检索结果-内蒙古大学图书馆

太阳能学报 2024年第1期45卷 450-456页

作者：张青苗陈来军李笑竹梅生伟青海省清洁能源高效利用重点实验室(青海大学新能源光伏产业研究中心) 西宁810016 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

随着分布式光伏大量接入园区用户侧,其随机性与波动性使得工业园区微电网下的能量管理愈发困难,储能为缓解上述问题提供了有效的手段。为实现园区用户侧新能源高效消纳及储能资源合理利用、兼顾多园区用户的利益诉求,提出一种基于主从... 详细信息

随着分布式光伏大量接入园区用户侧,其随机性与波动性使得工业园区微电网下的能量管理愈发困难,储能为缓解上述问题提供了有效的手段。为实现园区用户侧新能源高效消纳及储能资源合理利用、兼顾多园区用户的利益诉求,提出一种基于主从博弈的工业园区运营商与分布式光储用户购售电优化模型。模型中利用工业园区用能运营商对多用户的能量进行统一管理,利用价格信息引导园区用户调整用电策略,利用分布式储能“低储高发”特性协调运营商与用户间的能量交互;并通过仿真算例验证所提方法的可行性和有效性。结果表明:基于主从博弈的工业园区运营商与分布式光储用户购售电优化决策,能够兼顾园区运营商和用户的经济性,促进新能源与储能的协同发展。

关键词：分布式发电优化决策储能能量交互主从博弈

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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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基于巡视文本挖掘的配电设备运行环境风险预测

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高电压技术 2022年第4期48卷 1213-1225页

作者：周远翔葛佳敏陈健宁白正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

配电设备运行过程中容易受到自然灾害、人为活动、树障、鸟害等综合影响,通过对配电设备的历史巡视记录进行信息挖掘,可为设备风险预警、巡视策略优化提供支撑。为此,提出一种多尺度循环卷积神经网络(multi-scale recurrent convolution... 详细信息

配电设备运行过程中容易受到自然灾害、人为活动、树障、鸟害等综合影响,通过对配电设备的历史巡视记录进行信息挖掘,可为设备风险预警、巡视策略优化提供支撑。为此,提出一种多尺度循环卷积神经网络(multi-scale recurrent convolutional neural network,MRCNN)模型对巡视文本进行环境风险等级分类,并在此结果上进一步提出了最大信息系数–切比雪夫图卷积神经网络(maximum information coefficient-Chebyshev graph convolutional network,MIC-Cheb Net)模型对环境风险度进行预测。首先,基于字符级的文本表示方法和多尺度循环卷积神经网络对巡视记录进行分类,得到巡视记录对应的环境风险等级;然后,对该地区进行网格划分,统计网格中的环境风险度,根据最大信息系数矩阵生成图网络,并基于MIC-Cheb Net对网格中的环境风险度进行时间序列预测;最后对MRCNN模型的分类效果和MIC-Cheb Net的预测结果进行评价。实际数据验证结果表明,进行文本分类时,MRCNN模型的分类准确率达到92.40%,较Bi LSTM和RCNN分别提高了1.03%和0.76%;进行环境风险度预测时,MIC-Cheb Net的平均相对误差和均方根误差分别为0.06和0.12,相较于XGBoost分别下降了73.91%和82.86%。该方法可有效对巡视记录中的区域风险度信息进行提取,并准确对未来6 d后设备运行环境风险的空间分布进行预测,为优化巡视周期和路线提供参考。

关键词：深度学习巡视记录文本挖掘文本扩充图卷积神经网络风险预测

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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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省间电力现货交易优化设计与定价机制

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 76-85页

作者：刘昊郭烨孙宏斌清华-伯克利深圳学院清华大学深圳国际研究生院电力规划设计总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(清华大学) 清华大学电机工程与应用电子技术系

在“碳达峰·碳中和”的目标驱动下，受新能源地理分布与随机性影响，以跨区域交易为媒介的区域间电能与灵活性互济重要性凸显。目前，中国正处于构建全国统一电力市场体系的关键阶段，需要有效的市场机制来管理省间电力现货交易。... 详细信息

在“碳达峰·碳中和”的目标驱动下，受新能源地理分布与随机性影响，以跨区域交易为媒介的区域间电能与灵活性互济重要性凸显。目前，中国正处于构建全国统一电力市场体系的关键阶段，需要有效的市场机制来管理省间电力现货交易。基于上述背景，设计了一种不依赖于跨区域投标者的省间电力现货交易方法。首先，提出了基于报价区的市场出清模型，采用分区边际定价的方法计算每个报价区的结算价格；然后，基于等效双边配对方法,按潮流贡献计算得到各区域间交易所需承担的输电费用；最后，采用算例验证了所提方法的有效性。与已有方法相比，所提方法在不依赖于跨区域投标者的前提下完成了跨区跨省电力交易，充分利用了输电线路容量，且市场出清过程中保护了各区域内部网架信息隐私。

关键词：省间电力现货交易市场出清结算方法输电费用定价机制

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适用于共模电压抑制PWM的两电平四桥臂变换器LCL滤波参数设计

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中国电机工程学报 2025年

作者：郑名皓袁立强汪靖峰陈凯楠杨伟涛盛超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) 南方电网电力科技股份有限公司

两电平四桥臂拓扑是常见的三相四线AC/DC变换器拓扑，应用于配电台区等各类三相四线系统中，并可搭配LCL并网滤波器，兼顾并网或离网模式，提高电能质量。在背靠背台区互联等应用场景下，系统对于共模电压或共模电流的幅值具有限制，在... 详细信息

两电平四桥臂拓扑是常见的三相四线AC/DC变换器拓扑，应用于配电台区等各类三相四线系统中，并可搭配LCL并网滤波器，兼顾并网或离网模式，提高电能质量。在背靠背台区互联等应用场景下，系统对于共模电压或共模电流的幅值具有限制，在调制算法中采用共模电压抑制PWM成为一种典型的主动式共模抑制措施。然而，在LCL参数设计过程中，共模电压抑制PWM的谐波特性明显不同于普通PWM，三相四线系统还需要兼顾差模和共模特性，导致常规的三相三线LCL参数设计方法不再适用。因此，提出一种适用于共模电压抑制PWM的两电平四桥臂变换器并网LCL滤波器参数设计方法。该方法利用双傅里叶分解求解特定PWM信号及电压的频域分布，并分离出共模激励和差模激励。而后结合采用有源阻尼控制时的共模、差模等效电路的传递函数，求解并网电流等关键电路物理量的频域特性，从而解决了传统LCL参数设计方法不适用的问题。然后，根据经典设计方法和实际应用需求，给出一套可行的约束条件，建立数学优化问题模型，并利用数值方法求解可行域，完成LCL参数设计。最后，通过实验验证参数设计的有效性。所提设计方法计算速度快，计算过程中不依赖人工选择，高效简便，具有应用价值。

关键词： LCL滤波器参数设计共模电压抑制PWM 三相四线

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考虑储能装置寿命的电网侧规模化电化学储能规划与评估方法

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中国电力 2023年第8期56卷 1-9,47页

作者：齐步洋卓振宇杜尔顺张宁康重庆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 清华大学低碳能源实验室北京100084

在“双碳”目标提出的背景下,新能源机组在电力系统中的并网规模逐步增加;而随着社会经济的持续快速发展,负荷类型日趋多样化,负荷需求不断提高,这就导致电力系统中源荷两端出力与用能的不确定性与不匹配性特征愈发明显,系统对灵活性调... 详细信息

在“双碳”目标提出的背景下,新能源机组在电力系统中的并网规模逐步增加;而随着社会经济的持续快速发展,负荷类型日趋多样化,负荷需求不断提高,这就导致电力系统中源荷两端出力与用能的不确定性与不匹配性特征愈发明显,系统对灵活性调节资源的需求不断提高。储能技术是提升电网灵活性、优化新能源并网友好性的重要手段。提出一种考虑充放电寿命的电化学储能规划配置与运行模拟模型,以及基于精细化生产运行模拟的规划方案评估方法,为新型电力系统中受端电网的储能布局与配置提供了理论支撑。算例表明:加入储能后,可以降低系统运行成本与温室气体排放,显著提升系统可靠性与新能源消纳能力。

关键词：储能寿命规模化储能新能源消纳优化规划运行评估

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交直流混联系统的能量函数构造方法综述与探究

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2842-2853页

作者：刘晔沈沉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

能量函数法是对电力系统进行暂态稳定分析的有效方法。如何运用能量函数法对交直流混联系统进行暂态稳定分析一直是一个重要研究方向。交直流系统能量函数的构造是应用该方法的关键。该文从交直流系统模型与能量函数构造方法两个角度出... 详细信息

能量函数法是对电力系统进行暂态稳定分析的有效方法。如何运用能量函数法对交直流混联系统进行暂态稳定分析一直是一个重要研究方向。交直流系统能量函数的构造是应用该方法的关键。该文从交直流系统模型与能量函数构造方法两个角度出发,综述近年来在交直流系统能量函数构造方面的研究成果,针对现有能量函数无法准确反映交流系统与直流系统之间交互动态的不足,说明需要构造考虑直流动态且计及换流母线交流电压变化的交直流系统结构保持能量函数。进一步,基于变量拟合法探究交直流系统能量函数的构造方法,并阐明构造过程中的技术瓶颈。

关键词：交直流混联系统能量函数构造暂态稳定分析

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聚合物绝缘空间电荷动力学的理论模型与数值仿真研究进展

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 3037-3054页

作者：张灵陈健宁周远翔田冀焕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

强电场下聚合物空间电荷动力学过程的物理机制、实验观测及其与电气绝缘特性的关联是高电压绝缘领域的研究热点之一。目前,空间电荷测量技术的信号质量、空间分辨率与测量速度难以满足实际工程需求,而空间电荷动力学数值仿真能提供实验... 详细信息

强电场下聚合物空间电荷动力学过程的物理机制、实验观测及其与电气绝缘特性的关联是高电压绝缘领域的研究热点之一。目前,空间电荷测量技术的信号质量、空间分辨率与测量速度难以满足实际工程需求,而空间电荷动力学数值仿真能提供实验难以获得的数据以及发现规律,判定起主导作用的经典电导模型,有助于揭示绝缘老化机理、指导产品设计、预测服役寿命。该文首先介绍聚合物绝缘空间电荷动力学的基本理论和数学方程的一般形式,梳理2种典型绝缘结构的空间电荷仿真模型,并述评常用数值算法的特点。其次,介绍空间电荷数值仿真在基础电气性能表征、空间电荷包现象模拟以及电树枝老化特性阐释的初步应用。最后,针对空间电荷动力学模型算法的完善、微观材料参数的提取、多尺度仿真路线的提出、大尺寸和多层介质空间电荷的测量问题进行了展望。

关键词：聚合物空间电荷动力学理论模型数值仿真电气绝缘多尺度

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基于离散状态事件驱动的电力电子仿真技术和仿真软件发展现状与展望

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中国电机工程学报 2022年第16期42卷 6005-6016页

作者：施博辰赵争鸣虞竹珺袁立强陈凯楠姬世奇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

电路仿真已经成为电力电子系统分析设计的基础性和支撑性技术之一,基于此形成的电力电子仿真软件是相关科学研究、产品开发和工程应用不可或缺的数值实验平台。然而,由于电力电子系统具有连续与离散过程相互混杂的特点,系统动力学行为跨... 详细信息

电路仿真已经成为电力电子系统分析设计的基础性和支撑性技术之一,基于此形成的电力电子仿真软件是相关科学研究、产品开发和工程应用不可或缺的数值实验平台。然而,由于电力电子系统具有连续与离散过程相互混杂的特点,系统动力学行为跨越s到ns等多个时间尺度,其仿真技术和仿真软件发展仍面临诸多挑战和瓶颈问题。近期,相关系列研究提出了离散状态事件驱动(discretestate event-driven,DSED)的建模仿真理论方法,基于此形成了通用电力电子仿真软件,为解决电力电子混杂系统多时间尺度高效仿真提供了新的技术路线和解决方案。这一方法正在动态发展之中,为了更好地总结和展望其相关研究成果,文中首先分析电力电子系统的多时间尺度混杂特性,在此基础上阐述电力电子仿真技术的发展现状及面临的瓶颈问题,然后系统性地总结针对瓶颈问题提出的离散状态事件驱动建模仿真理论方法,进一步介绍和对比分析电力电子领域常用的商业仿真软件及基于离散状态事件驱动形成的DSIM仿真软件,最后展望相关电力电子仿真技术和仿真软件的未来发展方向。

关键词：电力电子仿真技术混杂系统多时间尺度离散状态事件驱动仿真软件

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