检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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变流式新能源机组的次/超同步振荡、小扰动同步稳定性与阻抗模型分析

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清华大学学报（自然科学版） 2022年第10期62卷 1706-1714页

作者：刘威谢小荣姜齐荣毛航银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 国网浙江省电力有限公司杭州310007

变流式新能源机组并网后可能引发次/超同步振荡。随着运行工况、电网强度和变流器控制参数的变化,次/超同步振荡频率可能逐渐接近工频,变为小扰动同步失稳引发的功率低频振荡问题。该文首先比较了次/超同步振荡和小扰动同步失稳的基本特... 详细信息

变流式新能源机组并网后可能引发次/超同步振荡。随着运行工况、电网强度和变流器控制参数的变化,次/超同步振荡频率可能逐渐接近工频,变为小扰动同步失稳引发的功率低频振荡问题。该文首先比较了次/超同步振荡和小扰动同步失稳的基本特征,指出用于次/超同步振荡分析的阻抗模型方法同样可用于分析小扰动同步失稳问题。然后,通过数学推导证明了对于同一变流式新能源机组并网系统,基于锁相环(phase-locked loop,PLL)动态方程分析和基于频率耦合阻抗模型分析的等价性,进一步为阻抗模型方法分析小扰动同步稳定性奠定理论基础。最后,通过时域仿真验证了阻抗模型方法分析变流式新能源机组小扰动同步稳定性的准确性。

关键词：变流式新能源机组小扰动同步稳定性次/超同步振荡阻抗模型锁相环(phase-locked loop,PLL)动态

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甲醇重整固体氧化物燃料电池热电联产系统热力学分析与优化设计

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 502-512,I0009页

作者：李青山郝勇生翁方龙韩敏芳孙立大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心(东南大学能源与环境学院) 江苏省南京市210018 中国船舰研究设计中心湖北省武汉市430064 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

甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型... 详细信息

甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型,通过Aspen Custom Model软件建立SOFC机理模型。针对甲醇重整过程水醇比及反应器温度、SOFC工作过程燃料利用率及工作温度双参数共同作用的影响进行详细分析。结果表明,甲醇重整过程最佳水醇比为1.3/1,最佳反应出口温度为280℃;SOFC最佳工作温度和燃料利用率分别为760℃和0.65;系统能量损失和(火用)损失随SOFC电功率增加而增加;SOFC电功率为50 kW时,SOFC电效率、系统能量效率和(火用)效率分别为59%、89%和41%。所提出的热电联产系统可实现高效热电供应,为SOFC船舶平台应用提供一定建议。

关键词：甲醇蒸汽重整固体氧化物燃料电池低温催化燃烧热力学性能

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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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基于碳排放流的电力系统低碳需求响应机制研究及效益分析

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2830-2841页

作者：李姚旺张宁杜尔顺刘昱良蔡啸贺大玮清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213 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

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然... 详细信息

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然而,电力系统“源随荷动”特征使得荷侧才是电力系统碳排放的主要责任人,用户的用电行为将对系统碳排放产生显著影响。为此,该文提出一种引导用户主动响应并降低系统碳排放的电力系统碳减排新机制——低碳需求响应机制。该机制以动态碳排放因子为引导信号,以用户自身减碳意愿或碳市场中的价格因素为激励信号。基于全国电力规划与运行模拟数据以及武汉市某企业负荷数据开展实证分析,分别从系统角度和用户角度验证了低碳需求响应技术具有较大的减碳潜力。最后,从新标准、新技术、新机制三方面对影响低碳需求响应机制实施效果的关键环节进行了研究展望。

关键词：电力系统碳减排低碳需求响应碳流理论碳计量实证分析

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工业园区需求响应资源聚合优化配置方法

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电网技术 2022年第9期46卷 3543-3549页

作者：李明轩齐步洋贺大玮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 清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213

需求响应资源数量的不断提升对响应资源的优化运行方法提出了更高的要求。面向工业园区内负荷聚合商开展日内需求响应的应用场景,提出了一种资源聚合优化配置方法,即在日前时段对响应资源预先聚合优化形成一定数量满足特定条件的聚合体... 详细信息

需求响应资源数量的不断提升对响应资源的优化运行方法提出了更高的要求。面向工业园区内负荷聚合商开展日内需求响应的应用场景,提出了一种资源聚合优化配置方法,即在日前时段对响应资源预先聚合优化形成一定数量满足特定条件的聚合体,再在日内运行时段对各聚合体进行优化调用以满足电网侧需求。该方法实现对数量庞大、分散存在、特性各异的资源的灵活聚合和优化配置,充分发挥各资源响应潜力和互补特性,并通过将大量求解计算从日内转移至日前时段,平衡了响应实时性要求与计算规模的矛盾。通过算例分析验证了所提模型与方法的合理性和有效性。

关键词：需求响应工业园区负荷聚合商需求响应资源聚合优化运行

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能量视角下的新能源外送系统宽频振荡机理建模与量化分析综述

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电网技术 2023年第10期47卷 3980-3993页

作者：刘承锡韩江北尚磊董旭柱谢小荣武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 交直流智能配电网湖北省工程中心湖北省武汉市430072 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

新能源外送系统存在“机–电–磁–控”多时间尺度动态相互作用,易引发频率从数Hz到数kHz的宽频振荡,本质上可理解为非工频能量在“机–网”或“机–机”之间交互耗散乃至持续放大的过程。能量分析法作为一种结合量测信息与机理模型的... 详细信息

新能源外送系统存在“机–电–磁–控”多时间尺度动态相互作用,易引发频率从数Hz到数kHz的宽频振荡,本质上可理解为非工频能量在“机–网”或“机–机”之间交互耗散乃至持续放大的过程。能量分析法作为一种结合量测信息与机理模型的宽频振荡分析法,为宽频振荡的在线评估与抑制提供了理论支撑。对此,该文首先归纳了多类别新能源外送系统的宽频振荡类型,总结宽频振荡分析的挑战,提出能量视角下宽频振荡机理的统一阐释。其次,针对宽频振荡的广谱、时变、全工况与多场景的分析需求,综述了现存机理建模与量化分析方法,揭示了能量分析法在宽频振荡在线量化评估中的独特优势。最后,以能量分析法为基础,提出构建“即测–即评–即控”的宽频振荡在线防护体系的目标,阐释实现该目标亟需突破的关键技术,为解决新能源外送系统的宽频振荡问题提供创新性理论与技术支持。

关键词：新能源外送系统宽频振荡能量分析法在线防护体系

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抑制风电-柔直外送系统次同步振荡的并联VSC型次同步阻尼控制器

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电力自动化设备 2022年第8期42卷 133-139页

作者：李浩志李景一杨建军谢小荣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 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

风电经柔性直流输电(简称“柔直”)系统接入交流电网已经成为陆上/海上风电并网的主要方式之一,但风电与柔直系统之间存在控制相互作用引发次同步振荡的风险。为抑制此类振荡,提出一种独立于柔直系统和风电机组变流器的并联电压源变流器... 详细信息

风电经柔性直流输电(简称“柔直”)系统接入交流电网已经成为陆上/海上风电并网的主要方式之一,但风电与柔直系统之间存在控制相互作用引发次同步振荡的风险。为抑制此类振荡,提出一种独立于柔直系统和风电机组变流器的并联电压源变流器(VSC)型次同步阻尼控制器。该控制器使用集电线电压作为输入信号,提取信号中的振荡模态后调制其幅值、相位,然后利用并联VSC向系统注入次同步频率的电流来抑制振荡。基于复阻抗法对控制器参数进行了优化设计。仿真结果表明,所提出的控制器能在不同工况下有效抑制振荡。

关键词：风电场柔性直流输电模块化多电平变流器阻抗分析次同步振荡抑制

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