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电力系统自动化 2020年第11期44卷 1-9页

作者：杨天宇郭庆来盛裕杰孙宏斌清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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北京市100084

能源和交通是人类社会发展的两大核心问题。随着电动汽车保有量的逐年攀升,电力系统与交通系统这2个人造系统将经由深度交互作用而融合,同时海量异质车辆用户也将作为社群环节嵌入其中,构成复杂的信息-物理-社群系统。在特大城市电力-... 详细信息

能源和交通是人类社会发展的两大核心问题。随着电动汽车保有量的逐年攀升,电力系统与交通系统这2个人造系统将经由深度交互作用而融合,同时海量异质车辆用户也将作为社群环节嵌入其中,构成复杂的信息-物理-社群系统。在特大城市电力-交通融合网络(IETN)中,为使全系统运行在安全、经济、可靠的状态,可在信息采集的基础上,通过调节指令与价格信号等多重手段对融合系统中的各环节进行控制或引导。文中对系统互联视角下的城域IETN协同进行了描述,从发展趋势、技术与政策、架构与运行、关键技术与存在问题等角度对2个系统融合的现状与未来潜力进行了探讨。将传感技术与IETN相结合,通过信息采集、分析优化、信号下发等环节对车辆用户的运行状态进行监测与调控,可使融合系统在综合能效、运营服务能力、拥堵状况等多方面指标有所改善。

关键词：系统互联电动汽车电力-交通融合网络协同优化

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中国推广大用户直购电交易的制度设计与建议

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电力系统自动化 2013年第20期37卷 1-7页

作者：夏清白杨钟海旺陈启鑫清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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北京市100084

回顾了以大用户直购电为核心的中国电力市场发展进程,剖析了大用户直购电交易对中国电力工业可持续发展和提升资源优化配置水平的重要意义,分析了开展大用户直购电对当前电网调度运行的影响,提出了科学设计大用户直购电制度的重要原则... 详细信息

回顾了以大用户直购电为核心的中国电力市场发展进程,剖析了大用户直购电交易对中国电力工业可持续发展和提升资源优化配置水平的重要意义,分析了开展大用户直购电对当前电网调度运行的影响,提出了科学设计大用户直购电制度的重要原则。在此基础上,开展了市场准入、交易方式、交易品种、合同交割、输电定价、市场体系等制度创新设计,其中包括培育大用户直购电市场的激励机制、考虑中国产权制度非市场化的交易方式、大用户直购电二级市场、有利于电网安全的输配电价格机制、大用户直购电交易的金融交割方式,以及大用户直购电交易的配套措施。

关键词：大用户直购电双边合同电力市场调度运行

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基于最优线性滤波的PMU测量Ⅰ:最优滤波原理

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中国电机工程学报 2018年第8期38卷 2262-2271页

作者：汪芙平黄松岭赵伟王赞基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)

随着同步相量测量单元（phasor measurement unit,PMU）测量标准的不断更新和PMU在配电网的应用,更为恶劣的测量环境和更高的准确度要求,使得PMU测量算法面临巨大挑战。最优化方法能够兼顾基波频偏与动态变化、谐波、噪声、直流和带外... 详细信息

随着同步相量测量单元（phasor measurement unit,PMU）测量标准的不断更新和PMU在配电网的应用,更为恶劣的测量环境和更高的准确度要求,使得PMU测量算法面临巨大挑战。最优化方法能够兼顾基波频偏与动态变化、谐波、噪声、直流和带外干扰等因素造成的测量误差,实现测量的高准确度与快速响应的最佳平衡,是复杂条件下PMU测量算法设计极为有效的实现途径。本系列共3篇论文,针对目前应用最广泛的本质为线性滤波的测量机制,建立滤波器频响特性与测量误差之间定量关系,提出最优设计准则,并分别针对P类和M类测量,实现PMU测量算法的最优设计。该文目标是建立最优设计的基本理论。首先通过理论推导,给出基波频偏、谐波、噪声、直流干扰、带外干扰和基波动态等因素下,同步相量、频率和频率变化率引起的测量误差（即总向量误差、频率误差和频率变化率测量误差）与滤波器频响特性之间的定量关系;在此基础上,定义与滤波器频响特性有关的一系列技术指标,由此提出最优滤波器设计准则;最后,通过动态同步相量测量算法和基于泰勒相量模型的加权最小二乘两种典型算法的仿真实验,验证理论分析结果的正确性。

关键词：最优滤波器设计相量测量单元频率测量频率变化率测量

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基于最优线性滤波的PMU测量Ⅲ:M类算法设计

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中国电机工程学报 2018年第11期38卷 3144-3153页

作者：汪芙平黄松岭赵伟王赞基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)

本系列论文的前2篇,分别研究同步相量测量单元测量的最优滤波原理和P类测量最优算法的具体设计。该文在此基础上,研究M类测量最优算法的具体设计。与P类测量相比,M类测量是在更高准确度基础上兼顾快速响应,并且增加了公认为最难实现的... 详细信息

本系列论文的前2篇,分别研究同步相量测量单元测量的最优滤波原理和P类测量最优算法的具体设计。该文在此基础上,研究M类测量最优算法的具体设计。与P类测量相比,M类测量是在更高准确度基础上兼顾快速响应,并且增加了公认为最难实现的对带外干扰的抑制要求。为了实现从基波通带到带外干扰阻带的快速衰减,基于奈奎斯特频域抽样定理建立动态相量线性参数模型,并采用以凯撒窗为权重的加权最小二乘算法进行模型参数估计,由此构造原型滤波器,其中频域抽样点个数和凯撒窗阶数构成自由参数集。针对数据上报率分别为50、25和10Hz三种情况,求解最优化问题,给出不同数据长度下最优解的分布,并结合快速响应性能选取最优滤波器长度,构成完整的M类测量优化算法。通过仿真试验评估优化算法的实际测量性能,并与IEEE测量标准提供的参考算法结果进行比较,验证所提出优化算法在测量准确度、使用数据长度和单相测量方面具有的综合性能优势。

关键词：最优滤波器设计相量测量单元带外干扰抑制 M类测量

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新型模块化多电平直流融冰装置

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电力系统自动化 2013年第16期37卷 96-102页

作者：梅红明刘建政清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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北京市100084

针对当前广泛应用的静止无功补偿型直流融冰装置存在的体积大、结构复杂、谐波污染和功能切换繁琐等问题,提出了一种采用全桥模块化多电平变流器的新型直流融冰方案。该方案将链式静止同步补偿器(STATCOM)的动态无功补偿能力和半桥模块... 详细信息

针对当前广泛应用的静止无功补偿型直流融冰装置存在的体积大、结构复杂、谐波污染和功能切换繁琐等问题,提出了一种采用全桥模块化多电平变流器的新型直流融冰方案。该方案将链式静止同步补偿器(STATCOM)的动态无功补偿能力和半桥模块化多电平变流器(MMC)的四象限运行能力结合在一起,同时输出直流电压,可宽范围连续调节,能够很好地满足直流融冰装置的应用需求,并有效避免上述问题。结合全桥模块化多电平变流器的结构特点,提出了兼顾直流融冰和无功补偿功能的控制方法,并通过数字仿真验证了所提技术方案和控制方法的有效性。

关键词：直流融冰模块化多电平变流器静止同步补偿器动态无功补偿

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高压直流输电线路故障清除及恢复策略研究综述

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电力系统自动化 2019年第11期43卷 181-190页

作者：蔡静董新洲清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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北京市100084

高压直流输电线路故障后的快速清除和恢复对整个系统的稳定、可靠运行至关重要。文中分析总结了现有基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)系统和基于电压源型换流器的高压直流(VSC-HVDC)系统中直流线路故障清除及恢复策略。指出现有... 详细信息

高压直流输电线路故障后的快速清除和恢复对整个系统的稳定、可靠运行至关重要。文中分析总结了现有基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)系统和基于电压源型换流器的高压直流(VSC-HVDC)系统中直流线路故障清除及恢复策略。指出现有策略中存在盲目恢复的不足,会对整个系统造成更大的冲击或者不必要的停运。提出了一种可能的解决方案:在不同直流输电系统中展开直流输电线路故障自适应恢复研究,实现直流输电系统的安全、快速恢复,完善直流线路故障综合处理方案。

关键词：高压直流输电直流线路故障清除直流线路故障恢复自适应恢复自适应重启自适应重合闸自适应解锁

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极坐标下含零注入约束的电力系统状态估计的修正牛顿法与快速解耦估计

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中国电机工程学报 2012年第22期32卷 113-117+11页

作者：郭烨吴文传张伯明孙宏斌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)

如何保证零注入节点的注入功率在状态估计结果中严格为0是电力系统状态估计研究中的重要问题。在直角坐标下,由于零注入约束为线性约束,可使用修正牛顿法来有效地解决这一问题。因此,借鉴直角坐标下修正牛顿法的思路,提出了极坐标下的... 详细信息

如何保证零注入节点的注入功率在状态估计结果中严格为0是电力系统状态估计研究中的重要问题。在直角坐标下,由于零注入约束为线性约束,可使用修正牛顿法来有效地解决这一问题。因此,借鉴直角坐标下修正牛顿法的思路,提出了极坐标下的修正牛顿法和修正快速解耦估计。这些方法的计算流程与传统的极坐标下的牛顿法和快速解耦估计非常相似,计算速度与大权重法相当,同时能够保证零注入约束严格满足。仿真结果验证了所得结论。

关键词：状态估计零注入等式约束极坐标修正牛顿法修正快速解耦估计

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基于端口供给能量分解的电力系统振荡类型区分方法

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电力系统自动化 2014年第23期38卷 40-45页

作者：代贤忠沈沉清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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北京市100084

基于端口供给能量分解,提出了一种新的电力系统振荡类型识别方法。对端口供给能量进行成分分解,发现弱阻尼振荡和强迫振荡下端口供给能量趋势分量分别按指数和线性规律变化。采用经验模式分解算法识别出主导振荡模式,计算端口供给能量,... 详细信息

基于端口供给能量分解,提出了一种新的电力系统振荡类型识别方法。对端口供给能量进行成分分解,发现弱阻尼振荡和强迫振荡下端口供给能量趋势分量分别按指数和线性规律变化。采用经验模式分解算法识别出主导振荡模式,计算端口供给能量,利用经验模式分解算法提取端口供给能量趋势分量。对变化幅度明显的端口供给能量趋势分量进行线性和指数拟合并得到拟合误差指标,对拟合数据和原始数据进行相关性计算得到相关度指标。然后利用误差指标和相关度指标判别该趋势分量的变化规律,进而利用变化规律的不同识别振荡类型。最后通过IEEE 39节点系统的仿真分析和实际电厂的实例分析证明了该识别方法的有效性。

关键词：端口供给能量经验模态分解强迫振荡弱阻尼振荡振荡类型识别

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“棒板”间隙雷电冲击放电时高压侧预放电电流的测量

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高电压技术 2011年第4期37卷 854-859页

作者：耿屹楠曾嵘何金良王博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安全控制与仿真国家重点实验室北京100084

长间隙放电机理研究是高压电工领域的基础研究。长间隙放电电流与放电机理关系密切,通过研究放电电流的变化,有助于深入研究长间隙放电的物理过程。为此,介绍了一套基于光电集成技术的无源模拟信号隔离传输系统,以光纤做为传输媒质,实... 详细信息

长间隙放电机理研究是高压电工领域的基础研究。长间隙放电电流与放电机理关系密切,通过研究放电电流的变化,有助于深入研究长间隙放电的物理过程。为此,介绍了一套基于光电集成技术的无源模拟信号隔离传输系统,以光纤做为传输媒质,实现从高压电极侧测量流注鱼放电电流。对1 m棒板间隙在正极性雷电冲击电压作用下流注预放电电流进行了测量,有效将容性位移电流与流注放电形成的脉冲电流分开,流注放电形成的电流脉冲上升时间约为80 ns,脉冲宽度约为800 ns,注入电荷随施加电压增大而增大。

关键词：预放电流注电光效应位移电流几何电容注入电荷

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复合绝缘子酥朽断裂研究(二):酥朽断裂的试验模拟及预防措施讨论

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中国电机工程学报 2016年第18期36卷 5070-5077,5132页

作者：高岩峰梁曦东电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

复合绝缘子酥朽断裂是近年来新出现的一种复合绝缘子异常断裂现象。由2篇论文组成的系列论文旨在将复合绝缘子酥朽断裂作为一类单独的复合绝缘子机械断裂形式进行研究。针对在系列论文的第1篇中提出的酥朽断裂的主要特征和产生机理,该... 详细信息

复合绝缘子酥朽断裂是近年来新出现的一种复合绝缘子异常断裂现象。由2篇论文组成的系列论文旨在将复合绝缘子酥朽断裂作为一类单独的复合绝缘子机械断裂形式进行研究。针对在系列论文的第1篇中提出的酥朽断裂的主要特征和产生机理,该文设计并进行了受潮条件下的电流、放电对玻璃钢芯棒的电蚀试验,在电蚀试验中成功复现了酥朽断裂复合绝缘子玻璃钢芯棒中出现的环氧树脂的降解及劣化现象,验证了潮湿条件下的电蚀过程是导致酥朽断裂芯棒中环氧树脂基体降解的直接原因。基于对现场实际酥朽断裂复合绝缘子的分析以及酥朽断裂的试验模拟结果,文中提出提高玻璃钢芯棒中环氧树脂基体的耐电蚀性能是预防和解决复合绝缘子酥朽断裂的核心思路。对实际运行复合绝缘子的红外检测,是发现潜在的复合绝缘子酥朽断裂事故的有效手段。

关键词：复合绝缘子酥朽断裂试验模拟环氧树脂基体预防措施

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