检索结果-内蒙古大学图书馆

清华大学学报（自然科学版） 2022年第10期62卷 1721-1729页

作者：易佩景志滨徐飞陈磊齐军姜希伟高旭泽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 内蒙古电力(集团)有限责任公司呼和浩特010010

随着新能源大规模接入电网,电力系统惯量逐渐减小,系统频率安全受到严重威胁。该文采用“临界惯量”来量化发生临界故障后,为了维持系统稳定所需的最小惯量。首先,提出了一种解析化的频率安全计算方法,通过构造频差曲线,基于平均系统开... 详细信息

随着新能源大规模接入电网,电力系统惯量逐渐减小,系统频率安全受到严重威胁。该文采用“临界惯量”来量化发生临界故障后,为了维持系统稳定所需的最小惯量。首先,提出了一种解析化的频率安全计算方法,通过构造频差曲线,基于平均系统开环模型,给出了频率安全约束计算式。然后,基于频率安全约束、频率变化率(RoCoF)约束与机组调节功率约束,将系统临界惯量计算转化为优化问题的求解。最后,采用仿真系统验证了该临界惯量计算方法的有效性与准确性。仿真结果表明:机组可调节功率范围越大,临界惯量越小,因此通过增大机组备用容量可以减小系统临界惯量。

关键词：临界惯量构造频差曲线频率安全约束频率变化率约束调节功率约束

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VSC系统换流变压器共模模型及主绝缘在线监测方法

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中国电机工程学报 2021年第11期41卷 3885-3895页

作者：陆格野张品佳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

绝缘老化是威胁换流变压器安全运行的重要隐患,传统的绝缘监测方法难以实现可靠的换流变预防性保护。电压源型换流器(voltage sourced converter,VSC)输出电压特征谐波分量,可用于在线监测连接换流变的主绝缘健康状况。首先,探究VSC系... 详细信息

绝缘老化是威胁换流变压器安全运行的重要隐患,传统的绝缘监测方法难以实现可靠的换流变预防性保护。电压源型换流器(voltage sourced converter,VSC)输出电压特征谐波分量,可用于在线监测连接换流变的主绝缘健康状况。首先,探究VSC系统共模特征谐波用于换流变绝缘监测的可行性与优势。其次,构建YN/yn绕组接线的换流变共模电路模型,给出表征共模电压分布和绝缘电参数关系的数学模型。然后,定义压比频率响应和阻抗频率响应,对比电路模型和数学模型,说明两者的等效性。在线实验结果验证基于VSC系统共模特征谐波监测换流变主绝缘老化的有效性。该所述方法具有如下优势:1)不改变系统原有拓扑结构,无需安装额外的测试设备;2)对监测状态量的分析方法简单直观;3)监测结果不受系统工况波动和高频干扰的影响。

关键词：电压源型换流器变压器模型绝缘在线监测共模谐波

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风电次/超同步振荡的安全域分析

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中国电机工程学报 2022年第23期42卷 8446-8453页

作者：占颖谢小荣柴炜汪林光姜齐荣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

风电大规模接入电网引发了多起次/超同步振荡事件。为了分析风电并网系统在不同工况下的振荡稳定性以及安全裕度,亟需建立风电次/超同步振荡安全域。为此,该文首先基于阻抗网络模型,在功率注入空间给出风电次/超同步振荡安全域的定义;然... 详细信息

风电大规模接入电网引发了多起次/超同步振荡事件。为了分析风电并网系统在不同工况下的振荡稳定性以及安全裕度,亟需建立风电次/超同步振荡安全域。为此,该文首先基于阻抗网络模型,在功率注入空间给出风电次/超同步振荡安全域的定义;然后,提出基于聚合阻抗频率特性的次/超同步振荡模式获取方法,并通过预测-校正技术高效搜索安全域边界;最后,根据所提方法,构建了某实际风电并网系统的次/超同步振荡安全域,并通过时域仿真验证所提方法的有效性。

关键词：次/超同步振荡风电并网系统安全域预测-校正技术

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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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基于同步相量数据的次同步振荡参数辨识与实测验证

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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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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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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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“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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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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考虑分布式电源并网的风力发电站最大注入功率

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电网与清洁能源 2024年第12期40卷 141-146页

作者：郑志杰李文升田浩冯亮杨波吴肇赟国网山东省电力公司经济技术研究院山东济南250021 北京汇思慧能科技有限公司北京100080 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

风电注入功率会改变电网潮流分布,影响局部电网的节点电压,从而对电网运行的稳定性与可靠性造成较大影响。对考虑分布式电源并网的风力发电站最大注入功率展开研究。建立考虑分布式电源并网的风力发电站内的永磁同步发电机、二极管整流... 详细信息

风电注入功率会改变电网潮流分布,影响局部电网的节点电压,从而对电网运行的稳定性与可靠性造成较大影响。对考虑分布式电源并网的风力发电站最大注入功率展开研究。建立考虑分布式电源并网的风力发电站内的永磁同步发电机、二极管整流器以及DC/DC变换器的数学模型;利用Weibull分布函数表达风力发电站内风速,确定风速与风力发电站内风电机组输出功率的关系;设置配电网可以接收的最大风电功率作为优化目标,依据机会约束规划问题建立风力发电站最大注入功率的目标函数,并利用遗传算法求解该目标函数,输出风力发电站最大注入功率。实验结果表明,所提方法可以确定不同负荷变化、电容补偿容量以及风速变化时的风力发电站最大注入功率。

关键词：分布式电源并网风力发电站最大注入功率分布函数风电机组

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