异构非环烷基组分对理化特性、电气特性的影响,并与用于换流变的KI50X变压器油进行对比,提出了一个与“通过对环烷基原油进一步精炼”不同的提升油品的性能与经济性的新思路。实验结果表明,在25号、45号环烷基油中加入异构非环烷基组分后,两种凝固机理互相影响,分子内摩擦力减小。与混合前的25号、45号油相比,混合油在倾点、低温运动黏度上有所下降,密度降低,击穿电压值、工频介质损耗因数与混油前相当,体积电阻率、抗热老化性能有所上升。通过向45号油中加入10%的GTL油有希望制造出倾点非常低的变压器油,在25号油中混入30%,45号油中加入33%的异构非环烷基组分后,两种混合油分别在倾点、低温运动黏度和所述电气特性方面与KI50X相当。

关键词：环烷基异构非环烷基倾点低温运动黏度热老化

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电力系统变流器构网控制技术的现状与发展趋势

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电网技术 2022年第9期46卷 3586-3594页

作者：许诘翊刘威刘树常富杰谢小荣电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 北京四方继保自动化股份有限公司北京市海淀区100084

随着新能源和电力电子设备的渗透率增加,电力系统有着惯性减小、系统强度变弱的趋势,稳定性问题愈发严重。构网(grid-forming,GFM)控制技术可以提高变流器的电压、频率支撑能力,增强电力系统稳定性。对构网控制的现状与发展趋势进行了... 详细信息

随着新能源和电力电子设备的渗透率增加,电力系统有着惯性减小、系统强度变弱的趋势,稳定性问题愈发严重。构网(grid-forming,GFM)控制技术可以提高变流器的电压、频率支撑能力,增强电力系统稳定性。对构网控制的现状与发展趋势进行了综述。首先,比较了构网控制技术与跟网型(grid-following,GFL)控制技术的差异,介绍了4类构网控制策略。然后,分析了构网控制技术在电力系统中的作用,介绍了具体的应用场景。最后,指出了该技术仍面临的挑战及可能的解决思路。

关键词：变流器跟网型(GFL)控制构网型(GFM)控制电力系统稳定下垂控制虚拟同步发电机虚拟惯量

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基于局部放电相位图谱和油中溶解气体信息融合的油纸绝缘缺陷识别方法

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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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