检索结果-内蒙古大学图书馆

动力工程学报 2023年第1期43卷 34-40,55页

作者：张永王佑薛亚丽李政国能蚌埠发电有限公司安徽蚌埠233411 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 清华大学山西清洁能源研究院太原030006

针对Ⅰ阶线性自抗扰控制器应用于火电机组大惯性过程控制时响应较慢的问题,提出了一种改进设计方法。基于预估模型信息设计补偿环节,将扩张状态观测器的等效观测对象近似为比例环节,并通过对总和扰动进行补偿,使得闭环系统的动态近似于... 详细信息

针对Ⅰ阶线性自抗扰控制器应用于火电机组大惯性过程控制时响应较慢的问题,提出了一种改进设计方法。基于预估模型信息设计补偿环节,将扩张状态观测器的等效观测对象近似为比例环节,并通过对总和扰动进行补偿,使得闭环系统的动态近似于预期响应,且兼具良好的抗扰能力和鲁棒性。通过分析,明确了该控制器各参数的物理意义及其整定策略,通过仿真验证了控制效果和鲁棒性,并在某二次再热机组高压加热器水位和过热汽温Ⅰ级喷水减温控制回路上对该设计方法进行了组态和测试。结果表明:改进的自抗扰控制器提高了系统的控制性能;该方法的实现和整定较简便,具有良好的工程应用潜力。

关键词：火电机组控制线性自抗扰控制扩张状态观测器设计补偿参数整定

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电能路由器中压交流端口多形态的多维解耦控制

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中国电机工程学报 2022年第2期42卷 702-714页

作者：文武松赵争鸣袁立强姬世奇李凯魏树生电力系统及大型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 北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

电能路由器(electric energy router,EER)的中压交流端口(medium-voltage AC,MVAC)连接10kV交流电网,要求同时兼顾有功跟随、无功补偿和有源滤波等多种功能形态,而多形态的控制存在强耦合的特点。该文采用功率和电流两个维度的分析方法... 详细信息

电能路由器(electric energy router,EER)的中压交流端口(medium-voltage AC,MVAC)连接10kV交流电网,要求同时兼顾有功跟随、无功补偿和有源滤波等多种功能形态,而多形态的控制存在强耦合的特点。该文采用功率和电流两个维度的分析方法,在规律分析中实现多形态的解耦和控制。从功率的维度,在dq坐标系下对瞬时有功功率进行分解,获得三相有功功率的分布规律,通过注入负序电流和对三相有功偏差的调节,解决三相有功不平衡的控制问题。从电流的维度,提出在正序dq坐标系下对基波正序和高次谐波构成的统一分量进行调节、在负序dq坐标系下对基波负序分量进行调节的控制方案,通过合理组合不同中心频率的陷波滤波器(notch filter,NF)并用于控制回路中实现对电压、电流的解耦和准确提取,采用PI+矢量PI(vector proportional integral,VPI)调节器对基波正序和高次谐波构成的统一电流分量进行控制,有效补偿了被控对象造成的相位偏移影响,实现了对高次谐波电流的跟踪。该文还从系统的稳态和动态性能出发,对各控制环节的参数进行了详细设计,最后通过等比降容的MVAC-EER实验平台验证了控制策略的有效性和参数设计的正确性。

关键词：电能路由器多维解耦多功能形态参数设计

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基于IGCT复合模块直串接集中电阻的400 kV直流耗能装置原理与研制

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高电压技术 2022年第4期48卷 1510-1517页

作者：杨悦民许超群刘宇畅陈政宇余占清曾嵘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 北京电力设备总厂有限公司北京102401

在远海柔性直流输电系统中,通过在正负极直流母线之间加装直流耗能装置的方法,可以在陆地端交流侧发生瞬时故障时投入直流耗能装置吸收差额功率,从而解决海上风电直流送出系统的故障穿越问题。论文对基于门极换流晶闸管(integrated gate... 详细信息

在远海柔性直流输电系统中,通过在正负极直流母线之间加装直流耗能装置的方法,可以在陆地端交流侧发生瞬时故障时投入直流耗能装置吸收差额功率,从而解决海上风电直流送出系统的故障穿越问题。论文对基于门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)复合模块直串接集中电阻的直流耗能装置方案进行深入研究。首先,介绍了直流耗能装置的拓扑结构以及控制策略;其次,详细介绍了开关器件、电力电子阀、并联电容器、集中耗能电阻以及供能系统各部件的选型参数;最后,研制了120 kV级直流耗能装置工程样机并搭建了耗能实验平台,详细介绍了试验方法的等效性,并对样机进行了耗能实验验证。研究结果表明,研制的120 kV级直流耗能装置在10%、50%以及90%不同占空比下的吸收能量和吸收时间满足设计要求,证明了设计方案的合理性与可靠性。

关键词：柔性直流输电直流耗能装置拓扑结构集中电阻供能系统耗能试验

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风电场群无功不均衡/无功环流抑制研究

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电网技术 2023年第1期47卷 109-119页

作者：郭嘉庆乔颖鲁宗相徐曼李佳明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 国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京市西城区100045

针对目前大规模风电汇集系统无功-电压控制中的无功分配问题,根据无功就地平衡原则,给出了无功的均衡分配方式,并定义了风电场的无功不均衡以及无功环流,提出了无功不均衡的评价指标;然后分别探讨了现有电压指令计算方式和无功控制周期... 详细信息

针对目前大规模风电汇集系统无功-电压控制中的无功分配问题,根据无功就地平衡原则,给出了无功的均衡分配方式,并定义了风电场的无功不均衡以及无功环流,提出了无功不均衡的评价指标;然后分别探讨了现有电压指令计算方式和无功控制周期不同对无功均衡性的影响;提出了考虑无功均衡性的风电场群无功-电压协调优化模型,并给出相应求解方法;基于所提优化模型,对现有风电场无功电压控制流程进行改进完善,纳入了对无功不均衡度的约束,在无功不均衡度过大时采用恒无功控制对无功进行调整。最后基于华北地区某风电场汇集系统,验证了所提策略可以在保证汇集母线电压控制精度的前提下,减小无功不均衡,抑制无功环流。

关键词：无功-电压控制无功不均衡无功环流优化模型改进控制流程

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投切型温控负荷一次调频策略及电网侧聚合建模

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中国电机工程学报 2022年第S1期42卷 1-11页

作者：聂世豪李桐陈磊徐飞张静忠王运闵勇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 国网宁夏电力有限公司宁夏回族自治区银川市750001

温控负荷是一种总体容量巨大的可调资源,参与需求侧响应可有效解决高比例新能源电力系统中一次调频资源短缺的问题。温控负荷具有数量多分布广的特点,同时投切型负荷还具有不可反复改变工作状态的特征。该文针对以上特征提出一种投切型... 详细信息

温控负荷是一种总体容量巨大的可调资源,参与需求侧响应可有效解决高比例新能源电力系统中一次调频资源短缺的问题。温控负荷具有数量多分布广的特点,同时投切型负荷还具有不可反复改变工作状态的特征。该文针对以上特征提出一种投切型温控负荷参与一次调频的分散式控制策略。该策略在保证用户舒适度的前提下有效提高了电网一次调频能力,不仅频率可以平滑恢复,负荷的调用时间与机会也尽量相同。针对电网一次调频分析的需求,提出对应的调频聚合模型,准确描述海量投切型温控负荷整体响应特性的同时减少了电网计算负担。仿真结果验证了控制策略以及聚合建模方法的有效性。

关键词：需求侧响应温控负荷聚合模型一次调频

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变流器组网多时间尺度特性及其模型分细度仿真应用

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第1期63卷 78-93页

作者：张树卿唐绍普于思奇卢洵张东辉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 广东电网有限责任公司广州510030 清华四川能源互联网研究院成都610213

多变流器并网、组网运行和控制涉及宽时间尺度过程,新形态的动态和稳定问题也随之出现,仿真技术常被用于上述问题的研究。然而不同细度模型的功能、性能和适应性存在差异,仿真前应根据需要研究或体现的物理过程或现象评估被仿真过程蕴... 详细信息

多变流器并网、组网运行和控制涉及宽时间尺度过程,新形态的动态和稳定问题也随之出现,仿真技术常被用于上述问题的研究。然而不同细度模型的功能、性能和适应性存在差异,仿真前应根据需要研究或体现的物理过程或现象评估被仿真过程蕴含的时间尺度,并选用合适细度的模型。该文总结、评述了含多变流器电网仿真技术研究、应用现状和发展趋势,以常规多电平电压源变流器(VSC)和模块化多电平变流器(MMC)为例,分析变流器组网与控制共性特征,基于主电路和控制各环节响应时间特性,分析变流器组网多时间尺度动态特性及时间尺度划分,讨论变流器模型细度与仿真需求、主导物理过程时间尺度匹配问题,总结4种常见细度变流器模型的适应性及其在电力系统场景下的应用,并以仿真测试验证了变流器组网时间尺度分析的正确性,直观给出了不同细度模型和仿真的适应性。

关键词：变流器组网变流器控制多时间尺度模型细度电磁暂态仿真

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一种采用矩阵压缩技术的交流输电杆塔周围电场高效计算方法

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高压电器 2022年第5期58卷 41-46页

作者：杨勃侯树政徐禄文邹军邱妮邹岸新国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123 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

在三维空间中采用模拟电荷法计算输电线在电力杆塔周围产生的电场时,输电线和杆塔由若干段有限长导体构成,在模拟电荷法的计算过程中发现,电位系数矩阵的构建会消耗大量计算时间。为加速电位系数矩阵的构建,文中将整档输电线路分成多个... 详细信息

在三维空间中采用模拟电荷法计算输电线在电力杆塔周围产生的电场时,输电线和杆塔由若干段有限长导体构成,在模拟电荷法的计算过程中发现,电位系数矩阵的构建会消耗大量计算时间。为加速电位系数矩阵的构建,文中将整档输电线路分成多个区域,每个区域包含许多导体段,区域内部导体之间的电位系数和不同区域内导体之间的电位系数采用不同的计算方法,并且利用自适应交叉近似算法填充非对角子矩阵,只需计算出原始电位系数矩阵的部分元素即可近似表示原矩阵,从而减少计算时间。文中方案可有效减少电位系数矩阵的构建时间,提高计算效率。文中通过算例验证计算方法的正确性。文中计算方法适用于多档高压交流输电线路在输电杆塔周围产生电场的三维模型计算。

关键词：自适应交叉近似模拟电荷法输电杆塔输电线路电场计算

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绿氢冶金综合能源系统优化：关键问题与研究框架

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中国电机工程学报 2024年

作者：司方远段玉戈盛康玲王小君刘曌姜春鹤和敬涵张宁于洋北京交通大学电气工程学院北京科技大学冶金与生态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(清华大学电机系) 华电淄博热电有限公司

绿氢是未来我国构建新型能源体系的重要载体。钢铁冶金行业低碳转型，构建安全、经济、灵活、高效的绿氢冶金综合能源系统将对我国碳达峰、碳中和战略目标的实现起到关键作用。本文首先分析了从“高炉富氢”到“竖炉绿氢”的钢铁冶金工... 详细信息

绿氢是未来我国构建新型能源体系的重要载体。钢铁冶金行业低碳转型，构建安全、经济、灵活、高效的绿氢冶金综合能源系统将对我国碳达峰、碳中和战略目标的实现起到关键作用。本文首先分析了从“高炉富氢”到“竖炉绿氢”的钢铁冶金工业研究转变趋势，并对当前绿氢冶金综合能源系统优化的研究概况进行了综述。基于绿氢冶金综合能源系统的研究路径，从多能质流一体化分析、多环节一体化调控、系统灵活高效运行3个方面，分析了绿氢冶金低碳优化过程中的关键问题。在此基础上，从多能质流一体化精准建模、“供、需、转、存”多尺度协同调控、能效-灵活性-风险量化解析与高效运行3个方面提出了绿氢冶金综合能源系统优化的研究框架，并对关键研究内容进行了分析和阐述。本文有望为能源和钢铁冶金行业低碳转型下新型综合能源系统建设、产业发展规划提供基础理论与技术支撑。

关键词：综合能源系统建模与分析绿氢冶金多能质流耦合运行灵活性提升

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基于虚拟同步机控制的新能源发电并网系统小干扰稳定临界短路比

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电力建设 2022年第3期43卷 131-140页

作者：康思伟董文凯郭诗然孙红军谢小荣中海油融风能源有限公司上海市200335 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100084

近年来的研究表明,电压控制型虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)除具备为交流系统提供频率和电压支撑的能力外,对弱电网运行条件也具有良好的适应性。为提升电压控制型虚拟同步机并网系统运行稳定性,充分发挥其优势,探讨... 详细信息

近年来的研究表明,电压控制型虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)除具备为交流系统提供频率和电压支撑的能力外,对弱电网运行条件也具有良好的适应性。为提升电压控制型虚拟同步机并网系统运行稳定性,充分发挥其优势,探讨了电压控制型虚拟同步机并网系统小干扰稳定临界短路比(critical short circuit ratio,CSCR)的确定方法及相关稳定判据。为此,首先建立了虚拟同步机并网系统小信号模型,并将其整理为两输入两输出单位负反馈系统的表示形式。然后,基于广义奈奎斯特判据,探讨了考虑电网强度作用的系统小干扰稳定判据,定义了系统小干扰稳定临界短路比,可为未来虚拟同步机并网系统规划提供指导和借鉴。最后,通过仿真算例,验证了所提方法的有效性。

关键词：新能源发电虚拟同步机(VSG) 小干扰稳定性电网强度临界短路比(CSCR)

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直流接地极引起的高速铁路综合接地系统直流电流计算

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高压电器 2022年第3期58卷 51-56页

作者：宋伟张波黄军陈争李晨琨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 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430000

随着我国高速铁路的广泛延伸,直流接地极与高速铁路相接近的情况时有发生。直流接地极入地电流可能会对高速铁路综合接地系统造成影响。为了评估直流接地极对高速铁路综合接地系统的影响情况,文中建立了高速铁路综合接地系统的直流电流... 详细信息

随着我国高速铁路的广泛延伸,直流接地极与高速铁路相接近的情况时有发生。直流接地极入地电流可能会对高速铁路综合接地系统造成影响。为了评估直流接地极对高速铁路综合接地系统的影响情况,文中建立了高速铁路综合接地系统的直流电流分布的分析模型,获得了高速铁路沿线轴向直流电流分布和单位长度泄漏电流密度分布,说明了直流接地极对高速铁路综合接地系统的电腐蚀影响机理,并分析了土壤电阻率、直流接地极距离等因素对电腐蚀程度的影响。研究结果表明,直流接地极对高速铁路综合接地系统有一定的电腐蚀影响,应重点关注距离直流接地极较近并处于高土壤电阻率地区的高速铁路线路的电腐蚀情况。

关键词：直流输电接地极高速铁路泄漏电流密度综合接地系统电腐蚀

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