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全国第九次电力电缆运行经验交流会

作者：周远翔张旭刘睿侯非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

电气化铁路牵引供电系统不同于普通供电系统，其负荷具有单相性、随机性、短时性、非线性及功率因数低等特点，造成了铁路牵引供电系统电流、电压特性复杂，对高速铁路牵引供电电缆提出挑战.为了研究27.5 kV铁路电缆对系统运行的影响以... 详细信息

电气化铁路牵引供电系统不同于普通供电系统，其负荷具有单相性、随机性、短时性、非线性及功率因数低等特点，造成了铁路牵引供电系统电流、电压特性复杂，对高速铁路牵引供电电缆提出挑战.为了研究27.5 kV铁路电缆对系统运行的影响以及供电系统中电缆的使用问题，本文以京津城际客运专线为实例，采用PSCAD/EMTP软件建立了铁路电缆运用于高速铁路牵引供电系统的模型，进行了仿真研究.通过比较数值计算值与列车运行生产月报实测值和仿真结果，验证了模型的正确性.进而，对负荷变化的情况下系统的电压、电流进行仿真，通过考虑电缆损耗、接地电阻，提出了27.5 kV铁路电缆接地的选择方法;通过研究牵引网电压分布规律及原因，解释了空载线路末端电压升高的现象，为铁路电缆电压等级的选取以及科学安全使用提供了实验依据.

关键词：高速铁路牵引供电系统仿真分析电力电缆

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智能电网的产业发展战略和政策建议

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电力科学与技术学报 2012年第3期27卷 9-15页

作者：夏清贾曦陈新宇董旭柱饶宏段卫国刘怡吴俊阳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 南方电网科学研究院广东广州510080

提出以"深度信息化、全面互动化、机制激励化、电能清洁化、资产高效化"为主要特征的智能电网基本内涵.结合中国国情,设计智能电网产业发展的战略目标与实施要点,即着重支撑大规模新能源发电的上网,提高电网安全稳定运行水平... 详细信息

提出以"深度信息化、全面互动化、机制激励化、电能清洁化、资产高效化"为主要特征的智能电网基本内涵.结合中国国情,设计智能电网产业发展的战略目标与实施要点,即着重支撑大规模新能源发电的上网,提高电网安全稳定运行水平、系统和资产利用效率、用户侧的能效管理和优质服务水平以及资源优化配置和高效利用能力,促进资源集约型和环境友好型社会建设,发挥产业集聚带动效应.在此基础上,提出保障上述战略目标实现的若干政策建议.

关键词：智能电网产业发展战略实施要点政策建议

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实际电力系统状态估计精度评价研究

实际电力系统状态估计精度评价研究

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中国电机工程学会电力系统自动化专业委员会2012年学术交流会

作者：郭烨张伯明吴文传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北京市海淀区100084

电力系统状态估计是能量管理系统的关键基础环节.实际电力系统的真实状态无法获得,因此对其状态估计精度进行评价就非常重要.本文分析了广泛使用的合格率指标存在的问题,提出了一种基于交叉熵和零注入失配量的状态估计精度评价准则.本... 详细信息

电力系统状态估计是能量管理系统的关键基础环节.实际电力系统的真实状态无法获得,因此对其状态估计精度进行评价就非常重要.本文分析了广泛使用的合格率指标存在的问题,提出了一种基于交叉熵和零注入失配量的状态估计精度评价准则.本文通过9 节点系统的示例说明了传统合格率指标的不足以及本文提出的评价准则的合理性,并通过118 节点系统的大量数值试验从统计意义上证明了本文所提出的评价准则的优越性.本文通过分析一个实际系统案例说明了合格率指标在现场存在的问题和本文研究的实际意义.

关键词： state estimation accuracy assessment correntropy zero injections acceptance rate

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用于电动汽车的一种新型混合级联型多电平储能变换器

用于电动汽车的一种新型混合级联型多电平储能变换器

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第五届电工技术前沿问题学术论坛暨湖南省电工技术学会2012年学术年会

作者：郑泽东亢玖慧任先文王奎李永东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 东北电力大学电气工程学院吉林 132012

采用蓄电池和超级电容的储能单元是电动汽车中的重要部分.本文提出了一种新型的混合级联型多电平充放电电路拓扑结构,储能单元的连接方式不再是传统的直接串并联,而是由每个桥臂单独控制储能单元后进行级联.将传统的均压电路和充放电控... 详细信息

采用蓄电池和超级电容的储能单元是电动汽车中的重要部分.本文提出了一种新型的混合级联型多电平充放电电路拓扑结构,储能单元的连接方式不再是传统的直接串并联,而是由每个桥臂单独控制储能单元后进行级联.将传统的均压电路和充放电控制电路合并为一个电路.由于每个储能单元是独立控制的,所以能够实时实现均衡,既能够保护储能单元,也能提高储能单元的利用率.该电路拓扑输出为多电平电压,可以减小逆变器输出的dv/dt对电机绝缘的影响,并且谐波含量少,提高控制性能.分析了电路拓扑的控制策略,并以铅酸蓄电池为例进行了实验,结果表明了该新型储能系统拓扑的合理性和优越性.

关键词：电动汽车储能系统多电平变换器电压均衡

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新型模块化多电平变换器电容电压波动规律及抑制方法

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电工技术学报 2011年第5期26卷 8-14页

作者：王奎郑泽东李永东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

模块化多电平变换器以其结构模块化、不需要变压器以及易于扩展到高电平等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型的模块化多电平变换器拓扑研究了其悬浮电容电压波动规律。首先从半桥臂的输出功率入手,分析了其功率脉动和一个周... 详细信息

模块化多电平变换器以其结构模块化、不需要变压器以及易于扩展到高电平等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型的模块化多电平变换器拓扑研究了其悬浮电容电压波动规律。首先从半桥臂的输出功率入手,分析了其功率脉动和一个周期内的能量变化,给出了电容电压波动幅值表达式。针对电容电压在低频下波动较大的问题,提出了一种电容电压波动抑制方法。采用叠加高频零序电压和相间环流的方式重构桥臂电压和电流,通过提高半桥臂输出功率的波动频率来减小悬浮电容的能量波动幅值,进而减小电容电压波动幅值。设计了一台三相五电平的实验样机并对上述控制方法进行了实验验证。

关键词：模块化多电平变换器悬浮电容电压波动零序电压

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一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑

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电工技术学报 2011年第8期26卷 1-6页

作者：王奎郑泽东李永东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

H桥级联多电平逆变器在高压大容量变频调速领域得到了广泛的应用,其最大的不足之处是必须使用庞大、复杂而昂贵的多绕组移相隔离变压器。为了省去传统H桥级联多电平变换器中的多绕组移相变压器,提出了一种新型的无变压器级联型多电平变... 详细信息

H桥级联多电平逆变器在高压大容量变频调速领域得到了广泛的应用,其最大的不足之处是必须使用庞大、复杂而昂贵的多绕组移相隔离变压器。为了省去传统H桥级联多电平变换器中的多绕组移相变压器,提出了一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑结构。该拓扑由通用拓扑结构派生而来,全部由基本单元级联而成,不需要大量独立直流电源,省去了多绕组移相隔离变压器,具有模块性强、结构简单、易于扩展等优点。和现有的主要多电平拓扑结构相比,随着电平数的增多,使用元件较少,更适合于五电平及以上多电平使用。以五电平拓扑为例进行了研究,分析了其工作原理和悬浮电容电压平衡控制方法,仿真和实验结果验证了其可行性。

关键词：多电平变换器无变压器拓扑基本单元级联悬浮电容

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基于超级电容储能的直驱海浪发电功率平抑控制策略研究

基于超级电容储能的直驱海浪发电功率平抑控制策略研究

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第五届电工技术前沿问题学术论坛暨湖南省电工技术学会2012年学术年会

作者：康庆肖曦聂赞相黄立培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

直驱海浪发电装置随海浪起伏运动会导致直线发电机输出功率的大范围频繁波动,对电网电能质量造成不良影响,并大大降低了电力电子变换装置的利用率.本文提出一种基于超级电容储能的功率波动平抑策略,通过在海浪发电并网的直流母线上并联... 详细信息

直驱海浪发电装置随海浪起伏运动会导致直线发电机输出功率的大范围频繁波动,对电网电能质量造成不良影响,并大大降低了电力电子变换装置的利用率.本文提出一种基于超级电容储能的功率波动平抑策略,通过在海浪发电并网的直流母线上并联由超级电容和双向DC-DC变换器组成的储能单元,实现对永磁直线发电机输出功率的调节,平抑海浪发电功率的波动.本文设计了带储能单元的海浪发电并网系统各部分协调控制策略,在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,实现了电机侧变流器最大海浪能跟踪、电网侧变流器单位功率因数并网和超级电容单元对海浪发电并网功率波动的平抑,验证了协调控制策略的正确性.

关键词：直驱海浪发电系统并网运行永磁直线电机功率控制超级电容

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基于新型模块化多电平变换器的五电平PWM整流器

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电工技术学报 2011年第5期26卷 34-38页

作者：王奎郑泽东李永东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

多电平PWM整流器具有功率因数可控、能量双向流动等优点,在电机高性能控制场合广受关注。而模块化多电平变换器(MMC)以结构模块化、不需要输入变压器以及易于扩展等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型模块化五电平PWM整流器... 详细信息

多电平PWM整流器具有功率因数可控、能量双向流动等优点,在电机高性能控制场合广受关注。而模块化多电平变换器(MMC)以结构模块化、不需要输入变压器以及易于扩展等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型模块化五电平PWM整流器展开研究,与传统MMC不同的是,新型MMC拓扑通过引入一个中间单元,使得输出相同电平数的情况下级联的单元数量更少。该五电平PWM整流控制系统可分为整流控制单元和PWM控制单元两部分,整流控制单元采用电压定向矢量控制实现母线电压稳定和单位输入功率因数控制;PWM控制单元采用载波层叠PWM方法,根据电容电压高低和电流方向选择合适的单元工作在充电或放电模式,以实现电容电压动态平衡控制。该控制方法可适用于任意单元级联和任意电平数。设计了一台三相五电平的实验样机并对上述控制方法进行了实验验证。

关键词：模块化多电平变换器(MMC) PWM整流器悬浮电容电压平衡控制

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绝缘子并联间隙防雷装置冲击放电特性研究

绝缘子并联间隙防雷装置冲击放电特性研究

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第三届(2012)全国架空输电线路技术研讨会

作者：彭翔陈禾夏谷林俞俊杰余占清曾嵘南方电网超高压公司检修试验中心广州市 510663 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市 100084

并联间隙可以通过控制电弧的运动路径有效避免雷击时造成的绝缘子烧灼和损坏，在输电线路雷电防护措施中的重要性不断提高。初始放电位置是并联间隙设计的关键考虑因素，由雷电击中杆塔或线路时雷电冲击波作用下的间隙放电特性决定。本... 详细信息

并联间隙可以通过控制电弧的运动路径有效避免雷击时造成的绝缘子烧灼和损坏，在输电线路雷电防护措施中的重要性不断提高。初始放电位置是并联间隙设计的关键考虑因素，由雷电击中杆塔或线路时雷电冲击波作用下的间隙放电特性决定。本文提出了3种可用于复合绝缘子保护的并联间隙类型，搭建了包含高速摄像机的冲击放电试验和观测平台，研究了并联间隙冲击放电过程特性，分析了结构参数对放电特性的影响。研究表明，并联间隙放电路径存在随机性;本文提出的3种并联间隙可实现100％并联间隙放电率;预放电区(PDA)放电率的决定因素是预放电区域突出于整个电极平面的距离，当该距离超过20mm或以上时，保证大部分放电发生在PDA：并联间隙距离与绝缘子原干弧距离相同时，并联间隙放电率仍接近100％，U50无明显变化，可以近似认为并联间隙对绝缘子的绝缘性能没有影响。

关键词：输电线路雷电防护措施绝缘子并联间隙放电特性

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绝缘子并联间隙防雷装置冲击放电特性研究

绝缘子并联间隙防雷装置冲击放电特性研究

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2012年全国电网企业设备状态检修技术交流研讨会

作者：彭翔陈禾夏谷林俞俊杰余占清曾嵘南方电网超高压公司检修试验中心广州市510663 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市100084

并联间隙可以通过控制电弧的运动路径有效避免雷击时造成的绝缘子烧灼和损坏,在输电线路雷电防护措施中的重要性不断提高。初始放电位置是并联间隙设计的关键考虑因素,由雷电击中杆塔或线路时雷电冲击波作用下的间隙放电特性决定。本文... 详细信息

并联间隙可以通过控制电弧的运动路径有效避免雷击时造成的绝缘子烧灼和损坏,在输电线路雷电防护措施中的重要性不断提高。初始放电位置是并联间隙设计的关键考虑因素,由雷电击中杆塔或线路时雷电冲击波作用下的间隙放电特性决定。本文提出了3种可用于复合绝缘子保护的并联间隙类型,搭建了包含高速摄像机的冲击放电试验和观测平台,研究了并联间隙冲击放电过程特性,分析了结构参数对放电特性的影响。研究表明,并联间隙放电路径存在随机性;本文提出的3种并联间隙可实现100％并联间隙放电率;预放电区(PDA)放电率的决定因素是预放电区域突出于整个电极平面的距离,当该距离超过20mm或以上时,保证大部分放电发生在PDA;并联间隙距离与绝缘子原干弧距离相同时,并联间隙放电率仍接近100％,U50无明显变化,可以近似认为并联间隙对绝缘子的绝缘性能没有影响。

关键词：输电线路复合绝缘子并联间隙放电特性雷电防护

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