检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2020年第2期44卷 235-247页

作者：沈卓轩姜齐荣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

在电力系统电磁暂态离线和实时仿真中,以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为代表的全控型电力电子器件常采用理想开关模型。IGBT器件在交直流变换器、直流断路器中获得了广泛的应用,器件的运行状态会对系统暂态过程产生影响,而系统的暂态过程... 详细信息

在电力系统电磁暂态离线和实时仿真中,以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为代表的全控型电力电子器件常采用理想开关模型。IGBT器件在交直流变换器、直流断路器中获得了广泛的应用,器件的运行状态会对系统暂态过程产生影响,而系统的暂态过程也会增加器件的电压、电流应力,严重时可能造成器件损坏,进而影响整个设备及系统的安全可靠运行。基于理想开关模型的电磁暂态仿真无法准确模拟暂态过程中该器件的特性及其受到的应力。研究系统电路、器件及其控制之间的动态相互作用,就对电磁暂态仿真中IGBT准确建模提出了更高的要求。近年来,多种IGBT详细模型和解耦方法被提出,并被应用在离线及实时电磁暂态仿真中。得益于高性能计算设备的快速发展,详细模型可高效应用于含有大量IGBT器件的交直流系统仿真中。文中对不同类型建模方法进行归纳,分析其功能、计算复杂度和准确度,并详细介绍了系统解法、并行算法与仿真平台等方面内容。另外,还举例介绍了IGBT详细建模的应用场景,分析了在建模、系统解法、并行算法及应用领域等方面的难点与限制,并提出了相应的建议。

关键词：电磁暂态仿真电力系统绝缘栅双极型晶体管器件模型模块化多电平变换器

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高比例电力电子电力系统稳定性的统一性判据研究(一):场站稳定判据

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中国电机工程学报 2022年第6期42卷 1713-1723页

作者：孙华东王一鸣高磊郭强许涛宋瑞华李亚楼贺静波中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 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 国家电力调度控制中心北京市西城区100031

新版《电力系统安全稳定导则》明确提出“新能源场站短路比应达到合理水平”,但目前仍欠缺具体的评价方法和标准,无法有效量化电力电子电源集群接入交流电网的稳定程度。针对上述问题,提出一种面向电力电子电源场站稳定性分析的统一性... 详细信息

新版《电力系统安全稳定导则》明确提出“新能源场站短路比应达到合理水平”,但目前仍欠缺具体的评价方法和标准,无法有效量化电力电子电源集群接入交流电网的稳定程度。针对上述问题,提出一种面向电力电子电源场站稳定性分析的统一性稳定判据。首先,论述了动态统一性指标的定义和指标特性,并基于鲁棒控制理论和多变量频域控制理论提出并网系统的稳定性判据,实现了电磁尺度的稳定性风险精确度量;其次,在忽略电力电子电源、电网及其控制系统动态特性的条件下,将动态统一性指标退化为基于机电尺度相量模型的静态统一性指标,实现了高效率的稳定性风险初筛;再次,构造用于场站稳定性风险初筛和精确度量的两维统一性稳定指标,提升了场站稳定性评估的效率和准确率。最后,基于我国西北地区的案例验证表明,该文提出的统一性稳定判据可有效量化场站并网系统的安全稳定性。

关键词：高比例电力电子电力系统稳定性分析统一性稳定判据鲁棒控制理论多变量频域控制理论

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高压直流与含串补交流系统次/超同步铁磁谐振机理与解决措施

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电力自动化设备 2021年第7期41卷 160-166页

作者：赵晓斌谢小荣李岩邹常跃辛清明南方电网科学研究院有限责任公司直流输电技术国家重点实验室广东广州510663 清华大学电机系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084

结合2017年5月29日富宁站换相失败恢复过程中发生的次/超同步铁磁谐振现象,通过理论分析和仿真验证明确了高压直流与含串补交流系统发生次/超同步铁磁谐振的原因。含串补交流系统在次同步谐波下阻抗幅值大幅增加,次同步频率谐波与其互... 详细信息

结合2017年5月29日富宁站换相失败恢复过程中发生的次/超同步铁磁谐振现象,通过理论分析和仿真验证明确了高压直流与含串补交流系统发生次/超同步铁磁谐振的原因。含串补交流系统在次同步谐波下阻抗幅值大幅增加,次同步频率谐波与其互补频率谐波之间的耦合作用增强;利用奈奎斯特稳定判据对交直流系统的阻抗进行分析,考虑串补后交直流系统的稳定性下降但仍然是稳定的。次同步频率谐波的存在易使变压器铁芯饱和,使系统稳定性进一步下降。理论分析和仿真结果表明,发生大扰动后,在换流器调制和变压器铁芯饱和2种非线性因素的作用下,交直流系统出现次/超同步的铁磁谐振现象,串补和交流滤波器相配合可以有效抑制这一类型的谐振。

关键词：高压直流输电串补次/超同步频率谐波铁磁谐振变压器饱和

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大容量交流电弧炉柔性供配电方案控制策略

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电工技术学报 2021年第16期36卷 3386-3399页

作者：赵崇滨姜齐荣郭旭刘东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) 北京100084 中冶京诚工程技术有限公司北京100176

合理化供配电技术是调控大容量交流电弧炉负载能量平衡的关键。含模块化电力电子功率单元的柔性供配电方案可显著减轻交流电弧炉运行对系统电能质量的影响,通过改进其多环节控制策略可以进一步提高交流电弧炉冶炼的性能并降低对系统的... 详细信息

合理化供配电技术是调控大容量交流电弧炉负载能量平衡的关键。含模块化电力电子功率单元的柔性供配电方案可显著减轻交流电弧炉运行对系统电能质量的影响,通过改进其多环节控制策略可以进一步提高交流电弧炉冶炼的性能并降低对系统的频率冲击。首先,该文提出功率单元逆变级采用电流控制模式取代电压控制模式与固有电极调节配合,提升控制系统带宽;其次,设计该方案针对多种运行工况的控制策略,增加其实际应用的灵活性与面向系统的友好性;再次,改进逆变级调制策略以抑制潜在的高频共模电流风险;最后,根据实际参数仿真验证了多种控制策略的有效性,可充分发挥所提方案电力电子主导的软硬件优势。

关键词：交流电弧炉柔性供电电能质量电流控制模式零共模PWM

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基于储能容量配置的综合能源多级分配策略

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电网技术 2023年第6期47卷 2218-2228页

作者：马兰谢丽蓉宋新甫叶家豪马伟可再生能源发电与并网技术教育部工程研究中心(新疆大学) 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047 国网新疆电力有限公司经济技术研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830011 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

能源分配是综合能源系统满足负荷需求的重要组成部分,然而目前大多数能源分配策略都严重依赖于精确性有限的预测技术。以综合能源实时分配为目标,提出了一种基于储能容量配置的综合能源多级分配策略。首先考虑经济性,以气价和分时电价... 详细信息

能源分配是综合能源系统满足负荷需求的重要组成部分,然而目前大多数能源分配策略都严重依赖于精确性有限的预测技术。以综合能源实时分配为目标,提出了一种基于储能容量配置的综合能源多级分配策略。首先考虑经济性,以气价和分时电价为基准区分不同场景;其次根据综合能源设备转换能力和负荷侧需求响应能力,制定针对不同场景的综合能源多级分配策略,确定各输出端出力顺序。最后,将上述能源分配策略作为约束条件嵌入多目标热交换优化算法,将综合能源经济调度问题转换为储能容量配置问题。仿真结果表明,与传统的能源分配策略相比,由于考虑了多种场景以及储电和储热的协同作用,综合能源经济成本更低,同时,园区综合能源系统内部的用能满意率也得到提升。

关键词：综合能源系统多场景多级分配策略储能系统多目标热交换优化算法

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从交互到融合:新冠肺炎疫情的高等教育应对之策

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中国电机工程学报 2020年第20期40卷 6411-6417页

作者：于歆杰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

新冠肺炎疫情对高等教育提出了严峻挑战。该文首先回顾了2020年春季学期开展在线教学的特点、困难和应对措施,进而指出在春季学期确保在线学习与线下课程质量实质等效的关键之处是通过理念认识、工具使用和教学设计来实现实时交互式在... 详细信息

新冠肺炎疫情对高等教育提出了严峻挑战。该文首先回顾了2020年春季学期开展在线教学的特点、困难和应对措施,进而指出在春季学期确保在线学习与线下课程质量实质等效的关键之处是通过理念认识、工具使用和教学设计来实现实时交互式在线教学。以自身讲授的电路原理课程为例,说明经过良好设计后,能够实现学生的在线学习成效与以往的课堂学习成效等效。最后,对秋季学期教学的特点进行展望,提出融合交互式在线教学,并指出在这种场景下确保学习质量的关键是能够让现场和远程的学生有融合感,以实现高质量交互。

关键词：新冠肺炎实质等效实时交互在线教学融合交互式教学

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面向能源互联网的电气工程本科教学体系改革与实践

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中国电机工程学报 2020年第13期40卷 4063-4071页

作者：朱桂萍林今孙宏斌康重庆于歆杰曾嵘电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

建设能源互联网,实现能源系统与互联网的深度融合,已经成为我国重要的能源战略需求和相关产业发展趋势。为了满足国家战略需求,引领产业健康发展,高校必须尽快培养能源互联网所需的复合型人才。能源互联网是一个典型的多学科交叉领域,... 详细信息

建设能源互联网,实现能源系统与互联网的深度融合,已经成为我国重要的能源战略需求和相关产业发展趋势。为了满足国家战略需求,引领产业健康发展,高校必须尽快培养能源互联网所需的复合型人才。能源互联网是一个典型的多学科交叉领域,该文系统介绍了清华大学电机系近5年来以电气工程专业人才培养方案为基础,逐步形成能源互联网方向人才培养方案的改革过程与实践经验,阐述了以电气工程为基础拓展建立能源互联网本科教学体系的原生优势以及存在的不足,提出了能源互联网专业人才所需的知识结构。同时以清华大学电机系在能源互联网方向进行的本科教学改革为例,介绍了在改革过程中形成的能源互联网专业本科培养方案,重点介绍了对专业课程体系的设计,以及在专业实践环节的具体做法,以期为我国能源互联网专业的人才培养提供有价值的参考。

关键词：能源互联网电气工程本科教学改革实践培养方案课程体系

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环氧浸渍纸热解动力学分析

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绝缘材料 2025年第4期58卷 117-125页

作者：周远翔钟波李宇航白正黄欣陈健宁姜贵敏新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备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发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧... 详细信息

套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧浸渍纸,进行不同升温速率下的热重实验和差示扫描量热分析,研究其热解过程,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法与Coast-Redfern(CR)法,获得无氧环境下环氧浸渍纸在高温下的热解动力学模型。结果表明:胶浸纸套管芯子材料环氧浸渍纸的热解过程可分为环氧熔融、反应吸热、分解气化3个阶段,前两个阶段分别符合三维扩散模型、随机成核和随后生长模型;套管芯子内部发生电弧击穿故障后,环氧浸渍纸在高温效应下的热分解质量损失高达90%,高温与气体膨胀使得芯子内部产生高幅值内应力进而导致芯体开裂甚至爆炸。

关键词：干式套管环氧浸渍纸热解过程热解动力学

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主动支撑电网的双馈风电场故障功率协调控制方法

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 32-43页

作者：欧阳金鑫张澳归余建峰王建叶之琪输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

风电持续开发建设使同步发电机渗透率降低,电力系统抗扰能力不断下降。双馈风电场(doubly-fed wind farm,DFWF)内部故障后,双馈风电机组(doubly-fed wind turbine,DFWT)的切除导致电力系统出现功率缺额,可能威胁系统安全稳定运行。为此... 详细信息

风电持续开发建设使同步发电机渗透率降低,电力系统抗扰能力不断下降。双馈风电场(doubly-fed wind farm,DFWF)内部故障后,双馈风电机组(doubly-fed wind turbine,DFWT)的切除导致电力系统出现功率缺额,可能威胁系统安全稳定运行。为此,利用故障期间DFWT机械功率与电磁功率不平衡累积的暂态能量,提出了主动支撑电网的双馈风电场故障功率协调控制方法。分析了DFWF内部故障特征,提出了故障全过程功率协调控制的思想。推导了DFWF内部故障下DFWT的转速解析表达式,分析了DFWT暂态能量的特征并给出了最大暂态能量的计算方法。在此基础上,给出了DFWT功率支撑控制参考值与功率支撑控制时间的计算方法,并提出了DFWT故障功率协调控制策略。算例表明,DFWF故障功率协调控制可利用暂态能量最大限度地提供功率支撑,降低DFWF内部故障对电力系统的影响。

关键词：风电场双馈风电机组集电线故障有功控制暂态能量

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富氧气氛烧结对SnO_(2)压敏电阻微观结构与电学性能的影响

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机械工程材料 2022年第10期46卷 39-43页

作者：孙冠岳赵洪峰刘冬季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 国网宁夏电力有限公司宁东供电公司宁东751408 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

分别在空气气氛和富氧气氛(氧气体积分数分别为30%,40%,50%)下烧结制备SnO_(2)压敏电阻,研究了烧结气氛中氧气含量对SnO_(2)压敏电阻微观结构和电学性能的影响。结果表明:与空气气氛相比,在富氧气氛中烧结的压敏电阻的物相组成与晶粒尺... 详细信息

分别在空气气氛和富氧气氛(氧气体积分数分别为30%,40%,50%)下烧结制备SnO_(2)压敏电阻,研究了烧结气氛中氧气含量对SnO_(2)压敏电阻微观结构和电学性能的影响。结果表明:与空气气氛相比,在富氧气氛中烧结的压敏电阻的物相组成与晶粒尺寸相近,气孔更少,致密性更好;随着富氧气氛中氧气含量的增多,压敏电阻的电学性能提高,尤其在氧气体积分数为50%时,压敏电阻的非线性系数提高了46.9%,电压梯度提高了45.9%,泄漏电流降低了30.0%。

关键词：压敏电阻电学性能微观结构陶瓷

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