检索结果-内蒙古大学图书馆

动力工程学报 2022年第11期42卷 1042-1050页

作者：李晨鹏李政刘培赵广辉清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084 中山嘉明电力有限公司广东中山528400

为评估未来使用可再生能源合成的无碳氨的氨煤混燃机组在实际应用中的技术经济性,建立了无碳氨合成成本计算方法以及煤电机组氨煤混燃平准化电力成本(LCOE)经济模型。基于各环节的投资成本与耗能情况,进行了平准化无碳氨成本的计算。结... 详细信息

为评估未来使用可再生能源合成的无碳氨的氨煤混燃机组在实际应用中的技术经济性,建立了无碳氨合成成本计算方法以及煤电机组氨煤混燃平准化电力成本(LCOE)经济模型。基于各环节的投资成本与耗能情况,进行了平准化无碳氨成本的计算。结果表明:在当前可再生发电成本及技术投资情况下,无碳氨成本高于煤化工合成氨成本,且可再生发电成本为无碳氨成本的主要影响因素;考虑碳税情况下,在制氨成本以及碳排放成本不会产生较大改变的近未来范围内,氨煤混燃相较于传统煤电不具备经济优势;无碳氨价格是影响LCOE的主要因素。

关键词：无碳氨技术经济性平准化电力成本氨煤混燃

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柔性直流输电系统高频振荡建模分析与抑制策略综述

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中国电机工程学报 2023年第9期43卷 3308-3321,中插2页

作者：满九方谢小荣陈垒姚谦李鹏中国华能集团有限公司北京市西城区 100031 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 中国大唐集团科学技术研究总院华北电力试验研究院北京市石景山区 100040

柔性直流输电技术凭借其自身的经济性优势在可再生能源大规模外送和跨区输电等方面得到了广泛应用.近年来,在国内外基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统中发生了多起高频振荡事件,严重威胁电力系统的安全稳定运行并制约可再生能... 详细信息

柔性直流输电技术凭借其自身的经济性优势在可再生能源大规模外送和跨区输电等方面得到了广泛应用.近年来,在国内外基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统中发生了多起高频振荡事件,严重威胁电力系统的安全稳定运行并制约可再生能源的大规模消纳.为深入研究并解决该新型电力系统高频振荡问题,该文首先归纳了国内外实际发生的部分典型高频振荡事件及其危害.在此基础上,从振荡稳定分析、阻抗建模和抑制策略等三方面入手,总结柔性直流输电系统高频振荡的研究现状.最后,针对柔性直流输电系统的高频振荡问题,给出当前研究面临的困难与挑战,并对未来研究方向进行了展望.

关键词：柔性直流输电系统高频振荡阻抗建模稳定性分析抑制策略

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双高电力系统频率安全问题评述及其应对措施

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中国电机工程学报 2022年第1期42卷 1-24页

作者：张子扬张宁杜尔顺康重庆王智冬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 清华大学低碳能源实验室北京市海淀区100084 国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209

在能源系统低碳化转型的过程中,电力系统中的可再生能源和电力电子设备比例快速增长,高比例可再生能源、高比例电力电子设备的"双高"特征为未来电力系统的频率安全带来严峻挑战。文中首先分析电力系统的双高特征为电力系统频... 详细信息

在能源系统低碳化转型的过程中,电力系统中的可再生能源和电力电子设备比例快速增长,高比例可再生能源、高比例电力电子设备的"双高"特征为未来电力系统的频率安全带来严峻挑战。文中首先分析电力系统的双高特征为电力系统频率响应特性所带来的4点新特性:传统调频资源稀缺化、频率时空分布差异化、频率调控手段多样化和频率动态机理复杂化。然后对比了时域仿真法、模型分析法和机器学习法3类主流的频率响应分析方法,在此基础上,从逆变器控制、低频减载保护、直流功率支援、系统调度运行和调频市场设计5个方面分析了改善双高电力系统频率响应特性的技术新进展。最后针对未来双高电力系统频率安全问题进行总结和展望。

关键词：高比例可再生能源高比例电力电子设备低惯量频率安全虚拟同步

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甲醇重整固体氧化物燃料电池热电联产系统热力学分析与优化设计

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 502-512,I0009页

作者：李青山郝勇生翁方龙韩敏芳孙立大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心(东南大学能源与环境学院) 江苏省南京市210018 中国船舰研究设计中心湖北省武汉市430064 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型... 详细信息

甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型,通过Aspen Custom Model软件建立SOFC机理模型。针对甲醇重整过程水醇比及反应器温度、SOFC工作过程燃料利用率及工作温度双参数共同作用的影响进行详细分析。结果表明,甲醇重整过程最佳水醇比为1.3/1,最佳反应出口温度为280℃;SOFC最佳工作温度和燃料利用率分别为760℃和0.65;系统能量损失和(火用)损失随SOFC电功率增加而增加;SOFC电功率为50 kW时,SOFC电效率、系统能量效率和(火用)效率分别为59%、89%和41%。所提出的热电联产系统可实现高效热电供应,为SOFC船舶平台应用提供一定建议。

关键词：甲醇蒸汽重整固体氧化物燃料电池低温催化燃烧热力学性能

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电力电子混杂系统多时间尺度分析控制与应用(一):理论部分

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中国电机工程学报 2023年第1期43卷 236-249页

作者：赵争鸣虞竹珺施博辰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) 北京市海淀区100084

文中对电力电子混杂系统多时间尺度分析控制与应用研究进行总结,分理论和应用上下两篇。上篇针对电力电子系统在实际应用中急需解决的提升变换能力和可靠性问题,对电力电子科学进行再认识,认为电力电子科学是一门基于功率半导体开关组... 详细信息

文中对电力电子混杂系统多时间尺度分析控制与应用研究进行总结,分理论和应用上下两篇。上篇针对电力电子系统在实际应用中急需解决的提升变换能力和可靠性问题,对电力电子科学进行再认识,认为电力电子科学是一门基于功率半导体开关组合模式的电磁能量高效变换的科学。基于再认识框架,解析电力电子系统的多时间尺度混杂特征,进一步明确广义混杂系统的概念。针对广义混杂系统提出数值凸透镜分析解算方法,并予以论证。最后对该方法的发展进行展望。

关键词：电力电子学多时间尺度混杂系统数值凸透镜状态离散事件驱动

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共享杆塔时域仿真模型及线缆雷电流分布

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高压电器 2022年第4期58卷 40-46页

作者：彭程阳晋邹军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 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070

雷击共享杆塔,雷电流可能通过沿塔布置的线缆的金属屏蔽层侵入弱电设备。为确保通信设备可靠运行,文中对共享杆塔雷电流分布情况展开时域仿真分析。首先基于矩量法和二端口网络理论,得到共用接地系统二端口阻抗参数频率响应;利用网络变... 详细信息

雷击共享杆塔,雷电流可能通过沿塔布置的线缆的金属屏蔽层侵入弱电设备。为确保通信设备可靠运行,文中对共享杆塔雷电流分布情况展开时域仿真分析。首先基于矩量法和二端口网络理论,得到共用接地系统二端口阻抗参数频率响应;利用网络变换方法与矢量匹配法可得共享杆塔共用接地系统二端口T形等效电路;将接地系统时域仿真模型与Hara多波阻抗杆塔模型、线缆Bergeron模型相结合,仿真可得塔身及线缆雷电流分布情况。结果表明:土壤电阻率为100、300、500Ω·m时,线缆金属屏蔽层分流的百分比雷电流分别为5.79%、5.49%、3.81%,基于现有通信标准雷电流分流系数进行共享杆塔弱电设备防雷保护设计可确保设备可靠运行。

关键词：雷电流分布接地系统宽频响应二端口网络矢量匹配法时域等效电路

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变流式新能源机组的次/超同步振荡、小扰动同步稳定性与阻抗模型分析

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清华大学学报（自然科学版） 2022年第10期62卷 1706-1714页

作者：刘威谢小荣姜齐荣毛航银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 国网浙江省电力有限公司杭州310007

变流式新能源机组并网后可能引发次/超同步振荡。随着运行工况、电网强度和变流器控制参数的变化,次/超同步振荡频率可能逐渐接近工频,变为小扰动同步失稳引发的功率低频振荡问题。该文首先比较了次/超同步振荡和小扰动同步失稳的基本特... 详细信息

变流式新能源机组并网后可能引发次/超同步振荡。随着运行工况、电网强度和变流器控制参数的变化,次/超同步振荡频率可能逐渐接近工频,变为小扰动同步失稳引发的功率低频振荡问题。该文首先比较了次/超同步振荡和小扰动同步失稳的基本特征,指出用于次/超同步振荡分析的阻抗模型方法同样可用于分析小扰动同步失稳问题。然后,通过数学推导证明了对于同一变流式新能源机组并网系统,基于锁相环(phase-locked loop,PLL)动态方程分析和基于频率耦合阻抗模型分析的等价性,进一步为阻抗模型方法分析小扰动同步稳定性奠定理论基础。最后,通过时域仿真验证了阻抗模型方法分析变流式新能源机组小扰动同步稳定性的准确性。

关键词：变流式新能源机组小扰动同步稳定性次/超同步振荡阻抗模型锁相环(phase-locked loop,PLL)动态

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集成可再生能源发电的配电网无功优化模型

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电测与仪表 2023年第5期60卷 109-115页

作者：葛贤军袁晓冬田浩万宇翔葛磊蛟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) 北京100084 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京210000 天津大学电气信息与自动化工程学院天津300072

可再生能源规模化接入配电网已经成为共识。针对大量可再生电源以及电力电子器件所导致的配电网无功波动、网损增加以及电压波动等系列问题,提出了一种基于改进自适应粒子群算法的集成可再生能源的配电网无功优化方法。通过对风机以及... 详细信息

可再生能源规模化接入配电网已经成为共识。针对大量可再生电源以及电力电子器件所导致的配电网无功波动、网损增加以及电压波动等系列问题,提出了一种基于改进自适应粒子群算法的集成可再生能源的配电网无功优化方法。通过对风机以及光伏系统出力进行建模,获得其出力预测数据;建立含有电压越限罚函数的集成可再生能源的配电网无功优化模型;引入了电压稳定指标的概念,对配电网各个时段的电压状况进行评价;并通过改进的自适应粒子群优化算法进行模型求解;利用改进的IEEE-33节点系统进行了仿真验证。仿真结果表明文中提出的模型能够有效地降低网损,减少电压波动,保证电网的稳定运行,可以为后续的无功优化提供参考与借鉴。

关键词：可再生能源无功优化配电网改进自适应粒子群算法

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高性能电力电子设计自动化求解器关键因素与解决方法

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中国电机工程学报 2021年第20期41卷 7055-7067页

作者：袁立强陆子贤戴宇轩赵争鸣电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多... 详细信息

电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多物理模型的建立和求解,忽略了设计架构、设计流程、优化算法等求解器范畴的关键因素对设计性能的提升。文中提出一种用于电力电子设计自动化的求解器,方法论上,所提出的求解器与电力电子系统特性深度适配、与实用需求紧密结合、搭建统一框架,预留接口增加可扩展性和适用性;效果上,与已有设计工具相比,能在更短的设计周期内,优化并平衡了变换器损耗与体积的综合性能。最后,使用该工具设计一套50kW隔离双向DC-DC变换器样机,通过实验验证了所述工具计算合理性和优异性。

关键词：电力电子设计自动化计算机辅助设计工具求解器设计架构设计流程遗传算法隔离双向直流变换器

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基于碳排放流的电力系统低碳需求响应机制研究及效益分析

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2830-2841页

作者：李姚旺张宁杜尔顺刘昱良蔡啸贺大玮清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213 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

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然... 详细信息

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然而,电力系统“源随荷动”特征使得荷侧才是电力系统碳排放的主要责任人,用户的用电行为将对系统碳排放产生显著影响。为此,该文提出一种引导用户主动响应并降低系统碳排放的电力系统碳减排新机制——低碳需求响应机制。该机制以动态碳排放因子为引导信号,以用户自身减碳意愿或碳市场中的价格因素为激励信号。基于全国电力规划与运行模拟数据以及武汉市某企业负荷数据开展实证分析,分别从系统角度和用户角度验证了低碳需求响应技术具有较大的减碳潜力。最后,从新标准、新技术、新机制三方面对影响低碳需求响应机制实施效果的关键环节进行了研究展望。

关键词：电力系统碳减排低碳需求响应碳流理论碳计量实证分析

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