检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2024年第1期50卷 406-413页

作者：马宁嘉谢小荣孙谊媊王衡秦晓辉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) 北京100084 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐830063 中国电力科学研究院有限公司北京100180

随着新能源和电力电子装备在电力系统中的占比快速提升,系统的频率动态特性发生重大变化。为了研究新能源机组并网对新型电力系统频率时空分布特性的影响:首先,建立了新能源电力系统的频率动态响应解析模型,并分析了频率时空分布特性的... 详细信息

随着新能源和电力电子装备在电力系统中的占比快速提升,系统的频率动态特性发生重大变化。为了研究新能源机组并网对新型电力系统频率时空分布特性的影响:首先,建立了新能源电力系统的频率动态响应解析模型,并分析了频率时空分布特性的影响因素及新能源并网对该特性的影响机理;其次,讨论了研究频率时空分布特性的必要性及描述该特性的量化指标;最后,基于仿真结果分析了不同电网形态下的频率时空分布特性,并总结了新能源机组并网对该特性的影响规律。

关键词：新能源电力系统频率响应时空分布特性解析模型量化指标

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新型电力系统中储能的替代性价值测算

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电测与仪表 2025年第2期62卷 1-8页

作者：韩亮房曦晨郭鸿业胡娱欧张晶国家电网公司华北分部北京100053 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

储能可解决新型电力系统中调峰能力不足、频率不稳定、惯性不足等难题,与新能源一道有着广阔的发展前景。除去考虑技术因素外,储能的长远发展还需要考虑经济性因素,明晰其在系统中的各类价值并与其投资成本相比较。为解决过去文献中储... 详细信息

储能可解决新型电力系统中调峰能力不足、频率不稳定、惯性不足等难题,与新能源一道有着广阔的发展前景。除去考虑技术因素外,储能的长远发展还需要考虑经济性因素,明晰其在系统中的各类价值并与其投资成本相比较。为解决过去文献中储能价值定义不清、核算方式粗糙的问题,提出了一种改进的储能替代性价值测算方法。文章创新性地提出了一种储能替代性价值测算框架,借鉴VCG(vickery clark aloves)机制计算储能的引入对全系统综合成本的降低幅度。在测算综合成本时,运用规划-运行两阶段联合优化模型,考虑源网荷储的优化互动,实现更为准确合理的经济性分析。文章基于IEEE 5节点算例演示了所提方法的效果,并发现储能具有替代发输电投资、降低需求侧响应和备用费用等多元价值。

关键词：储能替代性价值联合优化 VCG机制发输电投资

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分布式固体氧化物燃料电池发电系统发展现状与展望

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中国电机工程学报 2023年第20期43卷 7959-7972页

作者：滕梓源张海明吕泽伟韩敏芳电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

能源是工业的粮食、国民经济的命脉。构建以清洁低碳能源为主体的能源供应体系,加速发展新型电力系统是我国实现“双碳”目标的关键举措。固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)分布式发电系统凭借高发电效率、低温室气体排... 详细信息

能源是工业的粮食、国民经济的命脉。构建以清洁低碳能源为主体的能源供应体系,加速发展新型电力系统是我国实现“双碳”目标的关键举措。固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)分布式发电系统凭借高发电效率、低温室气体排放以及安全可靠的系统保障脱颖而出,展现了下一代新型电力系统广阔发展前景,是世界主要发达国家大力发展和推广的新型分布式发电技术。该文从技术、结构、系统、应用等多个层面对以SOFC为代表的新型电力系统进行梳理;并对综合煤气化燃料电池联合发电技术(integrated gasification fuel cell,IGFC)进行介绍和碳减排分析;最后,针对分布式燃料电池发电系统的发展提出建议与展望。

关键词：新型电力系统分布式发电碳排放固体氧化物燃料电池综合煤气化燃料电池联合循环

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轨道交通350kW大功率无线电能传输系统研究

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电工技术学报 2022年第10期37卷 2411-2421,2445页

作者：陈凯楠蒋烨檀添林秋琼李剑超赵争鸣电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

无线电能传输(WPT)技术应用于轨道交通领域,可解决传统接触式供电在安全性、可靠性和经济性等方面的问题。但相比于当前主流WPT研究,该应用场景所涉及的功率大、系统复杂、实现难度较高,且在运动、机械等方面亦具有自身特征,存在诸多关... 详细信息

无线电能传输(WPT)技术应用于轨道交通领域,可解决传统接触式供电在安全性、可靠性和经济性等方面的问题。但相比于当前主流WPT研究,该应用场景所涉及的功率大、系统复杂、实现难度较高,且在运动、机械等方面亦具有自身特征,存在诸多关键技术问题有待解决。该文从拓扑架构、磁耦合机构、系统建模与参数优化、控制策略等方面对其开展研究,取得了若干阶段性成果,并基于此研发350kW轨道交通无线充电系统样机,在功率传输能力、系统效率、输出特性等方面均取得了较好的效果。该文将从这一系统入手,对大功率轨道交通WPT的关键技术和实现方案进行阐述和探讨,力求为大功率WPT技术的发展及其在轨道交通中的应用提供助力。

关键词：无线电能传输无线充电轨道交通磁耦合机构

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考虑有功协调优化的配电网动态电压控制

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电力自动化设备 2023年第2期43卷 60-66页

作者：王印峰李依泽叶洪波凌晓波陆超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 电力规划设计总院北京100120 国网上海市电力公司上海200122

配电网电压动态变化特征日益凸显,对配电网动态优化控制提出了新的要求。除此之外,配电网有功与无功的耦合特性也使得仅基于无功/电压的控制方法效果降低。因此,提出了一种考虑有功/无功快速协调优化的配电网动态电压控制方法,实现在秒... 详细信息

配电网电压动态变化特征日益凸显,对配电网动态优化控制提出了新的要求。除此之外,配电网有功与无功的耦合特性也使得仅基于无功/电压的控制方法效果降低。因此,提出了一种考虑有功/无功快速协调优化的配电网动态电压控制方法,实现在秒级时间尺度内关键节点的电压恢复。首先建立配电网有功/无功控制设备动态模型,并基于模型预测控制理论建立了动态电压控制系统预测模型。设计了面向配电网电压协调控制的多目标自适应优化策略,基于配电网同步相量测量单元动态测量数据实现有功/无功控制设备出力的动态协调。仿真结果表明,该方法能够实现配电网电压波动的秒级抑制,并将目标节点电压快速无差地恢复至扰动前水平。

关键词：配电网动态电压控制有功/无功协调同步相量测量单元模型预测控制

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基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法

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高电压技术 2022年第5期48卷 1705-1715页

作者：陈健宁周远翔白正赵云舟张云霄张灵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 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乌鲁木齐830047

为有效诊断高压输变电设备的绝缘状态,保证高压输电系统的安全稳定运行,提出了一种基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法。首先,搭建了工频至低频局部放电试验平台,获取了50、30、5 Hz外施电压下4类典型缺陷的局部放... 详细信息

为有效诊断高压输变电设备的绝缘状态,保证高压输电系统的安全稳定运行,提出了一种基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法。首先,搭建了工频至低频局部放电试验平台,获取了50、30、5 Hz外施电压下4类典型缺陷的局部放电相位分布图谱,并通过重采样、调幅移相、噪声模拟等对其进行了样本扩充预处理。然后,搭建了具备3通道输入的卷积神经网络,通过该卷积神经网络将不同频率外施电压下同一缺陷的局部放电相位分布图谱进行了通道级无损融合,并对融合后的局部放电相位分布图谱进行了自主特征提取与模式识别。最后,与传统方法的识别结果进行了对比。结果表明:该方法可有效识别油纸绝缘局部放电的类型;相较于单频率单通道卷积神经网络及基于人工特征提取的支持向量机和反向传播神经网络,其对油纸绝缘不同缺陷的局部放电相位分布图谱信息提取得更全面,识别准确率分别提升1.5%、13%、30%;与Vgg、ResNet、DenseNet等深度卷积神经网络相比,该方法的过拟合得到改善,识别准确率分别提高0.25%、1.25%、2.25%,且模型参数文件可节约至少380倍存储空间,便于在边缘计算设备中进行部署。

关键词：多通道卷积神经网络油纸绝缘局部放电模式识别

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多电平变换器简化虚拟矢量PWM及应用

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中国电机工程学报 2022年第14期42卷 5221-5232页

作者：李永东 Qamar Attique M 房展超王奎周培毅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

二极管钳位型变换器存在着直流母线电容电压不平衡的问题,对于多电平(>3)拓扑,传统空间矢量PWM在单位功率因数且调制比高于0.55时无法实现中点电压平衡,已有的虚拟矢量PWM随着电平数的增多计算负担急剧增加。针对这一问题,该文提出... 详细信息

二极管钳位型变换器存在着直流母线电容电压不平衡的问题,对于多电平(>3)拓扑,传统空间矢量PWM在单位功率因数且调制比高于0.55时无法实现中点电压平衡,已有的虚拟矢量PWM随着电平数的增多计算负担急剧增加。针对这一问题,该文提出一种简化虚拟矢量PWM算法,通过组合2个或多个相邻的开关状态来定义新的虚拟开关状态,使得每个虚拟开关状态下流过所有中性点的电流相等,从而保证理想稳态条件下中点电压的自平衡。另外,简化虚拟PWM将任意电平的空间矢量图转换为三电平空间矢量图,简化了子扇区的辨识和占空比的计算。对五电平二极管钳位型变换器的仿真和实验结果表明,简化虚拟矢量PWM可以在全调制比和全功率因数范围内实现直流母线中点电压平衡,验证了该算法的有效性。

关键词：电容电压平衡平均中点电流传统空间矢量PWM 简化虚拟矢量PWM 二极管钳位多电平变换器

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新型电力系统广义惯量分析与优化研究综述

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中国电机工程学报 2023年第5期43卷 1754-1775页

作者：鲁宗相姜继恒乔颖闵勇李昊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 电力规划设计总院北京市西城区100120

绿色低碳转型的新型电力系统中,风光电源等变流器接口资源(inverter based resources,IBRs)高比例并网,其模拟惯量与传统的旋转惯量共同构成了广义惯量,显著改变了系统的有功动态特性。掌握广义惯量特性、实现惯量优化调控是未来系统安... 详细信息

绿色低碳转型的新型电力系统中,风光电源等变流器接口资源(inverter based resources,IBRs)高比例并网,其模拟惯量与传统的旋转惯量共同构成了广义惯量,显著改变了系统的有功动态特性。掌握广义惯量特性、实现惯量优化调控是未来系统安全稳定的重要保障。围绕新型电力系统广义惯量,基于一般惯量概念给出了新型电力系统广义惯量的定义和数学描述,分析了广义惯量资源体系,并针对异质资源惯量聚合表征、广义惯量评估、考虑惯量充裕的优化运行3类关键问题分别梳理了研究现状,分析了关键难题与挑战,并提出了相应的解决思路。

关键词：广义惯量变流器资源惯量表征惯量评估惯量优化

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低温环境对环氧树脂电气性能的影响

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高电压技术 2023年第7期49卷 2891-2899页

作者：周远翔刘轩昊朱小倩卢毅高岩峰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乌鲁木齐830047 清华大学电机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 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京100045

高压直流电缆运行于极寒地区时,其电缆接头环氧树脂绝缘件通常会面临极端的低温环境。为探究低温环境对环氧树脂电气性能影响,对环氧树脂在−20、−40和−60℃下分别开展7、15和30 d的低温处理试验后,对其直接进行微观结构表征及直流电气... 详细信息

高压直流电缆运行于极寒地区时,其电缆接头环氧树脂绝缘件通常会面临极端的低温环境。为探究低温环境对环氧树脂电气性能影响,对环氧树脂在−20、−40和−60℃下分别开展7、15和30 d的低温处理试验后,对其直接进行微观结构表征及直流电气性能测试,并研究了低温环境对环氧树脂电气性能影响机制。结果表明,随着低温处理时间增加,环氧树脂表面会出现微裂纹并不断劣化,而其直流击穿强度和电阻率均呈现先上升后下降的趋势,并且这种变化趋势随着处理温度的降低愈加明显。而将−60℃不同低温处理时长的环氧树脂室温放置3个月后再进行测试,则其击穿强度相较于未经低温处理直接室温放置3个月的试样显著下降。分析认为,这种现象是由微裂纹和自由体积共同作用引起的,环氧树脂电气性能上升主要是由低温下自由体积减小引起的,而电气性能下降则是微裂纹导致的。

关键词：环氧树脂低温直流电气性能电缆接头绝缘劣化

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基于刚性检测的电力电子系统自适应仿真算法

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电工技术学报 2023年第12期38卷 3208-3220,3247页

作者：虞竹珺赵争鸣施博辰许涵贾圣钰电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 清华四川能源互联网研究院成都610213

高性能仿真工具对电力电子系统的设计分析具有重要的支撑作用,而考虑杂散参数对装置可靠性的影响、实施参数扫描来辅助优化设计是目前仿真应用的重要趋势。但是,考虑杂散参数后,系统的数学性质更加复杂多变,可能在刚性和非刚性之间发生... 详细信息

高性能仿真工具对电力电子系统的设计分析具有重要的支撑作用,而考虑杂散参数对装置可靠性的影响、实施参数扫描来辅助优化设计是目前仿真应用的重要趋势。但是,考虑杂散参数后,系统的数学性质更加复杂多变,可能在刚性和非刚性之间发生转变,此时仅使用单一的前向或者后向算法都不能达到最优仿真效率,给仿真解算带来挑战。离散状态事件驱动(DSED)仿真框架可以实现对电力电子系统的准确高效解算,相较于商业仿真软件具有明显优势。但现有的DSED框架无法对系统的数学性质进行自动识别,应对上述复杂场景时仿真效率仍然有较大提升空间。为此,该文深入分析不同数值算法的效率最优场景,提出一种自适应的数值算法切换策略。该方法构造一种额外计算成本较小的判据,实现对系统刚性程度的自动检测以及不同数值积分算法的平滑切换,在仿真全过程中始终选择更优的积分方法,从而提升整体求解效率。所提策略应用于一台10 kV-2 MW四端口电力电子变压器的高频振荡现象分析中,在同等精度的前提下,仿真总体速度相较于原有DSED仿真框架提升了约4倍,进而验证了所提方法的准确性和有效性。

关键词：电力电子系统仿真刚性检测离散状态事件驱动

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