检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2020年第6期65卷 442-452页

作者：梅生伟清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

电能是一种高品质的二次能源,是能量及信息转换、传输的重要载体.电力系统被列为20世纪最伟大的20项工程技术成就之首.以"强电"为载体的电力系统构成了现代社会能量传输的大动脉,以"弱电"为载体的通信网络构成了现... 详细信息

电能是一种高品质的二次能源,是能量及信息转换、传输的重要载体.电力系统被列为20世纪最伟大的20项工程技术成就之首.以"强电"为载体的电力系统构成了现代社会能量传输的大动脉,以"弱电"为载体的通信网络构成了现代社会的神经系统,它们渗透到人类生产、生活和社会活动的各个层面,推动现代文明飞跃发展.本文回顾了电力系统100多年来的光辉发展历程,分析了电力系统对材料、物理、化学、自动化、信息、医学等现代科学技术的影响,描述了电力系统对以"强电"的规模化应用为标志的第二次工业革命、以"弱电"的广泛应用为标志的第三次工业革命,以及以能源革命为核心的第四次工业革命的推动作用,展示了人类社会实现由蒸汽时代到电气时代、信息时代、绿色智能化时代的跨越式发展过程.进一步从人们的基本生活方式、国际政治经济格局等不同层面揭示了电力系统对人类社会的重要影响,并论述了电力系统对未来能源革命的战略意义及其发展趋势,以期对电力系统的伟大成就及演变规律形成更好的认识.

关键词：电力系统能源动脉现代文明伟大成就发展趋势

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基于系统开环频率特性的自动发电控制振荡分析

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电力系统自动化 2021年第13期45卷 133-140页

作者：李凯斌谢刚文陈磊李小菊夏翰林詹航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 国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆市401123

频率振荡中与自动发电控制(AGC)过程强相关的振荡被称为AGC振荡。基于单机单负荷系统,利用开环传递函数对AGC振荡进行分析,并通过分析不同参数或环节对开环传递函数频率特性的影响,研究其对AGC振荡的影响,结果表明:AGC参数中频差系数及... 详细信息

频率振荡中与自动发电控制(AGC)过程强相关的振荡被称为AGC振荡。基于单机单负荷系统,利用开环传递函数对AGC振荡进行分析,并通过分析不同参数或环节对开环传递函数频率特性的影响,研究其对AGC振荡的影响,结果表明:AGC参数中频差系数及积分系数过大、AGC传输延时过大、机组环节频率特性的幅值过大或相位滞后过大,都会导致系统开环传递函数的稳定裕度过小甚至为负,从而降低系统稳定性甚至引发AGC振荡。分析了机组特性对于AGC振荡的影响:一次调频起作用时,机组环节的幅值将会降低,从而提高AGC模式的稳定性;不同的水火电机组,其原动机环节的相位滞后不同,这会影响开环传递函数的相位裕度,进而影响AGC模式稳定性;机组的开度模式一般比功率模式拥有更快的一次调频调节速度,此时采用开度模式,机组在振荡频率处的幅值更低,系统AGC模式更稳定。特征值分析验证了理论分析的结果,且在多机多负荷系统算例中,验证了基于单机单负荷系统分析得到的结论。

关键词：频率振荡自动发电控制系统稳定性开环传递函数

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混合多端直流输电线路快速保护及自适应重启方法实用化研究

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中国电机工程学报 2021年第11期41卷 3873-3884页

作者：张晨浩宋国兵董新洲黄金海西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 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 许继电气股份有限公司河南省许昌市461000

混合多端直流被用于解决多直流馈入导致的逆变侧同时换相失败问题。快速保护与自愈技术是混合多端直流输电技术发展的关键。该文将行波在混合多端系统不同线路边界处的折反射等效为传递函数,在此基础上分别推导出混合多端系统不同线路... 详细信息

混合多端直流被用于解决多直流馈入导致的逆变侧同时换相失败问题。快速保护与自愈技术是混合多端直流输电技术发展的关键。该文将行波在混合多端系统不同线路边界处的折反射等效为传递函数,在此基础上分别推导出混合多端系统不同线路边界处的故障电压及其首极值时间表达式。结果表明区内故障时故障电压的首极值时间小于区外故障时故障电压的首极值时间,由此提出基于故障电压首极值时间的直流线路快速保护方案。同时,为了提高直流系统的不间断供电能力,在保护动作清除故障后,利用特征信号注入的方法判别故障性质,自适应的重启直流系统。将所提出的快速保护和自适应重启算法写入超高速保护样机,并在乌东德混合三端RTDS仿真平台做全系统闭环测试。测试结果表明,所提出的快速保护方案能快速可靠的识别直流线路的区内、外故障,耐过渡电阻能力达500Ω,提出的自适应重启方法可正确判别直流线路故障性质,提高直流系统的供电可靠性。

关键词：混合多端直流快速保护自适应重启超高速保护样机全系统闭环测试

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高渗透率下风电的调频技术研究综述

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中国电力 2021年第1期54卷 104-115页

作者：付红军陈惠粉赵华王凯丰鲁宗相乔颖国网河南省电力公司河南郑州450018 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450015 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

近年来全球风电渗透率不断提高,风电机组逐步替代传统同步机组,是引起电力系统频率调整困难、影响电网安全的主因之一。通过升级控制设计,风电可以提供旋转惯性和频率调节能力,变害为益,改善系统频率安全。结合调频时间尺度,详述风电参... 详细信息

近年来全球风电渗透率不断提高,风电机组逐步替代传统同步机组,是引起电力系统频率调整困难、影响电网安全的主因之一。通过升级控制设计,风电可以提供旋转惯性和频率调节能力,变害为益,改善系统频率安全。结合调频时间尺度,详述风电参与调频的各控制方法原理和特性,并分析不同方法的利弊和适应环节。分析高渗透率风电并网对电力系统频率稳定的影响,结合近年来多起风电参与的电力系统频率安全事故,指出不少国家和地区都调高了风电调频技术标准。最后,提出应该在技术经济评价、市场与准入等问题开展深入研究,以促进风电成为未来电力系统调频的重要组成部分。

关键词：风力发电频率调整控制策略储能技术协调控制

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单颗粒油页岩热解产物影响因素试验研究

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洁净煤技术 2021年第3期27卷 123-128页

作者：冯卫强白瑞祺冯玉鹏姚宣张缦黄逸群杨海瑞北京国电龙源环保工程有限公司北京100039 清华大学能源与动力工程系、电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

油页岩是我国重要的非常规油气资源,其开发利用对缓解我国能源短缺问题具有重大意义。油页岩灰分高,使油页岩热解过程中气相物质在颗粒内受到的传质阻力较大,影响热解产物的分布。搭建了单颗粒油页岩热解试验台,针对灰层传质阻力对单颗... 详细信息

油页岩是我国重要的非常规油气资源,其开发利用对缓解我国能源短缺问题具有重大意义。油页岩灰分高,使油页岩热解过程中气相物质在颗粒内受到的传质阻力较大,影响热解产物的分布。搭建了单颗粒油页岩热解试验台,针对灰层传质阻力对单颗粒油页岩热解特性的影响进行试验研究,对油页岩热解过程提供更本质的理解,为热解模型搭建提供基础,重点探究颗粒粒径、热解温度等因素对热解产物分布的影响,得到不同气体流速、颗粒粒径和热解温度下单颗粒油页岩热解产物的分布。研究发现,气体流速对油页岩颗粒热解产物分布影响不大;随着颗粒粒径增加,热解一次产物在析出颗粒前,发生更多热解二次反应,通过复杂的热解二次反应使部分热解产物重新被固定于半焦中,导致产物中页岩油比例下降、气体比例增加。颗粒粒径越大,在高热解温度下热解二次反应越明显,导致粗颗粒热解产物中页岩油比例随热解温度的升高,呈先升后降的趋势,而细颗粒热解产物中页岩油的比例随着热解温度的增加而增加。

关键词：单颗粒油页岩热解产物分布

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考虑虚拟电厂的电力系统灵活性提升方案研究

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电力需求侧管理 2022年第4期24卷 14-20页

作者：韩亮张维静胡娱欧张晶郭鸿业陈启鑫国家电网公司华北分部北京100053 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

双碳目标下能源低碳转型将推动风电、光伏等新能源逐步成为我国供电主体,但是间歇性出力的新能源需要足够的系统调节能力来支撑其稳定供电,这给新型电力系统的灵活性带来了极大挑战。基于京津唐新型电力系统运行需求,首先提出了火电机... 详细信息

双碳目标下能源低碳转型将推动风电、光伏等新能源逐步成为我国供电主体,但是间歇性出力的新能源需要足够的系统调节能力来支撑其稳定供电,这给新型电力系统的灵活性带来了极大挑战。基于京津唐新型电力系统运行需求,首先提出了火电机组灵活性改造、基于虚拟电厂的需求侧响应以及基于柔性负荷的需求侧响应等灵活性提升策略,其次构建了考虑灵活性资源约束、多日协调运行的全时序系统运行模型,最后通过京津唐规划系统进行了实证模拟,实现兼顾运行经济、环保性、效率多维效益的灵活性提升方案筛选,为未来新型电力系统规划建设提供了参考。

关键词：新型电力系统灵活性改造储能虚拟电厂需求响应

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多变量数据聚类最优选择的用电关联分析算法

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电网与清洁能源 2022年第4期38卷 86-94,103页

作者：苏欣田浩秦昌龙王浩施雨田文辉国网山东省电力公司济南供电公司山东济南250021 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 北京汇思慧能科技有限公司北京100080 南京信息工程大学滨江学院江苏无锡214015

针对多源用电大数据典型性分析结果不唯一且精度不高等问题,提出了一种多变量数据聚类最优选择的用电关联分析算法。算法借助小波变换日负荷聚类实现多源用电日负荷的相似性聚类,以提高数据分析的准确性;然后在获得分组上进行单次细粒... 详细信息

针对多源用电大数据典型性分析结果不唯一且精度不高等问题,提出了一种多变量数据聚类最优选择的用电关联分析算法。算法借助小波变换日负荷聚类实现多源用电日负荷的相似性聚类,以提高数据分析的准确性;然后在获得分组上进行单次细粒度典型相关分析;利用典型相关分析的预测性验证典型权重准确性,以实现单次分析结果的最优选择,实现分析结果的唯一性。算法在北京地区非居民用电客户的用电、用气和天气三元数据集上仿真实验,结果发现在不同用户群体上三元数据的典型性相关曲线存在基本稳定、季节性和周期性变化等三种模式。与其他8种算法对比可知,所提算法的关联挖掘最为深入和准确,其中平均相关系数至少提高了1.52%,均方差误差至少降低了2.09%。

关键词：多源用电数据用电关联分析分组聚类广义特征值典型权重

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脱硫湿烟气喷淋冷凝过程中的参数优化研究

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发电技术 2023年第1期44卷 107-114页

作者：刘文斌李璐璐李晓金姚宣杨海瑞北京国电龙源环保工程有限公司北京市海淀区100039 太原理工大学电气与动力工程学院山西省太原市030024 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

湿法脱硫技术的广泛使用将脱硫效率提高到90%以上,但脱硫后烟气含湿量大,增加了雾霾和微细颗粒物形成的可能性。以喷淋塔作为研究对象,基于Fluent软件对塔内的气液两相流场进行了三维稳态数值模拟。结果表明:喷淋液滴粒径对烟气冷凝除... 详细信息

湿法脱硫技术的广泛使用将脱硫效率提高到90%以上,但脱硫后烟气含湿量大,增加了雾霾和微细颗粒物形成的可能性。以喷淋塔作为研究对象,基于Fluent软件对塔内的气液两相流场进行了三维稳态数值模拟。结果表明:喷淋液滴粒径对烟气冷凝除湿具有关键作用,液滴粒径越小,气液两相接触面积越大,换热效果越明显,当液滴粒径小于700μm时,烟气温降可达到6 K以上;当入口烟气温度为319~335 K时,所引起的冷凝水量的比值基本不变;喷淋液滴速度对烟气流场具有整合作用,选择合适的液滴速度可减小烟气回流区、提高塔内空间利用率,当液滴速度增加至40 m/s时,出口烟气温降可提升1.9 K左右。

关键词：湿法烟气脱硫喷淋塔气液两相流除湿三维稳态数值模拟

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谐波引起的高压直流输电连续换相失败抑制方法研究

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电力系统保护与控制 2020年第5期48卷 33-41页

作者：张国辉景柳铭王宾刘萌董新洲国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250000 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

高压直流输电系统连续换相失败是引发交直流混联电网连锁故障的重要诱因。谐波造成的电压波形畸变导致换相面积减少,是引发连续换相失败的重要因素。现有换相失败抑制方法研究主要是针对换相电压工频幅值下降,缺乏对谐波影响的考虑。针... 详细信息

高压直流输电系统连续换相失败是引发交直流混联电网连锁故障的重要诱因。谐波造成的电压波形畸变导致换相面积减少,是引发连续换相失败的重要因素。现有换相失败抑制方法研究主要是针对换相电压工频幅值下降,缺乏对谐波影响的考虑。针对该问题,分析了谐波对连续换相失败的影响机理,计算了谐波对关断面积的影响因子,提出了一种考虑谐波的关断角整定值定量计算方法。所提算法在换相失败期间提高关断角控制器的指令值,提高后续阀组的关断裕度,抑制连续换相失败的发生。最后通过电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行验证。算例仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：高压直流输电系统连续换相失败电压波形畸变谐波

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特高压直流接地极入地电流对高速铁路综合接地系统腐蚀影响研究

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铁道标准设计 2021年第9期65卷 161-165,176页

作者：陈汉杰张华志黄军宋伟张波中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 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

直流输电系统以大地为回路运行时,在地中形成的电流场会对邻近多点分散接地的高速铁路综合接地系统产生电化学腐蚀影响。在介绍直流电阻与直流接地电阻仿真计算方法的基础上,针对高速铁路路基段、桥梁段、Ⅱ级和Ⅴ级围岩隧道段4种典型... 详细信息

直流输电系统以大地为回路运行时,在地中形成的电流场会对邻近多点分散接地的高速铁路综合接地系统产生电化学腐蚀影响。在介绍直流电阻与直流接地电阻仿真计算方法的基础上,针对高速铁路路基段、桥梁段、Ⅱ级和Ⅴ级围岩隧道段4种典型综合接地场景,分析其中存在的直流通路,提取出适用于长距离高速铁路综合接地系统仿真建模的“Π”形等效电路直流参数;基于此,以单位长度的泄漏电流密度为指标,比较不同高铁工程段综合接地的电化学腐蚀差异;研究接地极工作方式,土壤电阻率,接地极-高速铁路间距对高速铁路综合接地电化学腐蚀的影响规律。结果表明,当接地极阴极工作或邻近线路为桥梁区段时,高铁综合接地系统电化学腐蚀更严重,其严重程度与土壤电阻率正相关,与接地极-高速铁路间距负相关。

关键词：特高压直流接地极高速铁路综合接地系统电化学腐蚀

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