检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2022年第3期42卷 899-908页

作者：王杨晁苗苗谢小荣蒋小龙宋子宏四川大学电气工程学院四川省成都市610065 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) 北京市海淀区100084

近年来,国内外风电系统频繁发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)事故,严重影响电力系统安全稳定运行。为了给事故分析、抑制策略制定等提供可靠的数据支撑,亟需开展面向SSO的广域监测工作。为此,提出基于同步相量数据的SSO... 详细信息

近年来,国内外风电系统频繁发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)事故,严重影响电力系统安全稳定运行。为了给事故分析、抑制策略制定等提供可靠的数据支撑,亟需开展面向SSO的广域监测工作。为此,提出基于同步相量数据的SSO参数辨识方法。通过严密的数学推导,揭示SSO工况下同步相量数据主要由4种模态组成,从而可将SSO参数辨识问题转化为模态参数提取问题。进一步采用2种经典的模态参数提取算法:矩阵束算法(matrix pencil method, MPM)和特征值系统实现算法(eigenvalue system realization algorithm,ERA)实现了SSO频率与幅值的准确辨识,并利用截断奇异值分解和决定系数提高了辨识的可靠性。所提方法通过合成信号、电磁暂态仿真以及河北沽源实际振荡数据进行了验证,结果显示,即便在振荡初期幅值较小时,该文方法仍可有效辨识SSO参数,因此,理论成果有望在未来为SSO实时预警、全景展示提供技术支撑。

关键词：次同步振荡风电场广域测量系统次同步振荡参数辨识

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考虑频率耦合及交直流端口耦合效应的并网变流器三端口导纳模型

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中国电机工程学报 2022年第1期42卷 248-259页

作者：吴天昊谢小荣姜齐荣柴炜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) 北京市海淀区100084 国网上海市电力公司电力科学研究院上海市虹口区200437

三相并网变流器的阻抗/导纳建模对分析系统稳定性具有重要意义。传统研究大多只关注变流器的交流侧频率耦合效应和内环控制动态,但很少关注变流器交直流端口间的耦合效应及外环动态。该文提出一种三相变流器的三端口导纳模型,可以同时... 详细信息

三相并网变流器的阻抗/导纳建模对分析系统稳定性具有重要意义。传统研究大多只关注变流器的交流侧频率耦合效应和内环控制动态,但很少关注变流器交直流端口间的耦合效应及外环动态。该文提出一种三相变流器的三端口导纳模型,可以同时计及交流侧频率耦合和变流器交直流端口间动态耦合的影响,并使得各端口自身的小信号动态建模过程更为直观。通过所得模型展示了交直流耦合和频率耦合对系统稳定性的显著影响,并结合时域仿真验证了所提模型的准确性。

关键词：三端口网络频率耦合交直流耦合导纳模型稳定性分析电压源变流器

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双高电力系统频率安全问题评述及其应对措施

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中国电机工程学报 2022年第1期42卷 1-24页

作者：张子扬张宁杜尔顺康重庆王智冬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 清华大学低碳能源实验室北京市海淀区100084 国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209

在能源系统低碳化转型的过程中,电力系统中的可再生能源和电力电子设备比例快速增长,高比例可再生能源、高比例电力电子设备的"双高"特征为未来电力系统的频率安全带来严峻挑战。文中首先分析电力系统的双高特征为电力系统频... 详细信息

在能源系统低碳化转型的过程中,电力系统中的可再生能源和电力电子设备比例快速增长,高比例可再生能源、高比例电力电子设备的"双高"特征为未来电力系统的频率安全带来严峻挑战。文中首先分析电力系统的双高特征为电力系统频率响应特性所带来的4点新特性:传统调频资源稀缺化、频率时空分布差异化、频率调控手段多样化和频率动态机理复杂化。然后对比了时域仿真法、模型分析法和机器学习法3类主流的频率响应分析方法,在此基础上,从逆变器控制、低频减载保护、直流功率支援、系统调度运行和调频市场设计5个方面分析了改善双高电力系统频率响应特性的技术新进展。最后针对未来双高电力系统频率安全问题进行总结和展望。

关键词：高比例可再生能源高比例电力电子设备低惯量频率安全虚拟同步

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基于局部放电相位图谱和油中溶解气体信息融合的油纸绝缘缺陷识别方法

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绝缘材料 2023年第12期56卷 43-53页

作者：周远翔李永印陈健宁白正新疆大学电气工程学院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

基于单一检测手段的变压器故障诊断方法难以对油纸绝缘的同一类型缺陷进行细化识别,无法满足深远海风电快速发展背景下电力系统对设备运行可靠性的要求。因此,本文提出了一种基于局部放电相位(PRPD)图谱和油中溶解气体分析(DGA)信息融... 详细信息

基于单一检测手段的变压器故障诊断方法难以对油纸绝缘的同一类型缺陷进行细化识别,无法满足深远海风电快速发展背景下电力系统对设备运行可靠性的要求。因此,本文提出了一种基于局部放电相位(PRPD)图谱和油中溶解气体分析(DGA)信息融合的油纸绝缘缺陷识别方法,设计并制作了6种电极模型,模拟变压器中不同电场不均匀系数的沿面放电典型缺陷,并采集其PRPD及DGA数据;分别采用卷积神经网络(CNN)和反向传播神经网络(BPNN)对6类缺陷的PRPD图谱和DGA特征向量进行模式识别;提出基于D-S证据理论的CNN-BPNN信息融合模型,实现基于PRPD图谱与DGA数据的联合诊断。结果表明:基于D-S证据理论的CNN-BPNN模型可有效纠正单一判据模型的错误输出,并降低分类结果的不确定度,当PRPD图谱输入维度为8×8、16×16、32×32时,融入DGA特征向量的模型识别准确率分别为93.21%、97.53%、99.17%,较PRPD图谱单一判据模型的识别准确率分别提升了4.81%、2.78%、0.84%,该模型可有效融合局部放电的电气物理信息和化学产物信息,既提高了缺陷识别准确率,又增强了输出结果的置信程度,且降低了数据存储要求,可为变压器智能运维提供精确、可靠、轻量的缺陷识别方法。

关键词：沿面放电 PRPD图谱油中溶解气体神经网络 D-S证据理论

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高温聚合物薄膜电容器介电材料评述与展望

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高电压技术 2021年第9期47卷 3105-3123页

作者：李琦李曼茜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

聚合物电介质材料以其高充放电速率、高功率密度、高击穿场强和自愈性等优点被广泛应用于静电电容器中。然而新能源汽车、光伏并网、油气勘探、航空航天等应用对聚合物电容器在高温下的介电储能性能提出了更高的要求。为此介绍了电介质... 详细信息

聚合物电介质材料以其高充放电速率、高功率密度、高击穿场强和自愈性等优点被广泛应用于静电电容器中。然而新能源汽车、光伏并网、油气勘探、航空航天等应用对聚合物电容器在高温下的介电储能性能提出了更高的要求。为此介绍了电介质材料的基本物理背景,综述了一些典型的高温介电聚合物,重点介绍了介电聚合物复合材料,包括表面处理聚合物、基于填料形貌分类的聚合物基纳米复合材料、三明治结构复合材料和聚合物–分子半导体全有机复合材料。还对复合材料的电荷注入和输运特性与基体和纳米粒子的界面微区特性的最新研究进展进行了介绍。最后对高温聚合物电介质材料的发展现状和存在的挑战进行了简要总结。

关键词：聚合物电容器介电材料高温纳米复合材料

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基于附加频变增益控制的风电-柔性直流输电系统次同步振荡抑制方法

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电力自动化设备 2022年第8期42卷 146-152页

作者：李景一李浩志尹聪琦谢小荣杨建军王克中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江省深远海风电技术研究重点实验室浙江杭州311112 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

针对风电-柔性直流输电系统动态相互作用引发的次同步振荡(SSO)问题,提出了一种基于附加频变增益(SFDG)控制的SSO抑制策略。基于阻抗理论揭示了风电-柔性直流输电系统SSO的发生机理;采用参数灵敏度分析从多个变流控制环节中优选出施加S... 详细信息

针对风电-柔性直流输电系统动态相互作用引发的次同步振荡(SSO)问题,提出了一种基于附加频变增益(SFDG)控制的SSO抑制策略。基于阻抗理论揭示了风电-柔性直流输电系统SSO的发生机理;采用参数灵敏度分析从多个变流控制环节中优选出施加SFDG控制的最佳位置;将SFDG控制设计规范为多工况约束优化问题并求解实现其参数优化;通过对比施加SFDG控制前、后系统聚合阻抗的频率特性变化,从理论上说明SFDG控制的原理和作用。通过电磁暂态仿真验证了单一和2个SFDG控制的SSO抑制效果。

关键词：风电-柔性直流输电系统次同步振荡附加频变增益控制参数优化振荡抑制

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“双碳”与“新基建”背景下特高压输电技术的发展机遇

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高电压技术 2021年第7期47卷 2396-2408页

作者：周远翔陈健宁张灵张云霄滕陈源黄欣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

随着"新基建"概念的提出与完善,以5G通信、特高压、城际交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业物联网七大领域为核心的新型基础设施建设方向基本确定。文中通过阐述"新基建"的现状与趋势,结合中国&qu... 详细信息

随着"新基建"概念的提出与完善,以5G通信、特高压、城际交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业物联网七大领域为核心的新型基础设施建设方向基本确定。文中通过阐述"新基建"的现状与趋势,结合中国"碳达峰、碳中和"政策的推行,考虑中国资源、人口分布不均的国情与特高压输电技术的优缺点,对"新基建"下特高压输电技术的发展机遇进行探讨。分析结果表明,中国能源与经济总量位列世界前茅,但人均GDP与人均能源消耗量与发达国家相比仍有一定差距,且二氧化碳排放量全球第一,面临经济发展和环境保护的双重压力。一方面,以5G通信、人工智能为新经济增长点的"新基建"将为中国带来可观的能源建设需求,大容量、远距离的特高压输电技术在中国"西电东送"能源战略中将发挥关键性作用,为"新基建"提供可靠的能源保障,为"碳达峰、碳中和"提供灵活的清洁能源消纳调配。另一方面,"新基建"中以5G通信、人工智能、工业物联网为代表的新技术将促进特高压输电技术的发展与应用。在"新基建"背景下,特高压输电技术面临新的能源与环保需求,将有力带动电力行业、国家经济的发展,为实现"碳达峰、碳中和"提供有效的解决方案。

关键词：新基建特高压输电碳达峰碳中和 5G通信人工智能

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碳中和目标下构建新型电力系统的挑战与展望

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2806-2818页

作者：张智刚康重庆国家电网有限公司北京市西城区100031 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) 北京市海淀区100084

构建以清洁低碳能源为主体的能源供应体系,建设新型电力系统是实现碳中和目标的关键举措。电力系统从化石能源主导转变为清洁能源主导,面临新型平衡体系、复杂安全机理、成本疏导机制等多重挑战与变革。该文从结构、形态、技术、机制4... 详细信息

构建以清洁低碳能源为主体的能源供应体系,建设新型电力系统是实现碳中和目标的关键举措。电力系统从化石能源主导转变为清洁能源主导,面临新型平衡体系、复杂安全机理、成本疏导机制等多重挑战与变革。该文从结构、形态、技术、机制4个方面分析新型电力系统的内涵与特征;分析研判新型电力系统演化路径;最后,针对新型电力系统构建提出发展建议与展望。

关键词：新型电力系统碳达峰碳中和新能源低碳转型

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基于电场诱导二次谐波效应的非侵入式电场测量方法及系统

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高电压技术 2021年第12期47卷 4177-4190页

作者：崔英哲庄池杰曾嵘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

电场测量是研究气体放电的关键,在高电压领域具有较为广泛的需求,传统的侵入式电场测量会畸变电场。为此自主建立了基于电场诱导二次谐波原理的空间电场测量系统,该效应的电场测量系统具有非侵入式、不受气体环境限制、高空间和时间分... 详细信息

电场测量是研究气体放电的关键,在高电压领域具有较为广泛的需求,传统的侵入式电场测量会畸变电场。为此自主建立了基于电场诱导二次谐波原理的空间电场测量系统,该效应的电场测量系统具有非侵入式、不受气体环境限制、高空间和时间分辨的优点。考虑激光能量空间分布和待测电场分布,提出了二次谐波效应自洽模型,验证了模型的正确性。从理论及实验两方面,研究了二次谐波信号强度与入射激光偏振方向、光路聚焦参数之间的关系,讨论了平面波近似模型的适用范围。通过优化光路结构、调节透镜强聚焦结构、提高激光功率的方式,提高了系统灵敏度,已实现的系统的最小可测电场为0.4 kV/cm,最小空间分辨率达毫米级。

关键词：非侵入式电场测量电场诱导二次谐波效应自洽模型测量性能电场测量系统

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共享杆塔时域仿真模型及线缆雷电流分布

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高压电器 2022年第4期58卷 40-46页

作者：彭程阳晋邹军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 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070

雷击共享杆塔,雷电流可能通过沿塔布置的线缆的金属屏蔽层侵入弱电设备。为确保通信设备可靠运行,文中对共享杆塔雷电流分布情况展开时域仿真分析。首先基于矩量法和二端口网络理论,得到共用接地系统二端口阻抗参数频率响应;利用网络变... 详细信息

雷击共享杆塔,雷电流可能通过沿塔布置的线缆的金属屏蔽层侵入弱电设备。为确保通信设备可靠运行,文中对共享杆塔雷电流分布情况展开时域仿真分析。首先基于矩量法和二端口网络理论,得到共用接地系统二端口阻抗参数频率响应;利用网络变换方法与矢量匹配法可得共享杆塔共用接地系统二端口T形等效电路;将接地系统时域仿真模型与Hara多波阻抗杆塔模型、线缆Bergeron模型相结合,仿真可得塔身及线缆雷电流分布情况。结果表明:土壤电阻率为100、300、500Ω·m时,线缆金属屏蔽层分流的百分比雷电流分别为5.79%、5.49%、3.81%,基于现有通信标准雷电流分流系数进行共享杆塔弱电设备防雷保护设计可确保设备可靠运行。

关键词：雷电流分布接地系统宽频响应二端口网络矢量匹配法时域等效电路

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