检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2025年

作者：郑名皓袁立强汪靖峰陈凯楠杨伟涛盛超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) 南方电网电力科技股份有限公司

两电平四桥臂拓扑是常见的三相四线AC/DC变换器拓扑，应用于配电台区等各类三相四线系统中，并可搭配LCL并网滤波器，兼顾并网或离网模式，提高电能质量。在背靠背台区互联等应用场景下，系统对于共模电压或共模电流的幅值具有限制，在... 详细信息

两电平四桥臂拓扑是常见的三相四线AC/DC变换器拓扑，应用于配电台区等各类三相四线系统中，并可搭配LCL并网滤波器，兼顾并网或离网模式，提高电能质量。在背靠背台区互联等应用场景下，系统对于共模电压或共模电流的幅值具有限制，在调制算法中采用共模电压抑制PWM成为一种典型的主动式共模抑制措施。然而，在LCL参数设计过程中，共模电压抑制PWM的谐波特性明显不同于普通PWM，三相四线系统还需要兼顾差模和共模特性，导致常规的三相三线LCL参数设计方法不再适用。因此，提出一种适用于共模电压抑制PWM的两电平四桥臂变换器并网LCL滤波器参数设计方法。该方法利用双傅里叶分解求解特定PWM信号及电压的频域分布，并分离出共模激励和差模激励。而后结合采用有源阻尼控制时的共模、差模等效电路的传递函数，求解并网电流等关键电路物理量的频域特性，从而解决了传统LCL参数设计方法不适用的问题。然后，根据经典设计方法和实际应用需求，给出一套可行的约束条件，建立数学优化问题模型，并利用数值方法求解可行域，完成LCL参数设计。最后，通过实验验证参数设计的有效性。所提设计方法计算速度快，计算过程中不依赖人工选择，高效简便，具有应用价值。

关键词： LCL滤波器参数设计共模电压抑制PWM 三相四线

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发电机定子单相接地故障下定子铁芯的电弧烧损过程

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电力自动化设备 2022年第12期42卷 197-203页

作者：龚衡桂林周光厚杨勇王祥珩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 东方电气集团东方电机有限公司四川德阳618000

针对发电机定子单相接地故障导致定子铁芯烧损的问题,提出了基于电弧模型和定子铁芯温度场模型的仿真分析方法。首先,根据单相接地等值电路构建电弧模型,分析电路参数对电弧电压和电弧功率的影响。其次,建立定子铁芯温度场模型,利用有... 详细信息

针对发电机定子单相接地故障导致定子铁芯烧损的问题,提出了基于电弧模型和定子铁芯温度场模型的仿真分析方法。首先,根据单相接地等值电路构建电弧模型,分析电路参数对电弧电压和电弧功率的影响。其次,建立定子铁芯温度场模型,利用有限元法计算电弧功率、故障时间等参数不同时铁芯的烧熔体积。仿真结果表明,电弧功率与接地故障电流大小、铁芯烧熔体积与电弧功率呈近似线性关系。最后,分析定子铁芯燃弧烧损试验数据,提出电弧功率模型,修正温度场模型,明确铁芯烧熔体积与接地故障电流大小的关系,并通过仿真与试验对比验证仿真分析方法的有效性。结合电弧烧损铁芯的仿真和试验以及电机制造厂家的铁芯局部修复水平,可以确定大型发电机的接地故障电流允许值最大为25 A。

关键词：大型发电机定子接地故障定子铁芯烧损过程电弧功率铁芯烧熔体积

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平抑高比例新能源发电功率波动的风-光-储容量最优配比

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电力建设 2023年第3期44卷 138-147页

作者：魏韡范越谢睿白珈于梅生伟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100084 国家电网有限公司西北分部西安市710048

发展新能源是应对环境污染和能源危机的根本性措施,有助于推动“双碳”目标的实现。可再生能源发电固有的间歇性、波动性给电网规划和运行带来严峻挑战。针对高比例新能源电力系统,分析了以最小功率波动为目标的新能源和储能容量最佳配... 详细信息

发展新能源是应对环境污染和能源危机的根本性措施,有助于推动“双碳”目标的实现。可再生能源发电固有的间歇性、波动性给电网规划和运行带来严峻挑战。针对高比例新能源电力系统,分析了以最小功率波动为目标的新能源和储能容量最佳配比。立足风光资源的互补性,构建了最小化系统功率波动的风光最优配比模型,并提出了基于线性规划的求解算法。最后建立了面向平滑新能源出力的储能容量配置参数线性规划模型,得到波动性指标关于储能容量的解析表达式,并根据成本确定了最优储能容量。所提方法为政策制定提供了可视化工具以及比单一最优解更加丰富的信息。

关键词：可再生能源储能容量配比参数规划分式规划

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应用分布式电压传感技术的配电线路行波故障测距

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电网技术 2023年第12期47卷 4837-4846页

作者：董新洲陈彬书董启环戴媛媛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 国网上海市电力公司浦东供电公司上海市浦东新区200122

提出了一种配电线路故障测距方法,该方法由2部分组成,首先采用基于电压行波到达时间序列的故障区间判据实现故障区判别;然后对确定区间实施双端法行波测距以实现精确故障定位。其核心是分布式电压传感器,该传感器采用Pockels原理实现线... 详细信息

提出了一种配电线路故障测距方法,该方法由2部分组成,首先采用基于电压行波到达时间序列的故障区间判据实现故障区判别;然后对确定区间实施双端法行波测距以实现精确故障定位。其核心是分布式电压传感器,该传感器采用Pockels原理实现线路电压的一二次传变,进而通过光纤通道实现线路电压信息的实时传输,可以有效完成远端节点电压的集中、同步、高速采集和处理。所提行波法同样适用于中性点非有效接地系统的单相接地故障准确测距。仿真验证了该方法的正确性,该方案不受中性点运行方式、系统运行状态的影响,故障定位误差小于100m以内,满足配电网对故障测距的实际需求。

关键词：配电线路故障测距分布式电压传感技术行波差动行波测距

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考虑电力系统拓扑变化的消息传递图神经网络暂态稳定评估

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中国电机工程学报 2021年第7期41卷 2341-2350页

作者：王铮澄周艳真郭庆来孙宏斌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)

近年来,数据驱动相关方法已经在电力系统暂态稳定评估等领域得到了广泛的应用。然而,传统数据驱动方法大多用于分析欧式数据,对电网拓扑连接关系的刻画受限,导致传统方法在新拓扑下的应用泛化能力不足。为此,该文基于消息传递图神经网络... 详细信息

近年来,数据驱动相关方法已经在电力系统暂态稳定评估等领域得到了广泛的应用。然而,传统数据驱动方法大多用于分析欧式数据,对电网拓扑连接关系的刻画受限,导致传统方法在新拓扑下的应用泛化能力不足。为此,该文基于消息传递图神经网络(message passing neural network,MPNN),提出一种基于稳态数据的电力系统暂态稳定评估方法。通过图数据处理和拓扑连接关系建模,训练得到能够描述电力系统拓扑变化的暂态稳定性评估模型。论文在新英格兰39节点系统上进行全面的仿真,生成包含600多种拓扑在内的百万级别样本数据。算例分析表明,与传统数据驱动方法相比,所提方法在面对拓扑频繁变化的运行场景数据集上具有更好的性能,对未学习过的新拓扑具有更强的泛化能力。

关键词：数据驱动深度学习暂态稳定性评估图神经网络拓扑变化

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面向多元灵活资源聚合的区域综合能源系统主动调节能力评估与优化:关键问题与研究架构

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2097-2118,I0002页

作者：司方远张宁韩英华窦真兰董启环康重庆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 东北大学秦皇岛分校河北省秦皇岛市066004 国网上海市电力公司上海市浦东新区200023

区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)通过对多元灵活资源的整合与协调,在本地多能源供需平衡的基础上优化可调节能力,进而通过共享可调节量实现跨区域能量互济,有望提升能源利用效率,在深入挖掘海量用户可调节潜... 详细信息

区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)通过对多元灵活资源的整合与协调,在本地多能源供需平衡的基础上优化可调节能力,进而通过共享可调节量实现跨区域能量互济,有望提升能源利用效率,在深入挖掘海量用户可调节潜力,充分发挥系统灵活性价值方面发挥着重要作用。该文首先系统分析多元灵活资源聚合下构建RIES的驱动力和瓶颈,对现有研究概况进行综述。基于当前研究路径,从RIES主动调节能力时空动态演变规律深度挖掘、复杂非线性动态RIES主动调节能力优化、多RIES集群分布式最优协调3个方面,分析RIES研究过程中的关键问题。在此基础上,从RIES“主动调节能力评估、自治协调优化、集群协同控制”3个共同影响系统经济稳定运行的重点问题提出多元灵活资源聚合下RIES的研究架构,并对关键研究内容进行分析和阐述。

关键词：区域综合能源系统灵活性主动调节能力能量共享不确定性分布式优化

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环氧浸渍纸热解动力学分析

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绝缘材料 2025年第4期58卷 117-125页

作者：周远翔钟波李宇航白正黄欣陈健宁姜贵敏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

套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧... 详细信息

套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧浸渍纸,进行不同升温速率下的热重实验和差示扫描量热分析,研究其热解过程,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法与Coast-Redfern(CR)法,获得无氧环境下环氧浸渍纸在高温下的热解动力学模型。结果表明:胶浸纸套管芯子材料环氧浸渍纸的热解过程可分为环氧熔融、反应吸热、分解气化3个阶段,前两个阶段分别符合三维扩散模型、随机成核和随后生长模型;套管芯子内部发生电弧击穿故障后,环氧浸渍纸在高温效应下的热分解质量损失高达90%,高温与气体膨胀使得芯子内部产生高幅值内应力进而导致芯体开裂甚至爆炸。

关键词：干式套管环氧浸渍纸热解过程热解动力学

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多能流多尺度综合安全评估关键技术研发与应用

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电网技术 2021年第2期45卷 437-447页

作者：薛屹洵潘昭光王彬孙宏斌郭庆来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)

综合安全评估是保障多能流系统安全运行的核心功能,在工程应用中面临多能安全状态"时间相依"、大规模多能流系统预想故障快速分析两方面挑战。针对上述挑战,设计了多能流多尺度综合安全评估功能框架,提出了"时间相依&qu... 详细信息

综合安全评估是保障多能流系统安全运行的核心功能,在工程应用中面临多能安全状态"时间相依"、大规模多能流系统预想故障快速分析两方面挑战。针对上述挑战,设计了多能流多尺度综合安全评估功能框架,提出了"时间相依"的多能流安全状态及安全指标,基于多能灵敏度和准稳态模型提出了快速预想故障筛选技术和多能流动态预想故障分析加速技术。所研发的多能流多尺度综合安全评估功能在多个现场实现应用,能考虑多能相互支撑作用,分析多能流间的连锁故障及随时间演变过程。

关键词：安全评估多能流能量管理系统时间相依连锁故障预想故障分析

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战略备用煤电机组的成本效益分析

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动力工程学报 2024年第4期44卷 537-546页

作者：李政杜秉霖张瑞瑜李晨鹏刘培刘建民解育才清华大学能源与动力工程系北京100084 清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 华能北京热电有限责任公司北京100020

气候变化导致极端天气频次升高,电力系统的安全稳定受到挑战。现有对战略备用机组的研究多为政策分析或者从机组成本和售电收入等角度进行建模仿真,无法全面反映其带来的经济社会影响。为综合分析战略备用机组的经济性,建立了考虑保障... 详细信息

气候变化导致极端天气频次升高,电力系统的安全稳定受到挑战。现有对战略备用机组的研究多为政策分析或者从机组成本和售电收入等角度进行建模仿真,无法全面反映其带来的经济社会影响。为综合分析战略备用机组的经济性,建立了考虑保障经济生产、居民健康效益和劳动力水平等方面收益以及电厂投资运维成本的成本效益分析模型,并以四川省限电事件为案例进行分析。结果表明:四川省限电事件中,战略备用机组可带来的度电效益为4.77元/(kW·h),战略备用机组所带来的度电成本约为1.91元/(kW·h),而使用已完成折旧的机组作为战略备用机组所带来的度电成本约为0.47元/(kW·h),所以从全社会角度分析,建设运营战略备用机组是经济可行的;机组运行时长是影响战略备用机组度电成本的最关键因素,一年内低于89 h的运行时长会使得机组度电成本高于其社会效益。

关键词：战略备用煤电机组效益分析成本分析案例分析

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电力电子混杂系统多时间尺度分析控制与应用(二):应用部分

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中国电机工程学报 2023年第2期43卷 677-692页

作者：虞竹珺赵争鸣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

文中在系列论文上篇介绍电力电子混杂系统多时间尺度分析和控制理论的基础上,进一步介绍其应用。首先从大容量和大规模电力电子系统应用需求出发,阐述电力电子技术应用面临的机遇和挑战;分析和介绍基于数值凸透镜原理的离散状态事件驱... 详细信息

文中在系列论文上篇介绍电力电子混杂系统多时间尺度分析和控制理论的基础上,进一步介绍其应用。首先从大容量和大规模电力电子系统应用需求出发,阐述电力电子技术应用面临的机遇和挑战;分析和介绍基于数值凸透镜原理的离散状态事件驱动建模仿真方法;分析和介绍基于多时间尺度的主动控制和能量平衡综合控制方法;特别综合展示这些方法在兆瓦级多端口多功能电力电子变压器中的实际应用情况;最后对多时间尺度分析控制方法的未来发展进行展望。

关键词：多时间尺度建模与仿真离散状态事件驱动主动控制能量平衡控制电力电子变压器

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