检索结果-内蒙古大学图书馆

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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核电站控制棒驱动机构电源系统建模及故障分析

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电力系统自动化 2023年第3期47卷 114-121页

作者：李润培桂林吴龙谢小荣王祥珩新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学) 北京市 100084 南京南瑞继保电气有限公司江苏省南京市 211102

大型核电站控制棒驱动机构的电源系统由两台带飞轮的电动发电机组成,励磁方式包括自并励和相复励.某自并励机型棒电源系统曾发生一机失磁,与之并联的另一机过流保护抢先动作的严重事故.实际核电站中大量棒电源系统采用相复励机型,为了... 详细信息

大型核电站控制棒驱动机构的电源系统由两台带飞轮的电动发电机组成,励磁方式包括自并励和相复励.某自并励机型棒电源系统曾发生一机失磁,与之并联的另一机过流保护抢先动作的严重事故.实际核电站中大量棒电源系统采用相复励机型,为了探究此次事故原因并判断棒电源系统中是否存在保护失配的共性风险,有必要对相复励棒电源系统故障特点进行研究.文中从相复励系统的全补偿公式出发,理论分析了机端短路电流变化趋势与相复励系统参数的关系,然后建立了棒电源系统的PSCAD模型.发现机端短路故障的仿真计算与理论分析相吻合,并通过动模机组单机机端短路实验共同验证了仿真模型的正确性.文中仿真分析了棒电源系统单机失磁时的故障特点,提出利用稳态等效电路估算棒电源系统失磁故障时机端电流的大小.结合制造厂家的真机实验验证了估算方法的有效性,同时说明了事故棒电源系统过流与失磁保护失配的原因,为核电棒电源系统保护装置改造奠定了基础.

关键词：控制棒驱动机构电源系统相复励短路故障失磁故障保护配置定值整定

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考虑风电主动参与频率控制的电力系统运行可靠性评估

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电网技术 2023年第1期47卷 41-50页

作者：谢开贵赵宇生胡博邵常政林铖嵘孙铠彬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) 重庆市沙坪坝区400044

近年来,通过采用合理的控制策略,双馈感应式风力发电机组已广泛参与系统的频率调节过程。因此,风电作为一种日益重要的能源,有望在现代电力系统中兼具重要的发电和频率调节任务。考虑到风力资源的多变性,风力发电具有固有的不确定性,大... 详细信息

近年来,通过采用合理的控制策略,双馈感应式风力发电机组已广泛参与系统的频率调节过程。因此,风电作为一种日益重要的能源,有望在现代电力系统中兼具重要的发电和频率调节任务。考虑到风力资源的多变性,风力发电具有固有的不确定性,大规模风电并网会给电力系统可靠性和频率安全带来冲击。研究了高比例风电电力系统可靠性和频率的综合评估问题,首先,对计及双馈风机虚拟惯性响应的系统频率调节过程建模,求解系统在供需波动和设备故障下频率偏差的解析表达式;其次建立了发电机频率敏感的可靠性模型,旨在分析系统可靠性和频率偏差间的耦合关系;最后提出了多时间尺度分析框架用于计算系统可靠性和频率综合指标。结果显示,提出的框架在可靠性评估中综合考虑了频率调节过程及频率变化对可靠性参数的影响,可为高比例风电电力系统运行可靠性研究提供一定指导。

关键词：可靠性评估频率控制双馈感应式发电机高比例风电电力系统

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Al、Ga离子对ZnO压敏电阻阀片电气性能的调控

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高电压技术 2020年第4期46卷 1434-1440页

作者：万帅许衡席成圆孟鹏飞赵洪峰曹伟国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司武汉430074 湖南省送变电工程有限公司长沙410015 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 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新疆大学风光储分室乌鲁木齐830046

为获取高性能氧化锌压敏电阻阀片,研究了采用镓离子、铝离子共同掺杂的氧化锌压敏电阻的电气性能。测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的伏安特性曲线。在固定的铝离子掺杂浓度下,随着镓离子掺杂浓度的增加,氧化锌压敏电阻的电... 详细信息

为获取高性能氧化锌压敏电阻阀片,研究了采用镓离子、铝离子共同掺杂的氧化锌压敏电阻的电气性能。测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的伏安特性曲线。在固定的铝离子掺杂浓度下,随着镓离子掺杂浓度的增加,氧化锌压敏电阻的电压梯度以及非线性系数均表现出了先上升后下降的变化趋势,除此之外,泄漏电流表现出了先下降后上升的变化趋势。当硝酸铝和硝酸镓掺杂摩尔分数分别为0.1%和0.72%时,氧化锌压敏电阻可以获取最佳的电气性能,此时压敏电阻表现出了低残压、高非线性系数以及低泄漏电流的特性。该研究有助于装配电气性能优异的氧化锌压敏电阻。

关键词：氧化锌压敏电阻电陶瓷低残压高非线性系数

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CDR风力发电机多领域耦合动态建模及全工况分层协同控制

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动力工程学报 2024年第10期44卷 1600-1610,1639页

作者：胡阳邵茂峰王蔚然张冲华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

针对一种串列式双叶轮(CDR)风力发电机,基于自由涡尾迹理论提出前后叶轮串列式布局下后叶轮入流风速建模方法,首次建立了包含前后叶轮、传动轴系和塔筒等关键子系统的“气动-传动-电气-支撑件”多领域耦合动态模型;考虑CDR风力发电机结... 详细信息

针对一种串列式双叶轮(CDR)风力发电机,基于自由涡尾迹理论提出前后叶轮串列式布局下后叶轮入流风速建模方法,首次建立了包含前后叶轮、传动轴系和塔筒等关键子系统的“气动-传动-电气-支撑件”多领域耦合动态模型;考虑CDR风力发电机结构及特性,以风力机安全运行和最大出力为目标,设计整机分层协同控制架构;采用Fortran语言开发适用于不同容量等级CDR风力发电机的精细化仿真软件,结合高性能服务器搭建仿真实验平台。为验证方案有效性,配置某典型2.7 MW CDR风力发电机设计参数,依据国际电工委员会(IEC)标准开展全工况载荷分析及性能验证。结果表明:所建立的整机模型可准确反映风力机各子系统间的耦合动态特性,所提出的分层协同控制方法在安全载荷范围内具有良好的最优功率曲线跟踪性能。

关键词：风力发电双叶轮风力发电机多领域耦合动态建模分层协同控制无扰切换控制

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基于电化学阻抗谱的锂电池过充电阻抗特性与检测方法研究

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中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3388-3398,I0004页

作者：董明刘王泽宇李晓枫贺馨仪熊锦晨罗阳张崇兴任明电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049

目前以锂电池为主的电化学储能单元及系统应用日益广泛,而锂电池在实际使用中频发因过充电滥用引发电池故障的情况,因此实际电池的过充电状态准确检测一直是该领域的难点和瓶颈问题。针对此,该文采用电化学阻抗谱技术对单体电池过充电... 详细信息

目前以锂电池为主的电化学储能单元及系统应用日益广泛,而锂电池在实际使用中频发因过充电滥用引发电池故障的情况,因此实际电池的过充电状态准确检测一直是该领域的难点和瓶颈问题。针对此,该文采用电化学阻抗谱技术对单体电池过充电行为及过程开展检测研究,在实验室设计并制定电池过充电模拟循环实验,利用弛豫时间分布法对锂电池阻抗特性进行分析;在获得电池阻抗特性的基础上,对电池弛豫时间分布曲线进行解析;最后筛选阻抗特征参量为模型输入量,构建支持向量机模型进行电池过充电检测。结果表明,弛豫时间分布曲线中的极化峰P1对应锂离子在固态电解质界面(solid electrolyte interphase,SEI)膜中的扩散过程、极化峰P2对应电子在正极材料中的扩散过程、极化峰P3对应锂离子在电极界面的氧化还原反应。过充电会导致电池欧姆内阻、SEI膜内阻与电荷转移电阻的增长速率最大为正常循环的266%、360%和182%,其中固态电解质界面SEI膜内阻为主要因素。电化学阻抗谱的阻抗特征参量以及支持向量机模型可以用于锂电池过充电检测,估计精度达93.24%。不仅可掌握电池的运行状态,还可对过充电进行有效辨识。

关键词：锂离子电池弛豫时间分布电化学阻抗谱过充电支持向量机

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基于系统功率平衡的电力电子变压器中双有源桥二次侧母线电压波动抑制策略

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电网技术 2020年第8期44卷 2971-2978页

作者：文武松赵争鸣聂金铜魏树生莫昕袁立强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) 北京市海淀区100084

双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器作为电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的核心组成部件,其控制性能直接影响PET的运行稳定性和可靠性。目前,一般采用单移相(singlephaseshift,SPS)方法对其有功功率进行双向调节,同时使二次侧直流母线电压保持稳定。而DAB二次侧直流母线电压的稳定性除了受输出级功率波动的影响外,还与一次侧直流母线电压扰动有关?本文同时考虑这2个影响因素,以三级式PET为例提出了一种基于系统功率平衡的控制策略?根据DAB的有功功率计算公式引入移相比因子,利用PI控制器实时调整移相比因子的大小,实现了对DAB二次侧直流母线电压的控制;将一次侧直流母线电压加入前向控制通道,使其与被控对象中的相同因子抵消,从而抑制了一次侧直流母线电压扰动的影响;考虑滤波电感的瞬时能量波动,计算出输出级逆变器的瞬时有功功率,并将其作为前馈扰动项加入到控制环路中,能有效衰减输出级功率变化引起的二次侧直流母线电压波动。最后,在一台380V/15kW的实验室样机上通过仿真和实验,对所提控制策略的稳态和动态响应性能进行了验证,证明了其有效性,同时,该方法还可推广到高压大容量PET应用中。

关键词：双有源桥电力电子变压器功率平衡直流母线电压

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高风电渗透率下考虑系统风电备用容量的储能配置

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发电技术 2024年第2期45卷 260-272页

作者：刘洪波刘永发任阳孙黎刘珅诚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

风电的高比例渗透削弱了电力系统的惯性与调频容量,储能凭借响应迅速、出力稳定等特点被广泛应用于电网的惯量支撑及频率调节工作。首先以双馈风机额定转速与有功出力为约束条件,基于转子超速控制设置最适功率预留系数,划分风机参与系... 详细信息

风电的高比例渗透削弱了电力系统的惯性与调频容量,储能凭借响应迅速、出力稳定等特点被广泛应用于电网的惯量支撑及频率调节工作。首先以双馈风机额定转速与有功出力为约束条件,基于转子超速控制设置最适功率预留系数,划分风机参与系统调频的风速范围。在此基础上,考虑系统频率支撑能力,提出一种风电机组与储能协调配合的调频方法。通过对储能有功出力与系统稳态恢复过程的分析,刻画了虚拟同步机控制策略下储能系统的动态频率调节特性,由此实现储能在应对系统不同工况与不同支撑需求下控制参数的最优配置。仿真结果表明,所提方法能够在保证系统调频需求的同时充分利用风电自身的调频容量,优化储能系统参数的配置结果,实现储能出力的平滑输出,提高系统的频率支撑能力。

关键词：风力发电储能系统双馈风机转子超速控制虚拟同步发电机功率预留系数

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混合多端直流输电线路快速保护及自适应重启方法实用化研究

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中国电机工程学报 2021年第11期41卷 3873-3884页

作者：张晨浩宋国兵董新洲黄金海西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 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 许继电气股份有限公司河南省许昌市461000

混合多端直流被用于解决多直流馈入导致的逆变侧同时换相失败问题。快速保护与自愈技术是混合多端直流输电技术发展的关键。该文将行波在混合多端系统不同线路边界处的折反射等效为传递函数,在此基础上分别推导出混合多端系统不同线路... 详细信息

混合多端直流被用于解决多直流馈入导致的逆变侧同时换相失败问题。快速保护与自愈技术是混合多端直流输电技术发展的关键。该文将行波在混合多端系统不同线路边界处的折反射等效为传递函数,在此基础上分别推导出混合多端系统不同线路边界处的故障电压及其首极值时间表达式。结果表明区内故障时故障电压的首极值时间小于区外故障时故障电压的首极值时间,由此提出基于故障电压首极值时间的直流线路快速保护方案。同时,为了提高直流系统的不间断供电能力,在保护动作清除故障后,利用特征信号注入的方法判别故障性质,自适应的重启直流系统。将所提出的快速保护和自适应重启算法写入超高速保护样机,并在乌东德混合三端RTDS仿真平台做全系统闭环测试。测试结果表明,所提出的快速保护方案能快速可靠的识别直流线路的区内、外故障,耐过渡电阻能力达500Ω,提出的自适应重启方法可正确判别直流线路故障性质,提高直流系统的供电可靠性。

关键词：混合多端直流快速保护自适应重启超高速保护样机全系统闭环测试

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基于状态反馈解耦控制的含DFIG电力系统低频振荡抑制研究

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可再生能源 2022年第2期40卷 214-221页

作者：于淼李京霖北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

由于风力双馈感应发电机(DFIG)内部阻尼转矩不足,导致DFIG接入电力系统时会降低系统阻尼,增加发生低频振荡的风险。文章提出了一种状态反馈解耦的控制方法,该方法依据闭环电力系统状态空间模型,将DFIG视为反馈控制器,对其传递函数阵进... 详细信息

由于风力双馈感应发电机(DFIG)内部阻尼转矩不足,导致DFIG接入电力系统时会降低系统阻尼,增加发生低频振荡的风险。文章提出了一种状态反馈解耦的控制方法,该方法依据闭环电力系统状态空间模型,将DFIG视为反馈控制器,对其传递函数阵进行状态反馈解耦,实现对来自同步发电机角速度、功角和阻抗偏差矢量一对一控制,进而对整个含DFIG电力系统数学模型进行降阶,同时调节功角耦合参数C_(g1)、角速度耦合参数C_(g2)以及阻抗耦合参数C_(g3)提高系统阻尼比,抑制公共连接点(PCC)电压幅值变化,提高了对低频振荡的抑制能力。最后,以风电接入四机两区域间降阶模型为例进行仿真,并与传统的状态观测器方法对比,仿真结果验证了所提方法对提高整个系统阻尼比和降低节点电压幅值抑制低频振荡的正确性和有效性。

关键词： DFIG 状态反馈解耦低频振荡抑制多参数调节

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