检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2020年第6期65卷 442-452页

作者：梅生伟清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

电能是一种高品质的二次能源,是能量及信息转换、传输的重要载体.电力系统被列为20世纪最伟大的20项工程技术成就之首.以"强电"为载体的电力系统构成了现代社会能量传输的大动脉,以"弱电"为载体的通信网络构成了现... 详细信息

电能是一种高品质的二次能源,是能量及信息转换、传输的重要载体.电力系统被列为20世纪最伟大的20项工程技术成就之首.以"强电"为载体的电力系统构成了现代社会能量传输的大动脉,以"弱电"为载体的通信网络构成了现代社会的神经系统,它们渗透到人类生产、生活和社会活动的各个层面,推动现代文明飞跃发展.本文回顾了电力系统100多年来的光辉发展历程,分析了电力系统对材料、物理、化学、自动化、信息、医学等现代科学技术的影响,描述了电力系统对以"强电"的规模化应用为标志的第二次工业革命、以"弱电"的广泛应用为标志的第三次工业革命,以及以能源革命为核心的第四次工业革命的推动作用,展示了人类社会实现由蒸汽时代到电气时代、信息时代、绿色智能化时代的跨越式发展过程.进一步从人们的基本生活方式、国际政治经济格局等不同层面揭示了电力系统对人类社会的重要影响,并论述了电力系统对未来能源革命的战略意义及其发展趋势,以期对电力系统的伟大成就及演变规律形成更好的认识.

关键词：电力系统能源动脉现代文明伟大成就发展趋势

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偏远地区离网混合可再生能源系统建模与优化

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工程热物理学报 2021年第5期42卷 1113-1118页

作者：李金泽刘培李政清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室工业大数据系统与应用北京市重点实验室北京100084

本文提出了以太阳能、风能和生物质能为能源输入的离网混合可再生能源系统建模及优化设计框架,综合考虑了偏远农村地区能源供需和用电模式的独特性。对离网混合可再生能源系统进行了建模,并给出其技术经济性评价体系。通过对中国西部某... 详细信息

本文提出了以太阳能、风能和生物质能为能源输入的离网混合可再生能源系统建模及优化设计框架,综合考虑了偏远农村地区能源供需和用电模式的独特性。对离网混合可再生能源系统进行了建模,并给出其技术经济性评价体系。通过对中国西部某村庄的实例分析,验证了该框架及模型的有效性。结果表明,相比于电网延伸,在偏远农村地区发展离网混合可再生能源系统具有显著的经济、环境效益。

关键词：离网混合可再生能源系统偏远农村中国西部

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新型电力系统的“碳视角”:科学问题与研究框架

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电网技术 2022年第3期46卷 821-833页

作者：康重庆杜尔顺李姚旺张宁陈启鑫郭鸿业王鹏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 低碳能源实验室(清华大学) 北京市海淀区100084 清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213

电力在我国能源消费与碳排放中占据重要地位。电力系统低碳转型,构建以新能源为主体的新型电力系统将对我国碳达峰、碳中和战略目标的实现起到关键作用。该文首先分析了从"电视角"到"碳视角"下电力学科研究体系的... 详细信息

电力在我国能源消费与碳排放中占据重要地位。电力系统低碳转型,构建以新能源为主体的新型电力系统将对我国碳达峰、碳中和战略目标的实现起到关键作用。该文首先分析了从"电视角"到"碳视角"下电力学科研究体系的转变趋势,并对当前"碳视角"下的电力系统研究概况进行了综述。基于"碳视角"下的电力系统研究路径,从电力系统全环节碳排放计量和"战略-技术-市场"协同低碳化解决方案2个方面,分析了电力低碳转型过程中的关键科学问题。在此基础上,从碳计量与碳追踪、碳规划与碳轨迹、碳减排与碳优化、碳市场与碳交易4个方面提出了新型电力系统"碳视角"的研究框架,并对关键研究内容进行了分析和阐述。

关键词：新型电力系统碳计量和碳追踪碳规划与碳轨迹碳减排与碳优化碳市场与碳交易

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VSC系统换流变压器共模模型及主绝缘在线监测方法

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中国电机工程学报 2021年第11期41卷 3885-3895页

作者：陆格野张品佳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

绝缘老化是威胁换流变压器安全运行的重要隐患,传统的绝缘监测方法难以实现可靠的换流变预防性保护。电压源型换流器(voltage sourced converter,VSC)输出电压特征谐波分量,可用于在线监测连接换流变的主绝缘健康状况。首先,探究VSC系... 详细信息

绝缘老化是威胁换流变压器安全运行的重要隐患,传统的绝缘监测方法难以实现可靠的换流变预防性保护。电压源型换流器(voltage sourced converter,VSC)输出电压特征谐波分量,可用于在线监测连接换流变的主绝缘健康状况。首先,探究VSC系统共模特征谐波用于换流变绝缘监测的可行性与优势。其次,构建YN/yn绕组接线的换流变共模电路模型,给出表征共模电压分布和绝缘电参数关系的数学模型。然后,定义压比频率响应和阻抗频率响应,对比电路模型和数学模型,说明两者的等效性。在线实验结果验证基于VSC系统共模特征谐波监测换流变主绝缘老化的有效性。该所述方法具有如下优势:1)不改变系统原有拓扑结构,无需安装额外的测试设备;2)对监测状态量的分析方法简单直观;3)监测结果不受系统工况波动和高频干扰的影响。

关键词：电压源型换流器变压器模型绝缘在线监测共模谐波

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考虑可再生能源保障性消纳的电力市场出清机制

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电力系统自动化 2021年第6期45卷 26-33页

作者：陈启鑫刘学房曦晨郭鸿业林庆标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 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510623

以风电、光伏、水电为主的可再生能源已成为中国重要的能源供应形式,也广泛参与到电力市场交易之中。通过市场化机制保障并促进可再生能源消纳,已成为中国电力市场建设,尤其是现货市场建设的一项关键任务。文中将可再生能源的保障性消... 详细信息

以风电、光伏、水电为主的可再生能源已成为中国重要的能源供应形式,也广泛参与到电力市场交易之中。通过市场化机制保障并促进可再生能源消纳,已成为中国电力市场建设,尤其是现货市场建设的一项关键任务。文中将可再生能源的保障性消纳纳入电力市场的机制设计之中,提出了现货市场在发生弃能时触发的出清机制。在现货市场一般性出清计算的基础上,发生弃能时,首先修正弃能机组的投标价格,在保持机组报价序列的前提下进行价区缩放,调整为优先出清的价格接受者;其次,基于修正后的投标信息进行第2次出清,以实现可再生能源的保障性消纳;基于2次出清的结果,提出激励相容的结算补偿机制。为了充分考虑可再生能源的运行特性,文中还在出清模型中特别引入了梯级水电站的水位控制、水量平衡与梯级耦合等复杂约束。最后,基于改进的IEEE 30节点系统对文中所提出的市场机制进行了验证。

关键词：可再生能源保障性消纳机制设计出清模型梯级水电

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用于城轨直流牵引系统的混合型MMC全桥子模块比例设计方法

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中国电力 2022年第4期55卷 54-62页

作者：席嫣娜李笑彤李子明魏应冬李笑倩王方敏李伟李伟瑞国网北京市电力公司北京100031 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) 北京100084 北京电力经济技术研究院有限公司北京市100055

城市轨道交通直流牵引供电系统是一个低电压大电流系统,受制于开关器件的通流能力,两电平变流器的单台容量难以满足需求。由全桥子模块和半桥子模块组成的混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)可用于调制比大于... 详细信息

城市轨道交通直流牵引供电系统是一个低电压大电流系统,受制于开关器件的通流能力,两电平变流器的单台容量难以满足需求。由全桥子模块和半桥子模块组成的混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)可用于调制比大于1的系统中,利用全桥子模块的负电平输出能力,可以提高交流电压或降低直流电压。针对可用于城市轨道交通直流牵引供电系统的混合型MMC,提出一种全桥子模块比例的设计方法,满足高调制比稳态运行的需求和直流故障清除能力的需求,选取了常见的1500 V地铁系统作为算例,选取3组参数,在PSCAD软件中搭建仿真模型,验证了设计方法的正确性。

关键词：模块化多电平换流器混合型MMC 全桥子模块比例直流牵引供电

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风电介入下的多区域互联电力系统分布式经济模型预测负荷频率控制

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控制与决策 2024年第5期39卷 1557-1565页

作者：马苗苗崔婧李钰梅刘向杰华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在... 详细信息

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在满足状态约束和控制输入约束的前提下,遵循传统火力发电优先、风力发电配合的原则,通过在线求解优化问题,实现风电介入下的多区域互联电力系统的负荷频率控制.为了提高系统整体运行经济性,所提出的分布式经济模型预测控制器将负荷调频成本、燃料消耗成本以及风力发电成本等经济性指标考虑在内.仿真结果表明,在阶跃负荷扰动下,所设计的控制器不仅可以满足调频要求,在降低计算负担和提高经济性能方面也具有一定优势.

关键词：分布式经济模型预测控制风电机组互联电力系统负荷频率控制多区域系统经济性能

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基于系统开环频率特性的自动发电控制振荡分析

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电力系统自动化 2021年第13期45卷 133-140页

作者：李凯斌谢刚文陈磊李小菊夏翰林詹航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 国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆市401123

频率振荡中与自动发电控制(AGC)过程强相关的振荡被称为AGC振荡。基于单机单负荷系统,利用开环传递函数对AGC振荡进行分析,并通过分析不同参数或环节对开环传递函数频率特性的影响,研究其对AGC振荡的影响,结果表明:AGC参数中频差系数及... 详细信息

频率振荡中与自动发电控制(AGC)过程强相关的振荡被称为AGC振荡。基于单机单负荷系统,利用开环传递函数对AGC振荡进行分析,并通过分析不同参数或环节对开环传递函数频率特性的影响,研究其对AGC振荡的影响,结果表明:AGC参数中频差系数及积分系数过大、AGC传输延时过大、机组环节频率特性的幅值过大或相位滞后过大,都会导致系统开环传递函数的稳定裕度过小甚至为负,从而降低系统稳定性甚至引发AGC振荡。分析了机组特性对于AGC振荡的影响:一次调频起作用时,机组环节的幅值将会降低,从而提高AGC模式的稳定性;不同的水火电机组,其原动机环节的相位滞后不同,这会影响开环传递函数的相位裕度,进而影响AGC模式稳定性;机组的开度模式一般比功率模式拥有更快的一次调频调节速度,此时采用开度模式,机组在振荡频率处的幅值更低,系统AGC模式更稳定。特征值分析验证了理论分析的结果,且在多机多负荷系统算例中,验证了基于单机单负荷系统分析得到的结论。

关键词：频率振荡自动发电控制系统稳定性开环传递函数

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不同类型冲击电流对ZnO压敏电阻老化的影响研究

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高压电器 2024年第2期60卷 127-132,162页

作者：赵江泽赵洪峰程宽王昊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 西安西电避雷器有限公司西安710200

为了比较不同类型冲击电流对氧化锌(ZnO)压敏电阻直流老化的影响,将相同类型的ZnO压敏电阻样品分别开展2 ms方波(峰值为2 kA)耐受试验和4/10μs冲击电流(峰值为100 kA)试验。实验结果表明,在1~3轮(3~9次)的冲击耐受下,2 ms方波对ZnO压... 详细信息

为了比较不同类型冲击电流对氧化锌(ZnO)压敏电阻直流老化的影响,将相同类型的ZnO压敏电阻样品分别开展2 ms方波(峰值为2 kA)耐受试验和4/10μs冲击电流(峰值为100 kA)试验。实验结果表明,在1~3轮(3~9次)的冲击耐受下,2 ms方波对ZnO压敏电阻的老化特性能起到一定优化作用,而4/10μs大电流冲击则使得ZnO压敏电阻老化特性持续劣化。利用扫描电子显微镜(SEM)、光谱仪、数字源表研究其微观结构以及电气性能参数变化。结合实验结果分析原因,4/10μs冲击电流对ZnO压敏电阻的损伤程度大于2 ms方波冲击电流的损伤程度,更容易引起ZnO压敏电阻的老化,在1~3轮(3~9次)2 ms方波耐受下,可以改善压敏电阻老化特性,其原因在于冲击电流产生热效应使构成晶界势垒亚稳定成分填隙锌离子在晶界发生反应而降低其浓度,得到比冲击前更稳定的晶界结,从而提高了其老化特性。

关键词： ZnO压敏电阻冲击电流老化特性热处理晶界势垒

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高压交流输电线路地线磁感应取能方法

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南方电网技术 2021年第10期15卷 95-101页

作者：邹军马晨珞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) 北京100084

在线监测设备在电网的安全可靠运行中发挥着越来越重要的作用,为方便高效地给在线监测设备供能,利用了输电线路的磁感应效应从地线收集能量。通过多个算例说明,该取能方法基本可以满足在线监测设备的用能需求,同时线路电流、档距、杆塔... 详细信息

在线监测设备在电网的安全可靠运行中发挥着越来越重要的作用,为方便高效地给在线监测设备供能,利用了输电线路的磁感应效应从地线收集能量。通过多个算例说明,该取能方法基本可以满足在线监测设备的用能需求,同时线路电流、档距、杆塔接地电阻和导地线位置关系等因素也可能影响取能效率。本文针对地线磁感应取能方案作了深入探讨,为后续优化地线取能方案以投入实用奠定了基础。

关键词：输电线路地线取能磁感应在线监测

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