检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2025年第5期45卷 1860-1873,I0021页

作者：邓永坤马建军朱淼文书礼陈奕嘉归宇承上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海市闵行区200240 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 上海电力大学电气工程学院上海市闵行区200240

在双极直流配电系统中,单极接地故障往往导致非故障极的连锁故障。为提升双极直流配电可靠性,提出双极直流配电系统单极故障重构概念。首先,建立双极系统单极接地故障暂态特性模型,并分析3种影响因素对单极故障重构影响机理,影响因素分... 详细信息

在双极直流配电系统中,单极接地故障往往导致非故障极的连锁故障。为提升双极直流配电可靠性,提出双极直流配电系统单极故障重构概念。首先,建立双极系统单极接地故障暂态特性模型,并分析3种影响因素对单极故障重构影响机理,影响因素分别为极间电容的接地方式、非故障极功率缺额以及电压均衡器闭锁延时。其中,可通过极间电容中性点接地,来降低极间电容放电所导致的非故障极过电压。同时,为降低非故障极功率缺额以及电压均衡器闭锁延时的影响,提出基于故障电流暂态变化量的非故障极切负荷方案与电压均衡器闭锁方案。仿真与实验结果验证表明,所提出的单极故障重构方案能够保证非故障极为关键负荷提供不间断供电,改善非故障极供电电能质量,有效提升了双极直流配电系统的供电可靠性。

关键词：双极直流配电系统单极故障重构电压均衡器切负荷保护方案

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海港综合能源系统低碳经济发展研究综述

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1364-1385,I0010页

作者：林森文书礼朱淼马建军赵耀上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240

在我国“碳达峰与碳中和”愿景下,海港综合能源系统正通过全面电气化降低二氧化碳排放,实现海洋能源的可持续发展,但多能流融合给海港能源配置与优化运行带来新挑战。该文首先结合海港节能减排政策,对海港综合能源系统低碳经济发展进行... 详细信息

在我国“碳达峰与碳中和”愿景下,海港综合能源系统正通过全面电气化降低二氧化碳排放,实现海洋能源的可持续发展,但多能流融合给海港能源配置与优化运行带来新挑战。该文首先结合海港节能减排政策,对海港综合能源系统低碳经济发展进行概述;然后,从能源侧、负荷侧和能源存储3个层次分析海港综合能源系统特点,总结促进海港低碳减排的能源交易、碳捕集与利用封存、储能系统优化配置和多能互补协同优化运行关键技术;最后,对基于储能系统的未来海港低碳经济发展研究方向进行展望。

关键词：海港综合能源系统低碳经济储能系统能源交易优化配置多能互补协同优化

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双碳目标下考虑源网荷储协同优化运行的新型电力系统发电规划

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电网技术 2023年第9期47卷 3648-3658页

作者：魏旭刘东高飞柳璐巫宇锋叶舒电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240

该文建立了双碳目标下考虑源网荷储协同优化运行的新型电力系统发电规划数学模型,综合考虑各种发电技术、储能以及需求侧响应的情况下实现投资和运行的总成本最低,并将双碳目标、可再生能源渗透率、弃风弃光率这些政策要求转化为约束条... 详细信息

该文建立了双碳目标下考虑源网荷储协同优化运行的新型电力系统发电规划数学模型,综合考虑各种发电技术、储能以及需求侧响应的情况下实现投资和运行的总成本最低,并将双碳目标、可再生能源渗透率、弃风弃光率这些政策要求转化为约束条件融合到发电规划模型中。通过算例分析分别求解以火电、核电、风电光伏和风光储为主4种发电规划情形,验证了模型的有效性。最后,在双碳目标下建立以风光储为主体的新型电力系统,通过考虑源网荷储协同优化运行实现了规划时期该新型电力系统的发电规划,并求解出对应规划时期储能的最优配置方案。此外,通过该模型对不同渗透率下储能配置与弃风弃光率的量化分析发现,对于省级电力系统,弃风率和弃光率分别为5%和3%时,为了保证系统安全稳定优化运行,风电和光伏的渗透率最好都控制在20%~25%以内,同时储能装机容量配置为0.24~0.3倍风电装机容量加光伏装机容量。

关键词：发电规划可再生能源源网荷储协同优化双层规划双碳目标

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考虑能流-物流耦合的港口综合能源系统规划关键技术及挑战

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中国电机工程学报 2024年第19期44卷 7616-7635,I0011页

作者：张沈习宋琪程浩忠方斯顿吕佳炜电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学电气工程系) 上海市闵行区200240 重庆大学电气工程学院重庆市沙坪坝区400044

能流系统和物流系统深度耦合是未来港口综合能源系统(port integrated energy system,PIES)的关键特征之一,开展考虑能流-物流耦合的PIES规划对港口绿色低碳转型具有重要意义。该文首先从传统港口、绿色港口、近零碳港口3个典型阶段展现... 详细信息

能流系统和物流系统深度耦合是未来港口综合能源系统(port integrated energy system,PIES)的关键特征之一,开展考虑能流-物流耦合的PIES规划对港口绿色低碳转型具有重要意义。该文首先从传统港口、绿色港口、近零碳港口3个典型阶段展现PIES的形态结构演变,阐述其发展现状和趋势;其次,分析港口物流系统的用能时空可调性,探究PIES能流-物流耦合机理;在此基础上,分析并构建考虑能流-物流耦合的PIES规划一般性模型,提炼并对比跨(港)区级、港区级和码头级3个层级的PIES规划模型特点和建模要素,梳理并评述不同层级PIES规划关键技术的研究现状;最后,着眼于当前考虑能流-物流耦合后PIES规划中的突出问题,对其未来可能发展方向及挑战进行展望。

关键词：港口综合能源系统用能时空可调性能流-物流耦合规划

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电力电子主导的交直流混联电网振荡分析与评估

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中国电机工程学报 2023年第10期43卷 3844-3855页

作者：宗皓翔张琛蔡旭电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学电子信息与电气工程学院) 上海市闵行区200240

电力电子变流器主导的交直流混联电网极易产生各类振荡问题,为了对其进行有效的抑制和预防,需对系统进行全面的振荡分析与评估。对此,频域模态分析法(frequencydomain modal analysis,FMA)作为振荡诊断的有效工具,已成功应用于电力电子... 详细信息

电力电子变流器主导的交直流混联电网极易产生各类振荡问题,为了对其进行有效的抑制和预防,需对系统进行全面的振荡分析与评估。对此,频域模态分析法(frequencydomain modal analysis,FMA)作为振荡诊断的有效工具,已成功应用于电力电子变流器主导的交流电网中。然而,FMA在对交直流混联电网振荡的评估中存在一定局限,即无法准确刻画广域/局域振荡特性。为此,该文结合FMA和对角占优理论,提出一种面向交直流混联电网的振荡分析与评估方法,能够准确反映广域/局域振荡特性,并获取振荡源、振荡传播以及振荡阻断等信息。首先,揭示交直流系统特有的局域振荡现象及其形成机理。其次,建立振荡评估指标体系,包括谐振模式指标、节点/支路/回路振荡指标和广域–局域振荡指标。最后,在MATLAB/Simulink平台上搭建一个风电场经多端柔直送出的测试系统,通过仿真分析验证上述振荡评估方法的有效性,所得振荡相关信息能够指导系统镇定方案的制定。

关键词：交直流振荡模态分析对角占优广域/局域

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适用于交直流混联配电网的多端口柔性互联开关

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中国电机工程学报 2023年第13期43卷 5151-5162页

作者：孙勇张建文周剑桥施刚杨兴武蔡旭电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学电气工程系) 上海市闵行区200240 上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090

随着分布式能源的高比例渗透和电动汽车的大量接入,传统交流配电网在电能质量、潮流调控和供电可靠性等方面面临着巨大挑战。基于柔性互联开关,构建柔性互联系统,可有效缓解上述问题。现有的中压柔性互联工程普遍采用背靠背型模块化多... 详细信息

随着分布式能源的高比例渗透和电动汽车的大量接入,传统交流配电网在电能质量、潮流调控和供电可靠性等方面面临着巨大挑战。基于柔性互联开关,构建柔性互联系统,可有效缓解上述问题。现有的中压柔性互联工程普遍采用背靠背型模块化多电平换流器(back-to-back multilevel modular converter,BTB-MMC)方案,多个MMC通过直流链路相连实现所连馈线的互联互通,并由此构建中压直流配电网,形成交直流混合配电网,以更好的消纳直流负荷,但该方案成本高、占地面积大,不利于大规模推广。因此,该文结合MMC结构特点,提出一种适用于交直流混合配电网的多端口的柔性互联开关(multi-port flexible interconnection switch,MPFIS),通过小容量模块引出多个中压交流端口互联多条中压交流馈线,通过协调控制方式实现各馈线的有功无功解耦控制。其具有的中压直流端口,可连接中压直流配电网。围绕提出的MPFIS拓扑,分析其功率调节原理、能量平衡机制,并提出相应的控制策略。接着,为阐述MPFIS方案的优势,将该方案与常规BTB-MMC方案进行对比。最后,仿真与实验结果验证了所提方案及控制策略的可行性与有效性。

关键词：柔性互联开关中压交直流混合配电网多端口变换器潮流调节

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长持续时间雷电流电弧下材料损伤的电–磁–热–力耦合分析

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中国电机工程学报 2022年第22期42卷 8382-8389页

作者：肖慈恩刘亚坤电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学电气工程系) 上海市闵行区200240

材料遭受雷电直击后的损伤机理是飞机、油罐等系统雷电防护研究的基础。基于电弧的磁流体动力学及其放电时阴极–电弧–阳极的联合分析,该文建立长持续时间雷电流电弧下材料损伤的电–磁–热–力耦合模型,研究雷电流电弧的热流体动力学... 详细信息

材料遭受雷电直击后的损伤机理是飞机、油罐等系统雷电防护研究的基础。基于电弧的磁流体动力学及其放电时阴极–电弧–阳极的联合分析,该文建立长持续时间雷电流电弧下材料损伤的电–磁–热–力耦合模型,研究雷电流电弧的热流体动力学特征;计算雷电流电弧作用下材料的损伤深度,并讨论材料损伤过程中各能量的贡献以及影响因素。结果表明,以飞机常用材料铝合金3003为示例,在幅值为400A、持续时间为500ms的长持续时间雷电流分量作用下,材料的损伤深度计算值为3.52mm,相比试验结果误差为6.2%;电弧弧柱的峰值温度为29700K,流速峰值为254m/s,压力峰值为103.7kPa。此外考虑电弧与电极间的能量传递过程,认为电弧与阳极材料的电弧热传导和材料表面吸收的电子能量是造成材料损伤的主要原因。

关键词：雷电电弧材料损伤能量分析磁流体

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功率半导体器件频域热流模型及特性

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4426-4434,I0021页

作者：徐梦琦蔡恬乐马柯周党生电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学电气工程系) 上海市闵行区200240 深圳市禾望电气股份有限公司广东省深圳市518000

功率半导体器件的热应力是导致其失效的主要原因之一,因此近年来针对器件的热建模越来越受到关注。由于工况的复杂性,功率半导体器件承受的暂态电热行为通常呈现多时间尺度特性。为了解决这一问题,学者们做出了许多努力,而频域建模相对... 详细信息

功率半导体器件的热应力是导致其失效的主要原因之一,因此近年来针对器件的热建模越来越受到关注。由于工况的复杂性,功率半导体器件承受的暂态电热行为通常呈现多时间尺度特性。为了解决这一问题,学者们做出了许多努力,而频域建模相对而言是一个较为简单且实用的方法。但是,目前大多数方法只针对器件的温度频域特性进行研究,而忽略了热流特性,导致器件热模型与外部散热条件相连时温度预测的不准确。文中从频域建模出发,分析功率半导体器件的热流在频域下呈现的低通滤波特性,并提出一种多阶三频率的低通滤波器的热流频域建模方法。该方法还原功率半导体器件全频段的热流特性,提升器件热应力描述的准确性,解决了器件模型与外部散热条件相连的难题,并通过有限元仿真和实验进行验证。

关键词：功率半导体器件频域分析有限元热模型

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接闪阳极参数对雷电弧材料损伤数值分析的影响

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电工技术学报 2024年第5期39卷 1486-1496页

作者：赵泽洋肖慈恩刘亚坤廖意谢敏骐上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 上海市航空航天器电磁环境效应重点实验室上海201109 上海交通大学航空航天学院上海200240

接闪材料遭受雷电直击损伤的数值分析中尚不清楚阴极-放电电弧-阳极结构下材料参数对损伤分析的影响。为此,该文以飞机常用金属和复合蒙皮材料为研究对象,基于热等离子体电弧的磁流体动力学理论,建立雷电电弧的电-磁-热-力多场分析及其... 详细信息

接闪材料遭受雷电直击损伤的数值分析中尚不清楚阴极-放电电弧-阳极结构下材料参数对损伤分析的影响。为此,该文以飞机常用金属和复合蒙皮材料为研究对象,基于热等离子体电弧的磁流体动力学理论,建立雷电电弧的电-磁-热-力多场分析及其与材料的耦合模型,研究不同材料参数对雷电弧材料损伤数值分析的影响。结果表明,接闪阳极材料的电导率和热导率变化会改变电弧-材料界面的电流和能量分布及其耦合过程,影响各过程对材料致损的贡献。接闪材料表面的洛伦兹力、磁感应强度和电流密度随着电导率和热导率变化0.1~20倍时,其峰值最大可分别改变622.2%、172.5%和63.5%,峰值位置最大可分别变化-54.8%、59.4%和-53.1%。该文可为接闪材料的雷击损伤数值分析和耐受能力改进提供参考。

关键词：雷电电弧阳极参数数值模拟磁流体

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基于负荷准线的5G基站虚拟电厂优化控制方法

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电网技术 2024年第6期48卷 2356-2365,I0033-I0035页

作者：李进鑫张沛超赵建立范帅何光宇上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 国网上海市电力公司上海市浦东新区200122

在新型电力系统中,亟待深度挖掘需求侧资源以提升系统灵活性和新能源消纳能力。在“新基建”背景下,5G基站作为一种新型需求侧资源正迅速发展。研究如何在保证基站备用需求的前提下,由铁塔公司组建含大规模5G基站的虚拟电厂(virtual pow... 详细信息

在新型电力系统中,亟待深度挖掘需求侧资源以提升系统灵活性和新能源消纳能力。在“新基建”背景下,5G基站作为一种新型需求侧资源正迅速发展。研究如何在保证基站备用需求的前提下,由铁塔公司组建含大规模5G基站的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)并常态化参与需求响应。首先,提出了考虑储能动态备用容量的5G基站运行可行域构建方法,建立了5G基站VPP的聚合模型。然后,建立了5G基站VPP响应负荷准线的日前优化模型,提出了适合对大规模5G基站进行协调控制的日内解聚合方法。最后,建立了含高比例新能源的区域电网仿真算例。仿真结果表明,聚合大规模基站参与准线型需求响应,可以显著降低5G基站的运行成本,同时提高电网的新能源消纳能力。

关键词：新能源消纳 5G基站备用储能虚拟电厂需求响应负荷准线协调控制

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