检索结果-内蒙古大学图书馆

电力工程技术 2025年第1期44卷 2-8页

作者：陈兵赵崇滨姜齐荣王旭王方明国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 江苏省电力试验研究院有限公司江苏南京211103 新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084 国家电网有限公司华北分部北京100053

阻抗分析法因能够在设备控制结构或参数未知的条件下分析系统稳定性而受到工程的青睐。以电力电子变流器为代表的交流并网设备阻抗特性易受交流稳态工作点的影响,因此基于黑箱辨识快速导出变流器任意工况的阻抗模型可以极大地提升稳定... 详细信息

阻抗分析法因能够在设备控制结构或参数未知的条件下分析系统稳定性而受到工程的青睐。以电力电子变流器为代表的交流并网设备阻抗特性易受交流稳态工作点的影响,因此基于黑箱辨识快速导出变流器任意工况的阻抗模型可以极大地提升稳定性分析效率。基于神经网络的辨识方法可以弥补基于最小二乘法的辨识方法的局限性,文中进一步改进神经网络的设计以显著提升其可解释性。在数据收集阶段,使用扫频方法获取闭环阻抗模型在足够多工况下的频率响应。在模型训练阶段,计及变流器阻抗模型的隐藏特征,设计与扰动频率数量相同的神经网络,并采用集成贝叶斯正则化的Levenberg-Marquardt算法提升由小型数据集得到的训练网络的泛化能力。在模型验证阶段,将设定工况输入网络,实现稳定工况极高精度辨识和不稳定工况离线预测。文中方法为新型电力系统稳定性分析的工程应用提供了实用选择。

关键词：电力电子变流器阻抗模型黑箱辨识神经网络稳定性分析电能质量

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基于模型-数据混合驱动的同步电机励磁电流在线估计方法

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电工技术学报 2025年

作者：刘沐霖姜彤徐永金王锐华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室通用电气(上海)电力技术有限公司安徽淮南平圩发电有限责任公司

励磁电流是大型汽轮发电机组的一个必要监视参数，励磁电流不仅直接影响发电机的运行效率、转子绕组的温升，还与电机的稳定运行控制和故障检测密切相关。其中，通过将估计理论励磁电流与测量励磁电流进行比较分析，可以为多种转子内部... 详细信息

励磁电流是大型汽轮发电机组的一个必要监视参数，励磁电流不仅直接影响发电机的运行效率、转子绕组的温升，还与电机的稳定运行控制和故障检测密切相关。其中，通过将估计理论励磁电流与测量励磁电流进行比较分析，可以为多种转子内部故障的在线判别提供重要依据。现有理论励磁电流在线估计方法中，同步电机模型方法可解释性强但计算精度较低，机器学习方法精度高但鲁棒性不足。针对这些问题，结合以上两种计算方法的优点，提出了一种基于模型-数据混合驱动的同步电机励磁电流在线估计方法。在已有同步电机模型的基础上，引入对动态保梯电抗的参数估计，该电抗由机器学习建模并估计，代替先前固定保梯电抗值参与理论励磁电流的计算。所提算法分别在PSCAD仿真数据以及某电厂644MW汽轮发电机组实际运行数据上进行了实验，验证了准确性。此外，在该电厂同一机组匝间短路故障运行期间运行数据上进行了故障判别的实验，验证了所提算法在故障在线检测方面的可行性及高效性。

关键词：汽轮发电机动态保梯电抗理论励磁电流在线估计机器学习

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发电机定子绕组接地故障混合柔性消弧方法

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电力自动化设备 2025年第3期45卷 109-114,123页

作者：王义凯郑海然乔健尹项根汤宸骁欧洁华北电力大学(保定)新能源电力系统全国重点实验室河北保定071000 华中科技大学强电磁技术全国重点实验室湖北武汉430074

有源消弧方法能够实现发电机定子接地故障可靠消弧,但需要大容量逆变电源,体积大且造价高,工程应用受限。为降低逆变电源容量,提出发电机定子绕组接地故障混合柔性消弧方法,将双频有源消弧方法与消弧线圈接地方式相结合,利用消弧线圈补... 详细信息

有源消弧方法能够实现发电机定子接地故障可靠消弧,但需要大容量逆变电源,体积大且造价高,工程应用受限。为降低逆变电源容量,提出发电机定子绕组接地故障混合柔性消弧方法,将双频有源消弧方法与消弧线圈接地方式相结合,利用消弧线圈补偿接地故障电流中大部分的基波分量,剩余的基波分量和谐波分量通过有源消弧装置实现补偿。在可靠实现接地故障消弧的前提下,该方法可极大地减小逆变电源的容量,具有较高的经济性和实用性。仿真和动模试验结果验证了所提方法的有效性。

关键词：定子绕组接地故障混合柔性消弧双频有源消弧消弧线圈逆变电源容量

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面向扭振分析的含虚拟惯量双馈风机轴系研究

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发电技术 2025年第2期46卷 314-325页

作者：孙正龙伞吉强现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012

【目的】风电机组轴系数学模型是扭振特性分析的基础,轴系模型对分析结果可靠性至关重要。为更精准地分析虚拟惯量引入后对传动链扭振特性的影响,对含虚拟惯量控制的双馈风机轴系建模问题开展了研究。【方法】确定仿真模型后,设计了阻... 详细信息

【目的】风电机组轴系数学模型是扭振特性分析的基础,轴系模型对分析结果可靠性至关重要。为更精准地分析虚拟惯量引入后对传动链扭振特性的影响,对含虚拟惯量控制的双馈风机轴系建模问题开展了研究。【方法】确定仿真模型后,设计了阻尼控制器,该控制器可以抑制虚拟惯量控制引起的轴系扭振。首先,通过建立各种轴系的数学模型,建立基于虚拟惯量控制的风机系统动力学模型,并采用模态分析方法确定了影响机组轴系扭振特性的关键状态变量;其次,从含虚拟惯量控制的风机扭振特性以及风机轴系、同步机动态交互2个方面,研究了风机不同轴系模型的适用性;最后,通过仿真分析验证了阻尼控制器的有效性。【结果】采用虚拟惯量控制可以有效地改善因风电并网而引起的系统惯性衰减问题,但同时也会降低系统的阻尼比。2质量模型扭振模态的可观性更强,2质量轴系模型对虚拟惯量参数的变化更敏感。3质量模型轴系扭振相较2质量模型变化更大。【结论】含虚拟惯量控制的2质量轴系模型更适合风机轴系扭振分析。

关键词：双馈风电机组风电并网扭振特性虚拟惯量控制阻尼控制器低频振荡带通滤波器短路故障风机轴系电网支撑

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碳交易耦合下现货电能量市场日前出清方法

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 66-79,I0006页

作者：崔杨徐扬刘新元程雪婷程丁然朱晗现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网山西省电力科学研究院山西省太原市030001

为实现现货电能量市场和碳交易市场的有效协同,从电力交易中心把控系统碳排放的角度出发,构建一种电-碳耦合市场运营机制,并提出考虑动态碳排放强度的电-碳耦合市场日前出清模型。首先,在现有的电力市场运行规则基础上将碳交易市场进行... 详细信息

为实现现货电能量市场和碳交易市场的有效协同,从电力交易中心把控系统碳排放的角度出发,构建一种电-碳耦合市场运营机制,并提出考虑动态碳排放强度的电-碳耦合市场日前出清模型。首先,在现有的电力市场运行规则基础上将碳交易市场进行嵌入,构建电-碳耦合市场联合运行机制;其次,基于边际发电成本特性和单调非递减阶梯式报价规则,构建传统能源发电商和碳捕集电厂的分段报价曲线;再次,推导传统能源发电商和碳捕集电厂的动态碳排放强度模型,并基于等面积原则构建二者的阶梯式动态碳排放强度曲线;然后,考虑阶梯式报价曲线和动态碳排放强度,以综合成本最小为目标兼顾电网运行和物理约束,构建电-碳耦合市场日前出清模型。最后,在PJM-5节点和IEEE-39节点电力系统进行算例仿真分析,通过设置不同的场景验证所提电-碳耦合市场日前出清模型的有效性。

关键词：电-碳耦合市场动态碳排放强度日前市场出清碳捕集电厂

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电力-交通融合研究综述：模型、算法与关键问题

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电力系统自动化 2025年第09期49卷 1-16页

作者：杨蒙陈玥徐潇源王晗魏韡香港中文大学机械与自动化工程学系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)

电动汽车数量的大幅增长显著促进了电力系统和城市交通系统的深度融合，机遇与挑战并存，电力-交通融合相关研究方兴未艾。文中首先按照时间尺度、应用条件梳理了常见的交通分配模型，并在此基础上对电力-交通系统的耦合架构与建模方法... 详细信息

电动汽车数量的大幅增长显著促进了电力系统和城市交通系统的深度融合，机遇与挑战并存，电力-交通融合相关研究方兴未艾。文中首先按照时间尺度、应用条件梳理了常见的交通分配模型，并在此基础上对电力-交通系统的耦合架构与建模方法进行归纳。进一步，针对电力-交通耦合系统研究中的非凸非线性项、多主体参与、不确定性管理等难题，总结了有效的应对算法。然后，详细阐述了电力-交通耦合系统扩展规划、经济运行、低碳运行、点对点交易、故障恢复等关键问题的研究进展。最后，从共享电动汽车、氢燃料电池汽车、移动充电站等研究对象方面和数据驱动、在线优化等研究方法方面分析与展望了未来电力-交通耦合系统的关键技术。

关键词：电力-交通耦合系统电动汽车新能源建模算法关键问题博弈论

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基于光电倍增管的流注发展速度测量

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高电压技术 2018年第3期44卷 920-925页

作者：王泽众庄池杰张赟曾嵘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

由于流注发出光的光谱绝大部分位于300~400 nm区域内,为研究流注放电的重要物理特性,建立了基于光电倍增管的流注发展速度测量试验平台,在棒-板间隙放电试验的基础上,利用2个前面接了1 mm宽的窄缝的光电倍增管放置在垂直棒-板间隙轴线... 详细信息

由于流注发出光的光谱绝大部分位于300~400 nm区域内,为研究流注放电的重要物理特性,建立了基于光电倍增管的流注发展速度测量试验平台,在棒-板间隙放电试验的基础上,利用2个前面接了1 mm宽的窄缝的光电倍增管放置在垂直棒-板间隙轴线的位置,一个对准棒电极头部,另一个对准距离棒电极一定距离处。利用该平台,测量了不同间隙长度下,不同半径棒电极施加直流的流注起始电压时的流注发展速度;以及棒电极上外加不同幅值的1.2/50μs冲击电压时的流注发展速度。从测量结果看出,不论外加电压是直流电压或是冲击电压,流注发展速度都随着外加电压的增大而增加,尤其在冲击电压作用下,在试验的电压幅值138~280 k V范围内,流注发展速度也从111.1 cm/μs变大到222.2 cm/μs,且随着外加冲击电压的增大几乎线性增加。

关键词：流注光电倍增管长间隙放电起始电压发展速度

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基于隧穿磁阻效应的宽频微小量程电流传感器设计及噪声分析

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高电压技术 2020年第7期46卷 2545-2553页

作者：胡军王博盛新富赵根赵帅何金良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

针对电网中微弱电流的测量需求,研制了基于隧穿磁阻效应的百μA级无接触式微电流传感器,并对微电流传感器进行低噪声设计,包括电源模块、放大模块、调零和输出模块。测试了采用不同传感芯片传感器的微弱电流探测能力,其最小可测电流幅值... 详细信息

针对电网中微弱电流的测量需求,研制了基于隧穿磁阻效应的百μA级无接触式微电流传感器,并对微电流传感器进行低噪声设计,包括电源模块、放大模块、调零和输出模块。测试了采用不同传感芯片传感器的微弱电流探测能力,其最小可测电流幅值为280μA,对应传感器的带宽达10 kHz。并对传感器系统各模块的噪声水平进行了测量分析与计算,结果表明隧穿磁阻芯片的1/f噪声(低频噪声)是限制传感器最小可测电流幅值的主要因素。该微电流传感器可以适应智能电网微弱电流测量需求。

关键词：隧穿磁阻效应电流传感芯片无接触式微弱电流传感器 1/f噪声低频噪声智能电网

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综合能源系统分析的统一能路理论(四):天然气网动态状态估计

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中国电机工程学报 2020年第18期40卷 5827-5837页

作者：尹冠雄陈彬彬孙宏斌郭庆来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)

天然气网是综合能源系统的重要组成部分,为实现其能量管理,需要利用状态估计技术获取实时、可靠、一致、完整的网络状态信息。然而,实际天然气网络的流量、压力调节较为频繁,现有的稳态状态估计模型无法考虑网络的动态过程。该文基于统... 详细信息

天然气网是综合能源系统的重要组成部分,为实现其能量管理,需要利用状态估计技术获取实时、可靠、一致、完整的网络状态信息。然而,实际天然气网络的流量、压力调节较为频繁,现有的稳态状态估计模型无法考虑网络的动态过程。该文基于统一能路理论中的气路模型,首次建立了天然气网络的动态状态估计模型,将管道中复杂的时域偏微分方程转化为了易于优化求解的频域线性代数方程,进一步测试了模型在状态估计精度和坏数据辨识方面的性能。算例表明,所建立的模型可有效过滤量测噪声和坏数据,补齐系统缺失量测,准确估计天然气网络的动态过程。

关键词：天然气网络动态状态估计统一能路气路坏数据辨识

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提高自然功率的大分裂间距导线排列及其电磁环境

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高电压技术 2010年第9期36卷 2285-2290页

作者：李岩梁曦东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

为提高500kV输电线路输送能力,对大分裂间距输电线路进行了研究。计算结果表明,增大导线分裂间距,可显著减小线路波阻抗、提高自然功率,但同时会使导线表面电场强度增加。为了抑制相导线最大场强,给出了适用于工程应用的导线排列优化方... 详细信息

为提高500kV输电线路输送能力,对大分裂间距输电线路进行了研究。计算结果表明,增大导线分裂间距,可显著减小线路波阻抗、提高自然功率,但同时会使导线表面电场强度增加。为了抑制相导线最大场强,给出了适用于工程应用的导线排列优化方法,优化后的输电线路无线电干扰和可听噪声可降低2～3dB。基于我国500kV线路常用的猫头塔、酒杯塔的计算结果表明,在满足电磁环境限值的条件下,使用6×LGJ-240导线的优化排列大分裂间距线路比常规线路自然功率提高30%,而使用4×LGJ-500导线方案也可提高近20%。

关键词：大分裂间距电磁环境优化排列自然功率无线电干扰可听噪声

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