检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2022年第2期42卷 702-714页

作者：文武松赵争鸣袁立强姬世奇李凯魏树生电力系统及大型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 北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

电能路由器(electric energy router,EER)的中压交流端口(medium-voltage AC,MVAC)连接10kV交流电网,要求同时兼顾有功跟随、无功补偿和有源滤波等多种功能形态,而多形态的控制存在强耦合的特点。该文采用功率和电流两个维度的分析方法... 详细信息

电能路由器(electric energy router,EER)的中压交流端口(medium-voltage AC,MVAC)连接10kV交流电网,要求同时兼顾有功跟随、无功补偿和有源滤波等多种功能形态,而多形态的控制存在强耦合的特点。该文采用功率和电流两个维度的分析方法,在规律分析中实现多形态的解耦和控制。从功率的维度,在dq坐标系下对瞬时有功功率进行分解,获得三相有功功率的分布规律,通过注入负序电流和对三相有功偏差的调节,解决三相有功不平衡的控制问题。从电流的维度,提出在正序dq坐标系下对基波正序和高次谐波构成的统一分量进行调节、在负序dq坐标系下对基波负序分量进行调节的控制方案,通过合理组合不同中心频率的陷波滤波器(notch filter,NF)并用于控制回路中实现对电压、电流的解耦和准确提取,采用PI+矢量PI(vector proportional integral,VPI)调节器对基波正序和高次谐波构成的统一电流分量进行控制,有效补偿了被控对象造成的相位偏移影响,实现了对高次谐波电流的跟踪。该文还从系统的稳态和动态性能出发,对各控制环节的参数进行了详细设计,最后通过等比降容的MVAC-EER实验平台验证了控制策略的有效性和参数设计的正确性。

关键词：电能路由器多维解耦多功能形态参数设计

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基于正交试验理论的接地扁钢缺陷检测电磁超声换能器优化设计

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电测与仪表 2023年第8期60卷 57-61页

作者：周恺张睿哲叶宽李鸿达王哲黄松岭国家电网北京市电力公司电力科学研究院北京100072 清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

接地网是保障电力系统运行的重要设施,需要及时地开展接地扁钢的缺陷检测。然而,目前的检测方法在准确性、效率等方面依然存在不足。电磁超声导波检测方法可以在不开挖的条件下,利用非接触的优势实现地网的检测,具有一定的优势。论文针... 详细信息

接地网是保障电力系统运行的重要设施,需要及时地开展接地扁钢的缺陷检测。然而,目前的检测方法在准确性、效率等方面依然存在不足。电磁超声导波检测方法可以在不开挖的条件下,利用非接触的优势实现地网的检测,具有一定的优势。论文针对接地扁钢,设计了简易有效的电磁超声SH导波换能器,并分析换能过程中的多物理场耦合机理,在COMSOL Multiphysics中开展有限元建模和仿真;为了优化换能器,根据正交试验理论,进行多因素多水平分析,获得5个参数对导波激励的影响规律以及最优参数组合;搭建了扁钢检测系统,开展SH导波实验。结果表明,相比于正交试验表中的效果最好的前两个参数组合,最优参数组合的换能器性能在导波幅度上分别提升了14.0%和28.6%。

关键词：接地扁钢电磁超声换能器导波缺陷检测正交试验理论优化

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温度梯度叠加极性反转电压下硅橡胶电荷输运及电树枝特性

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中国电机工程学报 2022年第11期42卷 4266-4276页

作者：张云霄周远翔张征辉滕陈源陈健宁福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 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 电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室(新疆大学电气工程学院) 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047

直流电缆长期运行在高温度梯度作用下,且时常遭受极性反转、冲击电压等暂态电压,严重影响电缆绝缘可靠性。该文选用电缆附件主绝缘硅橡胶材料,针对不同温度梯度场和极性反转电压下的电树枝起始特性进行研究。搭建极不均匀场下双极性载... 详细信息

直流电缆长期运行在高温度梯度作用下,且时常遭受极性反转、冲击电压等暂态电压,严重影响电缆绝缘可靠性。该文选用电缆附件主绝缘硅橡胶材料,针对不同温度梯度场和极性反转电压下的电树枝起始特性进行研究。搭建极不均匀场下双极性载流子输运模型,研究不同温度梯度和极性反转过程中电荷输运和电场分布特性。研究结果表明:随着针尖温度的上升,空间电荷注入量和注入深度不断增加,反转前后电场的变化更大。温度从30℃增加至120℃,电树枝起始电压下降26.2%,电树枝形态趋于密集,但电树枝长度先增加后减少。结合空间电荷输运特性,给出极性反转电树枝起始的过程,并分析温度梯度对电树枝引发特性的影响规律。

关键词：电树枝空间电荷温度梯度极性反转电缆附件

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中国电力系统碳达峰·碳中和转型路径优化与影响因素分析

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电力系统自动化 2022年第19期46卷 1-12页

作者：魏泓屹卓振宇张宁杜尔顺肖晋宇王鹏康重庆电力系统及大型发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084 清华大学低碳能源实验室北京市100084 全球能源互联网集团有限公司北京市100031

电力系统实现“碳达峰·碳中和”是中国全社会实现“双碳”目标的关键环节,低碳转型过程将深刻影响电力系统的形态结构。首先,以规划总成本为优化目标构建电力系统源网扩展规划模型,考虑可再生能源地区自然资源禀赋和电力系统运行... 详细信息

电力系统实现“碳达峰·碳中和”是中国全社会实现“双碳”目标的关键环节,低碳转型过程将深刻影响电力系统的形态结构。首先,以规划总成本为优化目标构建电力系统源网扩展规划模型,考虑可再生能源地区自然资源禀赋和电力系统运行安全约束,对中国电力系统2020年至2060年“碳达峰·碳中和”转型路径进行规划优化。然后,对中国电力系统2060年实现碳中和场景下的电源结构、跨省电力交换需求转型结果及规划成本进行分析,同时针对碳减排目标与达峰时间影响因素设置多种场景进行对比研究,并对电池储能投资成本进行灵敏度分析。研究发现中国电力系统“碳达峰·碳中和”转型路径的关键是构建高比例清洁电源供应体系,通过各类型电源定位互补实现电源结构低碳转型,储能将承担为系统提供电力余缺调节、惯量支撑及各类辅助服务的任务。新型电力系统需要大容量跨省输电网络为电力供应提供支撑,承担风光电力向负荷中心送电任务,呈现更大规模“西电东送、北电南送”格局。碳达峰时间及减排路径需要综合统筹经济、社会、环境、技术等各方面因素以平衡经济性和碳减排进程。

关键词：碳达峰碳中和转型路径形态结构电池储能

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自动发电控制振荡中元件与控制环节的阻尼特性分析

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电力系统自动化 2022年第4期46卷 170-179页

作者：李凯斌陈磊何廷一李胜男郭成黄伟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市100084 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南省昆明市650217 云南电力调度控制中心云南省昆明市650011

电力系统中的有功频率控制过程包含一次调频环节和自动发电控制(AGC)环节,频率振荡中与AGC环节强相关的振荡被称为AGC振荡。为研究不同的有功频率控制过程对于AGC振荡的阻尼贡献,将阻尼转矩法应用到AGC振荡分析中,提出AGC振荡中的机械... 详细信息

电力系统中的有功频率控制过程包含一次调频环节和自动发电控制(AGC)环节,频率振荡中与AGC环节强相关的振荡被称为AGC振荡。为研究不同的有功频率控制过程对于AGC振荡的阻尼贡献,将阻尼转矩法应用到AGC振荡分析中,提出AGC振荡中的机械功率阻尼转矩系数的计算方法,在单机单负荷系统中阻尼转矩系数可通过传统的将特征值代入传递函数的方式得到,但传统方法在多区多机系统中不适用。为此,提出了利用模态计算阻尼转矩系数的方法,推导了阻尼转矩系数与AGC模式稳定性的关系。结果表明,阻尼转矩系数为正时,机械功率为系统提供正阻尼,相反则提供负阻尼,且验证了阻尼转矩法在AGC振荡中的适用性。将阻尼转矩系数分解到各有功频率调节过程中,结果显示在AGC振荡中,由于AGC环节的相位滞后较大,而一次调频环节的相位滞后较小,故AGC环节整体上提供的阻尼转矩系数容易为负,而一次调频环节整体上提供的阻尼转矩系数容易为正。但具体到单台机组中,AGC环节和一次调频环节提供的阻尼转矩系数皆既可能为正,也可能为负。最后,利用阻尼转矩法分析了部分参数对于AGC振荡的影响。

关键词：频率振荡自动发电控制振荡阻尼转矩法阻尼特性

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投切型温控负荷一次调频策略及电网侧聚合建模

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中国电机工程学报 2022年第S01期42卷 1-11页

作者：聂世豪李桐陈磊徐飞张静忠王运闵勇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 国网宁夏电力有限公司宁夏回族自治区银川市750001

温控负荷是一种总体容量巨大的可调资源,参与需求侧响应可有效解决高比例新能源电力系统中一次调频资源短缺的问题。温控负荷具有数量多分布广的特点,同时投切型负荷还具有不可反复改变工作状态的特征。该文针对以上特征提出一种投切型... 详细信息

温控负荷是一种总体容量巨大的可调资源,参与需求侧响应可有效解决高比例新能源电力系统中一次调频资源短缺的问题。温控负荷具有数量多分布广的特点,同时投切型负荷还具有不可反复改变工作状态的特征。该文针对以上特征提出一种投切型温控负荷参与一次调频的分散式控制策略。该策略在保证用户舒适度的前提下有效提高了电网一次调频能力,不仅频率可以平滑恢复,负荷的调用时间与机会也尽量相同。针对电网一次调频分析的需求,提出对应的调频聚合模型,准确描述海量投切型温控负荷整体响应特性的同时减少了电网计算负担。仿真结果验证了控制策略以及聚合建模方法的有效性。

关键词：需求侧响应温控负荷聚合模型一次调频

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B_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)共同掺杂ZnO压敏陶瓷的性能

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材料研究学报 2021年第2期35卷 110-114页

作者：王昊赵洪峰康加爽周远翔谢清云新疆大学电气工程学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风光储分室乌鲁木齐830046 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 西安西电避雷器有限公司西安710200

研究了B_(2)O_(3)(B)和Al_(2)O_(3)(Al)共掺杂对ZnO压敏陶瓷电学性能和微观结构的影响。结果表明,共掺杂B和Al的ZnO压敏陶瓷,具有低泄漏电流、高非线性和低剩余电压等优良电性能。B和Al的掺杂率为3.0%(摩尔分数)和0.015%(摩尔分数)的Zn... 详细信息

研究了B_(2)O_(3)(B)和Al_(2)O_(3)(Al)共掺杂对ZnO压敏陶瓷电学性能和微观结构的影响。结果表明,共掺杂B和Al的ZnO压敏陶瓷,具有低泄漏电流、高非线性和低剩余电压等优良电性能。B和Al的掺杂率为3.0%(摩尔分数)和0.015%(摩尔分数)的ZnO压敏陶瓷,其最佳样品的电参数为:击穿电压E_(1mA)=475 V/mm;泄漏电流J_(L)=0.16μA/cm^(2);非线性系数α=106;剩余电压比K=1.57。

关键词：无机非金属材料 ZnO压敏陶瓷电学性能微观结构

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不同含水量油纸绝缘的交直流空间电荷特性研究

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绝缘材料 2022年第2期55卷 57-66页

作者：周远翔薛磊黄欣张云霄滕陈源新疆大学电气工程学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风光储分室新疆乌鲁木齐830047 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

换流变压器在正常运行过程中,水分会导致油纸绝缘电气性能下降并加速其老化,导致寿命下降和绝缘击穿。为研究水分对油纸绝缘交直流复合电压下空间电荷特性与击穿特性的影响,制备不同含水量的油纸绝缘试样,利用交直流复合电压下空间电荷... 详细信息

换流变压器在正常运行过程中,水分会导致油纸绝缘电气性能下降并加速其老化,导致寿命下降和绝缘击穿。为研究水分对油纸绝缘交直流复合电压下空间电荷特性与击穿特性的影响,制备不同含水量的油纸绝缘试样,利用交直流复合电压下空间电荷测量系统,得到了交流、直流及交直流复合电压形式下水分含量对油纸绝缘空间电荷特性的影响规律,同时研究了不同水分含量试样在不同电压类型下的击穿特性。结果表明:交直流复合电压下油纸绝缘中的电场畸变率大于直流和交流电压下的电场畸变率;随着直流分量的增加,较高含水量试样的电气强度增加幅度明显低于较低含水量试样,低含水量试样的电气强度受直流电压分量影响而高于高含水量试样。

关键词：含水量交直流复合油纸绝缘空间电荷

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一种采用矩阵压缩技术的交流输电杆塔周围电场高效计算方法

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高压电器 2022年第5期58卷 41-46页

作者：杨勃侯树政徐禄文邹军邱妮邹岸新国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123 清华大学电机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

在三维空间中采用模拟电荷法计算输电线在电力杆塔周围产生的电场时,输电线和杆塔由若干段有限长导体构成,在模拟电荷法的计算过程中发现,电位系数矩阵的构建会消耗大量计算时间。为加速电位系数矩阵的构建,文中将整档输电线路分成多个... 详细信息

在三维空间中采用模拟电荷法计算输电线在电力杆塔周围产生的电场时,输电线和杆塔由若干段有限长导体构成,在模拟电荷法的计算过程中发现,电位系数矩阵的构建会消耗大量计算时间。为加速电位系数矩阵的构建,文中将整档输电线路分成多个区域,每个区域包含许多导体段,区域内部导体之间的电位系数和不同区域内导体之间的电位系数采用不同的计算方法,并且利用自适应交叉近似算法填充非对角子矩阵,只需计算出原始电位系数矩阵的部分元素即可近似表示原矩阵,从而减少计算时间。文中方案可有效减少电位系数矩阵的构建时间,提高计算效率。文中通过算例验证计算方法的正确性。文中计算方法适用于多档高压交流输电线路在输电杆塔周围产生电场的三维模型计算。

关键词：自适应交叉近似模拟电荷法输电杆塔输电线路电场计算

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基于电磁噪声的汽轮发电机转子匝间短路非侵入式检测方法研究

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电机与控制学报 2024年第11期28卷 25-35页

作者：张西豪李永刚马明晗齐鹏刘闻韬华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室河北保定071003

汽轮发电机的电磁噪声中蕴含着丰富的设备状态信息,可非接触地监测转子匝间绝缘健康状况。对汽轮发电机电磁噪声理论进行推导分析,定性得到了汽轮发电机在空载和负载工况下,转子匝间短路前后电磁噪声特征的演变规律。随后通过搭建汽轮... 详细信息

汽轮发电机的电磁噪声中蕴含着丰富的设备状态信息,可非接触地监测转子匝间绝缘健康状况。对汽轮发电机电磁噪声理论进行推导分析,定性得到了汽轮发电机在空载和负载工况下,转子匝间短路前后电磁噪声特征的演变规律。随后通过搭建汽轮发电机电磁噪声检测实验平台,对所提理论进行实验验证。实验结果表明,无论机组处于空载或负载工况,转子匝间短路均会引起发电机噪声频谱中分数次特征谐波幅值增加,且与故障程度呈正相关。本研究充分利用电磁噪声实现了汽轮发电机组非侵入式的状态监测,为汽轮发电机的健康状态评估提供了有益指导。

关键词：汽轮发电机转子绕组匝间短路电磁噪声在线监测故障诊断

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