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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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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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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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加氢异构非环烷基变压器油的最新进展与展望

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中国电机工程学报 2020年第16期40卷 5373-5382页

作者：王健一周远翔程涣超陆家榆王兆伟白松张灵张云霄中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 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 电力系统国家重点实验室风光储分室(新疆大学电气工程学院) 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047

随着电网的快速发展,传统环烷基变压器油逐渐不能满足国内变压器油市场需求。同时,随着非环烷基变压器油的加氢异构技术的逐步提升并广泛应用,加氢异构非环烷基变压器油的研究及应用受到了越来越广泛的关注。但是目前,加氢异构非环烷基... 详细信息

随着电网的快速发展,传统环烷基变压器油逐渐不能满足国内变压器油市场需求。同时,随着非环烷基变压器油的加氢异构技术的逐步提升并广泛应用,加氢异构非环烷基变压器油的研究及应用受到了越来越广泛的关注。但是目前,加氢异构非环烷基变压器油在500kV及更高电压等级的电力变压器及换流变压器设备中尚处于可行性研究及试点应用阶段,油中溶解气体特性及空间电荷特性尚需深入研究。本文系统梳理并总结了加氢异构非环烷基变压器油的结构、理化和电气特性的相关研究进展。最后,对加氢异构非环烷基变压器油研究的发展趋势及关键问题进行了展望。

关键词：非环烷基变压器油加氢异构空间电荷油中溶解气体

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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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基于高频汇集母线的电能路由器能量自循环系统及功率协同控制策略

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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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利用电力电子装置的探测式故障识别技术分析与展望

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电力系统自动化 2020年第20期44卷 173-183页

作者：宋国兵王婷张保会董新洲康小宁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北京市100084 清华大学电机与应用电子技术系北京市100084

电力电子装置在电力系统大量接入改变了电网故障特征,适用于同步机激励下电网的常规继电保护面临挑战。电力电子化电力系统故障暂态特征复杂、持续时间较短,限制了被动检测保护技术的应用和发展,利用电力电子设备的可控能力可以提高继... 详细信息

电力电子装置在电力系统大量接入改变了电网故障特征,适用于同步机激励下电网的常规继电保护面临挑战。电力电子化电力系统故障暂态特征复杂、持续时间较短,限制了被动检测保护技术的应用和发展,利用电力电子设备的可控能力可以提高继电保护对故障的甄别能力。文中总结了控制与保护融合的探测式故障识别方法的关键技术,对能够实现主动探测的电力设备进行了分类,阐述了实现注入操作的可行性和注入探测信号的物理限制,最后探讨了探测式故障识别方法的应用场景,并给出了研究展望。

关键词：交直流混联系统电力电子主动注入主动探测故障识别继电保护

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大型发电机及其机端外接元件单相接地故障定位

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中国电力 2020年第3期53卷 119-125页

作者：赵思腾桂林张琦雪王祥珩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 南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102

为了区分大型发电机及其机端外接元件的单相接地故障,提出了一种基于零序方向判别原理的定位方案,将发电机及其机端外接元件划分为发电机本体、励磁变高压绕组、高厂变高压绕组和剩余外接元件4个区域,采用排除法依次排查并确定故障位置... 详细信息

为了区分大型发电机及其机端外接元件的单相接地故障,提出了一种基于零序方向判别原理的定位方案,将发电机及其机端外接元件划分为发电机本体、励磁变高压绕组、高厂变高压绕组和剩余外接元件4个区域,采用排除法依次排查并确定故障位置。该定位方案的关键在于机端零序电流和励磁变/高厂变高压侧零序电流的测量,需要结合故障区域选择不同的电流互感器。采用现场故障案例对所提定位方案进行了验证,表明该方案能够实现发电机及其外接元件接地故障的准确定位,缩短了故障检修时间,保证了发电机及时恢复供电。该故障定位方法具有推广应用价值。

关键词：发电机机端外接元件接地故障定位零序方向判别原理排除法

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用于变压器局部放电检测的套管末屏传感方式的灵敏度研究

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变压器 2020年第6期57卷 49-54页

作者：徐洋刘卫东高文胜国网苏州供电公司浙江苏州215004 清华大学电机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

本文中作者在110kV的变压器套管模型上,使用末屏传感方式测量了几种典型缺陷的局部放电数据,并将其与脉冲电流法、高频电流互感法和特高频方法等多种局部放电测量方法的测量结果进行了比较。

关键词：变压器套管末屏局部放电

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基于边缘计算的电力系统稳态数据压缩方法

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能源与环保 2022年第3期44卷 207-212页

作者：刘玉林田浩张利田文辉刘喜军吴肇赟中国石化集团胜利石油管理局有限公司电力分公司山东东营257000 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 南京信息工程大学滨江学院江苏无锡214105

为有效压缩电力系统数据,缩减储存空间与数据传输量,面向电力系统工作过程中生成的大规模稳态数据,以边缘计算为技术支撑,提出一种数据压缩方法实现有效解决。通过建立联合稀疏模型、建立稀疏冗余字典、明确测量矩阵、建立联合重构算法... 详细信息

为有效压缩电力系统数据,缩减储存空间与数据传输量,面向电力系统工作过程中生成的大规模稳态数据,以边缘计算为技术支撑,提出一种数据压缩方法实现有效解决。通过建立联合稀疏模型、建立稀疏冗余字典、明确测量矩阵、建立联合重构算法等阶段,结合压缩感知与分布式信源编码,完成边缘计算下电力系统稳态数据融合。利用小波变换算法,按分辨率将得到的数据融合结果分解至各个尺度水平上,得到高频系数与低频系数,经阈值处理高频系数后,采用无损编码技术输出压缩结果。试验阶段中,针对某电网公司的试运行电力系统静态数据展开压缩试验,依据数据压缩空间占比、赋范均方误差以及数据压缩比率3个指标的定量评估结果,检验出所提方法具有较为明显的压缩优势,压缩信号与实际采样信号波形拟合程度较高。

关键词：边缘计算电力系统稳态数据数据融合压缩小波变换

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