检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2021年第12期36卷 2482-2494页

作者：凌亚涛赵争鸣姬世奇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

常规驱动(CGD)对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关特性的控制优化程度有限。当换流条件改变时,CGD方法也无法保证器件开关特性可以保持在最优状况,即缺乏自调节能力。学术界相应地提出主动栅极驱动(AGD)方法来实现对开关特性的自调节控制... 详细信息

常规驱动(CGD)对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关特性的控制优化程度有限。当换流条件改变时,CGD方法也无法保证器件开关特性可以保持在最优状况,即缺乏自调节能力。学术界相应地提出主动栅极驱动(AGD)方法来实现对开关特性的自调节控制。但在实施自调节控制时,会遇到自调节控制稳定性、控制精度等方面的问题。该文在之前工作的基础上开展后续深入研究,针对这些问题,从理论上提出自调节控制时的3个关键设计点,并分别进行了实验验证,为AGD方法实施自调节控制提供了指导。该文综述已有驱动对IGBT关断峰值电压控制的缺陷,提出一种端电压峰值采样电路。将该采样电路与自调节控制结合,通过实验验证了直接控制端电压峰值的准确性,为更安全、更低损耗地关断IGBT打下了坚实基础。

关键词： IGBT 开关特性自调节控制主动栅极驱动开通延迟关断端电压峰值

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基于日间日内不确定集的中长期电源扩展规划

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电网技术 2024年第9期48卷 3779-3789,I0074页

作者：陈瑞捷鲁宗相乔颖单葆国谭显东冀星沛徐鹏飞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) 北京市海淀区100084 国网能源研究院有限公司北京市昌平区102209 国网宁夏电力有限公司经济技术研究院宁夏回族自治区银川市750002

电源扩展规划(generation expansion planning,GEP)模型常用于为高比例可再生能源电力系统设计可行的规划方案,而对波动性可再生能源(variable renewable energy,VRE)不确定性的合理表征对规划方案的可行性至关重要。随着风光等可再生... 详细信息

电源扩展规划(generation expansion planning,GEP)模型常用于为高比例可再生能源电力系统设计可行的规划方案,而对波动性可再生能源(variable renewable energy,VRE)不确定性的合理表征对规划方案的可行性至关重要。随着风光等可再生能源渗透率的增加,波动性可再生能源表现出了不同时间尺度上的不确定性。提出了一种基于日间和日内可再生能源不确定集的长期GEP模型,从而保障不同时间尺度下的电力电量平衡需求。日间不确定集用来描述长期VRE出力的波动性和间歇性,而日内不确定集用作描述日内的典型和极端出力情形,二者共同描述不同时间尺度下VRE出力的不确定性。使用我国电力系统作为算例,将所提方法与典型日法、典型日聚合法和日间电量平衡法进行仿真对比。基于8760 h全年时序生产模拟的结果表明,所提方法能够显著降低不同风光出力情形下电力系统的失负荷和碳排放,但其他方法均无法满足平衡和清洁需求。

关键词：波动性可再生能源不确定性电源扩展规划模型多时间尺度不确定集

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原位渗透管式气体监测预处理装置的研制及应用

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环境工程 2023年第3期41卷 179-184,191页

作者：周佩丽刘艺苗彭志敏清华大学能源与动力工程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

针对现有工业过程气体在线测量预处理方式存在的系统复杂、维护量大、测量延时等问题,基于微孔陶瓷物理特性及空气动力学原理研制了原位渗透管式预处理装置。该预处理装置主要包括光学端和渗透管腔体,当待测气体流经渗透管时,由于绕流... 详细信息

针对现有工业过程气体在线测量预处理方式存在的系统复杂、维护量大、测量延时等问题,基于微孔陶瓷物理特性及空气动力学原理研制了原位渗透管式预处理装置。该预处理装置主要包括光学端和渗透管腔体,当待测气体流经渗透管时,由于绕流作用在来流方向壁面前后形成压差,在压差作用下,气体经过渗透管过滤后进入管内进行激光测量。首先采用CFD数值模拟方法对气体管道和微孔陶瓷渗透管耦合流域进行了流场模拟,发现在单一变量条件下,气体更新速率随着流速和内径的增大而提升,随着外径的增大而降低;然后搭建实验装置进行了实验验证,与流场模拟结果一致;最后进行了原位渗透管式预处理装置研制及现场应用,并采用便携式分析仪进行了对比,发现二者误差<2%。与现有预处理装置相比,渗透管腔体安装于管道内,测量环境与管道工况一致,且取样路径短,可以实现工业过程气体高保真快速在线监测。

关键词：工业气体预处理原位渗透微孔陶瓷数值模拟

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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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基于李雅普诺夫优化框架的风光储独立微网实时优化调度策略

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可再生能源 2023年第4期41卷 555-561页

作者：范斌涛杨倬沈子奇代晓辉邵美阳魏韡陕西能源研究院有限公司陕西西安710065 陕西省地方电力(集团)有限公司陕西西安710065 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 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、清华大学北京100084

微电网是整合分布式电源、储能和负荷的重要形式,对提高能源利用效率和系统运行经济性具有重要作用。针对独立微网新能源发电功率的不确定性,文章提出了一种基于在线优化思想的风光储独立微网实时调度策略。有别于传统微电网调度结合历... 详细信息

微电网是整合分布式电源、储能和负荷的重要形式,对提高能源利用效率和系统运行经济性具有重要作用。针对独立微网新能源发电功率的不确定性,文章提出了一种基于在线优化思想的风光储独立微网实时调度策略。有别于传统微电网调度结合历史数据或预测数据生成调度策略的思路,文章基于李雅普诺夫优化框架,以新能源发电随机变量的实时取值作为唯一信息源,以长期收益期望最大化为目标,逐时段求取满足系统约束的实时优化调度策略。算例分析结果表明,文章所提出的在线调度策略与基于完全信息的离线优化调度策略所获长期平均收益之差控制在很小的范围内,可以有效保障独立微网运行的经济性。

关键词：储能系统李雅普诺夫优化实时调度独立微网可再生能源发电

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基于动态相量法的直流系统暂态响应实时快速仿真计算方法

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中国电机工程学报 2021年第5期41卷 1608-1617页

作者：王宾李志中董新洲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

为解决交流系统大扰动下电流源型直流输电(line commutate converter based HVDC,LCC-HVDC)系统电磁暂态精度响应实时求取困难的问题,该文基于动态相量法仿真框架,详细讨论了大扰动下LCC-HVDC直流输电系统的建模方案,并针对工程现场的... 详细信息

为解决交流系统大扰动下电流源型直流输电(line commutate converter based HVDC,LCC-HVDC)系统电磁暂态精度响应实时求取困难的问题,该文基于动态相量法仿真框架,详细讨论了大扰动下LCC-HVDC直流输电系统的建模方案,并针对工程现场的计算精度与计算复杂度要求和逆变侧容易发生的换相失败现象,重构了易于拓展的仿真模型计算框架。多故障场景的仿真对比实验表明,与传统的动态相量仿真方案相比,所提出的框架能够准确反映直流系统在逆变侧交流系统受扰下的暂态响应特征,同时提高了计算速度,实现了LCC-HVDC系统暂态响应的高精度、实时化计算。

关键词：电流源型直流输电动态相量法暂态响应换相失败实时仿真计算

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海上风电中频汇集和分布式串联直流输电系统

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中国电机工程学报 2021年第22期41卷 7608-7620页

作者：李政轩宋强曾嵘余占清赵彪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

随着海上风电向远海和大容量发展,采用新型的柔性直流输电技术实现远海风电输送已成为必然选择。但是,现有集中换流方式存在换流器体积大、平台建设难度高等问题。该文提出一种新型的海上风电中频汇集和分布式串联直流输电系统,将集中... 详细信息

随着海上风电向远海和大容量发展,采用新型的柔性直流输电技术实现远海风电输送已成为必然选择。但是,现有集中换流方式存在换流器体积大、平台建设难度高等问题。该文提出一种新型的海上风电中频汇集和分布式串联直流输电系统,将集中式模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)拆分为多个分布的小型MMC,并将各MMC分布安装于既有的分布交流升压平台,可以避免集中换流平台建设。在直流侧采用串联直流组网的方式,各分布MMC可以设计为相对较低的电压等级。基于所提的系统方案,对不同拓扑MMC的成本、体积和损耗进行详细分析和对比。对比分析结果表明,基于新型中频单向电流型全桥MMC,可以大幅降低分布MMC的体积和成本,使海上交流升压平台集成分布MMC具有可行性。提出了分布串联直流输电系统的关键控制策略,仿真结果验证了所提出的新型海上风电直流组网方案和控制策略的可行性。

关键词：海上风电柔性直流输电模块化多电平换流器中频汇集串联直流输电

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5G通信基站参与需求响应:关键技术与前景展望

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中国电机工程学报 2021年第16期41卷 5540-5551页

作者：雍培张宁慈松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) 北京市海淀区100084

第5代移动通信技术(5th generation mobile networks,5G通信)发展方兴未艾。5G网络的普及需要建设大量的5G基站,这些海量的5G基站将在未来成为可观的潜在灵活性资源。5G基站参与需求响应,即对于5G基站中的供电设备和用电设备进行调度,... 详细信息

第5代移动通信技术(5th generation mobile networks,5G通信)发展方兴未艾。5G网络的普及需要建设大量的5G基站,这些海量的5G基站将在未来成为可观的潜在灵活性资源。5G基站参与需求响应,即对于5G基站中的供电设备和用电设备进行调度,能够在降低5G用电成本的同时,为电力系统提供灵活性资源,实现通信系统与电力系统的双赢。该文总结了5G基站的基本组成设备和用电特性,分析了其参与需求响应的潜力;梳理了5G基站参与需求响应所必需的关键技术;展望了5G基站作为需求侧资源参与电力系统互动的应用场景;最后,对于5G基站参与需求响应潜在的商业模式进行探讨。

关键词： 5G通信 5G基站能源互联网能量管理储能电池需求响应

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双有源桥式直流变压器发展与应用

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中国电机工程学报 2021年第1期41卷 288-298页

作者：赵彪安峰宋强余占清曾嵘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

直流变压器是实现新能源高效、经济的大规模汇集和构建直流输配电一体化网络的关键设备。文中对双有源桥式直流变压器关键技术发展和应用进行介绍和展望。首先,通过梳理直流变压器的典型应用场景,对不同场景下的应用特点进行概述。在此... 详细信息

直流变压器是实现新能源高效、经济的大规模汇集和构建直流输配电一体化网络的关键设备。文中对双有源桥式直流变压器关键技术发展和应用进行介绍和展望。首先,通过梳理直流变压器的典型应用场景,对不同场景下的应用特点进行概述。在此基础上,针对中高压直流输配电应用场景,从核心电路、典型结构、运行控制、工程化设计、实现和应用等多个方面对直流变压器的分析、设计和实用化方案进行介绍和讨论。最后,对直流变压器的未来发展方向进行展望。随着新能源和直流输配电系统迅速发展,直流变压器的大规模推广应用值得期待。

关键词：直流电网直流输配电能源互联网直流变压器双有源桥变换器

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新能源场站快速频率支撑能力评估研究现状与技术展望

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电力系统自动化 2024年第10期48卷 1-19页

作者：鲁宗相李佳明乔颖姜继恒王伟胜朱凌志王士柏苗伟威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 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市100192 国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250003 国网山东省电力公司山东省济南市250000

随着以风电、光伏为代表的新能源发电逐步取代同步机组,系统调频资源不足、抗扰动能力下降,频率安全问题凸显,新能源场站提供快速频率支撑成为构建新型电力系统的必然要求。新能源场站快速频率支撑是其内部多设备、多环节综合作用的结果... 详细信息

随着以风电、光伏为代表的新能源发电逐步取代同步机组,系统调频资源不足、抗扰动能力下降,频率安全问题凸显,新能源场站提供快速频率支撑成为构建新型电力系统的必然要求。新能源场站快速频率支撑是其内部多设备、多环节综合作用的结果,受风光资源、控制策略、电网条件等多因素的影响和制约。量化评估新能源场站的快速频率支撑能力是指导场站调频优化控制、分析新型电力系统频率响应特性、实现场站调频资源与电网交互的基础和前提。文中对新能源场站快速频率支撑能力评估问题进行了全面综述。首先,分析场站快速频率支撑的特征,并给出了场站快速频率支撑能力的定义;然后,从状态属性、控制特性、调频效果3个维度梳理了场站快速频率支撑能力的评估指标体系,并对各类评估指标的常用计算方法进行分析评述;最后,提出了值得关注和进一步研究的关键技术问题。

关键词：快速频率支撑新能源场站有功功率控制能力评估惯量支撑一次调频

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