检索结果-内蒙古大学图书馆

电力自动化设备 2024年第10期44卷 32-38页

作者：闫佳颖刘其辉李开心吴林林华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室北京102206 国网冀北电力科学研究院北京100045

当高压直流系统发生换相失败时,送端电网电压呈现“先低后高”连续变化的特征,风电机组动态控制不佳,严重时会造成脱网。为克服传统国标控制策略未考虑电压连续变化特征下的控制“空白区”问题,揭示了换相失败暂态过电压的形成机理并分... 详细信息

当高压直流系统发生换相失败时,送端电网电压呈现“先低后高”连续变化的特征,风电机组动态控制不佳,严重时会造成脱网。为克服传统国标控制策略未考虑电压连续变化特征下的控制“空白区”问题,揭示了换相失败暂态过电压的形成机理并分析了其暂态形态特性;在传统国标控制策略的基础上,引入无功电流系数细化电流指令并利用转子侧换流器进行优先分配,确定了基于双馈感应发电机(DFIG)无功优化的故障穿越控制策略。基于MATLAB/Simulink仿真平台对所提控制策略进行验证。结果表明相较于传统国标控制策略,所提控制策略能够进一步抑制换相失败恢复阶段的暂态过电压现象。

关键词：换相失败电压连续变化 DFIG 无功控制区间优化暂态过电压抑制

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考虑源-荷不确定性的电热联合系统分布鲁棒优化调度

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电力自动化设备 2023年第8期43卷 1-8页

作者：刘鸿鹏李宏伟马建伟陈继开张伟东北电力大学电气工程学院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吉林吉林132012 国家电网有限公司市场部北京100031

可再生能源出力及负荷需求的不确定性严重影响电热联合系统的鲁棒优化运行。基于此,提出了一种改进Wasserstein度量的考虑源-荷不确定性电热联合系统分布鲁棒优化调度模型。建立基于极端场景下改进Wasserstein度量的风电预测功率模糊集... 详细信息

可再生能源出力及负荷需求的不确定性严重影响电热联合系统的鲁棒优化运行。基于此,提出了一种改进Wasserstein度量的考虑源-荷不确定性电热联合系统分布鲁棒优化调度模型。建立基于极端场景下改进Wasserstein度量的风电预测功率模糊集,缩减风电预测功率模糊集的规模,进而提出基于梯度归一化改进Wasserstein生成对抗网络方法对负荷需求的不确定性进行建模,提高负荷不确定性建模的精度;构建综合考虑发电成本、调节成本等的分布鲁棒优化调度模型,并基于对偶理论和拉格朗日乘子法将该模型转换成可求解的数学模型;以修改的9节点系统及IEEE 118节点系统为例验证了所提出的模型具有更高的求解效率以及更好的经济性和鲁棒性。

关键词： Wasserstein度量分布鲁棒优化调度极端场景模糊集生成对抗网络

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利用电力电子装置的探测式故障识别技术分析与展望

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电力系统自动化 2020年第20期44卷 173-183页

作者：宋国兵王婷张保会董新洲康小宁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北京市100084 清华大学电机与应用电子技术系北京市100084

电力电子装置在电力系统大量接入改变了电网故障特征,适用于同步机激励下电网的常规继电保护面临挑战。电力电子化电力系统故障暂态特征复杂、持续时间较短,限制了被动检测保护技术的应用和发展,利用电力电子设备的可控能力可以提高继... 详细信息

电力电子装置在电力系统大量接入改变了电网故障特征,适用于同步机激励下电网的常规继电保护面临挑战。电力电子化电力系统故障暂态特征复杂、持续时间较短,限制了被动检测保护技术的应用和发展,利用电力电子设备的可控能力可以提高继电保护对故障的甄别能力。文中总结了控制与保护融合的探测式故障识别方法的关键技术,对能够实现主动探测的电力设备进行了分类,阐述了实现注入操作的可行性和注入探测信号的物理限制,最后探讨了探测式故障识别方法的应用场景,并给出了研究展望。

关键词：交直流混联系统电力电子主动注入主动探测故障识别继电保护

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降低火电调频损耗的混合储能系统容量优化配置双层模型

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高电压技术 2023年第9期49卷 3965-3976页

作者：李军徽贾才齐朱星旭严干贵贾晨李扬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132012 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院沈阳110006

针对如何在降低火电机组调频损耗,提高系统调频性能的同时减小储能全寿命周期成本,提出了一种混合储能辅助火电机组参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)的双层优化配置模型。上层模型由基于经验模态分解(empirical mode... 详细信息

针对如何在降低火电机组调频损耗,提高系统调频性能的同时减小储能全寿命周期成本,提出了一种混合储能辅助火电机组参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)的双层优化配置模型。上层模型由基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的火电–混合储能间AGC指令分配策略和计及全寿命周期内成本收益之差、AGC综合评判指标Kp的多目标优化配置模型组成,为底层模型提供AGC初步分解指令和功率、容量约束;底层模型由计及储能荷电状态(state of charge,SOC)恢复的混合储能控制策略和火电–混合储能调频响应模型组成,将经过EMD初步分解的AGC指令再次分配给各调频资源,并向上层模型提供各调频资源出力响应曲线和SOC变化曲线;采用基于优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)的多目标粒子群算法求解该双层模型,避免了传统多目标粒子群算法在Pareto解集中确定全局最优解的偶然性。基于华北某电厂运行数据开展仿真分析,结果表明混合储能双层优化配置模型可以有效降低火电机组调频损耗,显著提高火储联合调频系统经济性,为混合储能辅助传统调频电源提供配置方案参考。

关键词：储能调频全寿命周期成本优化配置双层模型火电调频损耗储能SOC恢复优劣解距离法

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一种基于门极电压阈值检测的SiC MOSFET结温在线监测方法

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中国电机工程学报 2020年第18期40卷 5742-5750页

作者：张擎昊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) 北京市海淀区100084

碳化硅(silicon carbide,SiC)金属–氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effect transistor,MOSFET)作为第三代功率器件的代表,已被广泛用于小容量高频领域,其可靠性问题备受关注。结温过高是制约SiC MOSFET可靠性的重要因素。然而,碳化硅器件高开关频率增大了动态参数测量的难度和成本。与硅基器件相比,其导通压降和导通电阻等稳态参数对结温的敏感性较低。因此,主流的热敏电参数法无法有效地在线监测结温。已有研究表明:门极阈值电压与结温密切相关,但这种通过门极阈值电压监测结温的方法易受电流震荡影响且测量电路复杂,故监测效果差强人意。为此,文中提出一种新型的基于门极电压阈值检测的SiC MOSFET结温监测方法。首先,理论推导结温与门极阈值电压之间的解析表达式,发现其呈线性关系。其次,提出一种多项式拟合门极阈值电压测量方法,并设计与之匹配的电流采样测量电路。最后,通过基于H桥单相逆变电路的在线监测试验证明该方法的有效性。研究表明:新型结温监测方法具有以下突出优势:1)不易受开关过程震荡的影响,监测精度高;2)测量电路简单可靠,仅用采样电路和滤波器即可,毋需复杂的捕捉电路;3)对采样频率具有一定的容差性。

关键词：碳化硅器件金属–氧化物半导体场效应晶体管可靠性在线监测结温

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主动配电网中基于统一运行模型的电制氢(P2H)模块组合选型与优化规划

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中国电机工程学报 2021年第12期41卷 4021-4032页

作者：李佳蓉林今邢学韬邱一苇宋永华邓占锋徐桂芝宋洁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 澳门大学电机及电脑工程系中国澳门特别行政区999078 全球能源互联网研究院有限公司北京市昌平区102209

电制氢(power-to-hydrogen,P2H)技术由于兼顾能量转换能力与灵活性,近年来成为解决主动配电网内可再生能源消纳问题的一种备受关注的解决方案。考虑3种P2H主流技术:碱性电解(alkaline electrolysis cell,AEC)、质子交换膜电解(proton ex... 详细信息

电制氢(power-to-hydrogen,P2H)技术由于兼顾能量转换能力与灵活性,近年来成为解决主动配电网内可再生能源消纳问题的一种备受关注的解决方案。考虑3种P2H主流技术:碱性电解(alkaline electrolysis cell,AEC)、质子交换膜电解(proton exchange membrane electrolysis cell,PEMEC)以及固体氧化物电解(solid oxide electrolysis cell,SOEC)在成本、灵活性、效率3方面的固有差异,建立包括启停、产出及功率模型的P2H模块统一运行模型。在此基础上建立主动配电网中P2H模块的优化规划模型,对P2H模块的选型、选址、定容进行决策。通过标准配电网算例进行仿真分析,得到在富余光伏、风电2种典型场景下P2H模块的优化规划结果,验证投资P2H模块可有效提升主动配电网经济效益。进一步结合设备投资、购电成本及售氢收益等关键经济性指标,得出P2H模块在电力系统中的2种典型运行工况(满载运行工与变负载运行工况)设备组合选型的规律,进一步通过运行分析验证组合选型的重要性,为P2H在电力系统中的选型和规划提供理论参考。

关键词：电制氢统一运行模型优化规划组合选型

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基于暂态量的继电保护研究

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电力系统保护与控制 2020年第22期48卷 18-25页

作者：郑博文王增平吕哲王彤新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

电力电子化设备的广泛应用导致电力系统故障暂态过程更加复杂、快速,对继电保护的"四性"提出了更高要求,基于暂态量的继电保护优势更加凸显。首先介绍了电力电子化电力系统的故障特性,详细分析了电力电子器件的快速调节特性... 详细信息

电力电子化设备的广泛应用导致电力系统故障暂态过程更加复杂、快速,对继电保护的"四性"提出了更高要求,基于暂态量的继电保护优势更加凸显。首先介绍了电力电子化电力系统的故障特性,详细分析了电力电子器件的快速调节特性与脆弱性以及对电力系统故障特性的影响。其次全面梳理了暂态量在线路保护中的应用,包括行波波头保护、单端暂态量保护等,并进一步分析了基于双端(多端)暂态量的保护新原理和新方法。最后给出了对暂态量保护研究的建议,通过合理利用故障全过程中丰富的暂态信息,实现与故障信息自适应匹配的高速暂态量保护,全面筑牢电网安全的"第一道防线"。

关键词：交直流混联电力电子化暂态响应工频量保护

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谐波引起的高压直流输电连续换相失败抑制方法研究

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电力系统保护与控制 2020年第5期48卷 33-41页

作者：张国辉景柳铭王宾刘萌董新洲国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250000 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

高压直流输电系统连续换相失败是引发交直流混联电网连锁故障的重要诱因。谐波造成的电压波形畸变导致换相面积减少,是引发连续换相失败的重要因素。现有换相失败抑制方法研究主要是针对换相电压工频幅值下降,缺乏对谐波影响的考虑。针... 详细信息

高压直流输电系统连续换相失败是引发交直流混联电网连锁故障的重要诱因。谐波造成的电压波形畸变导致换相面积减少,是引发连续换相失败的重要因素。现有换相失败抑制方法研究主要是针对换相电压工频幅值下降,缺乏对谐波影响的考虑。针对该问题,分析了谐波对连续换相失败的影响机理,计算了谐波对关断面积的影响因子,提出了一种考虑谐波的关断角整定值定量计算方法。所提算法在换相失败期间提高关断角控制器的指令值,提高后续阀组的关断裕度,抑制连续换相失败的发生。最后通过电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行验证。算例仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：高压直流输电系统连续换相失败电压波形畸变谐波

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碳中和愿景下采用氨作替代燃料相关技术热点分析

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中外能源 2022年第9期27卷 16-22页

作者：滕梓源韩敏芳清华大学能源与动力工程系清华大学燃料电池与储能研究中心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“双碳”目标和“氢能源”背景下,氨作为一种“无碳新能源”,被认为是当前重要的氢源之一,氨作为燃料应用再次引起关注。现有Haber-Bosch高温高压合成氨工艺技术成熟,但并非“绿氨”,依然排放大量二氧化碳。发展常温常压下“绿氨”制... 详细信息

在“双碳”目标和“氢能源”背景下,氨作为一种“无碳新能源”,被认为是当前重要的氢源之一,氨作为燃料应用再次引起关注。现有Haber-Bosch高温高压合成氨工艺技术成熟,但并非“绿氨”,依然排放大量二氧化碳。发展常温常压下“绿氨”制备技术需要同时解决“绿氢”制备成本和绿色合成工艺问题,二者都面临巨大挑战,有待进一步探索和技术突破。在获取“绿氨”的前提下,发展掺氨燃烧和氨燃料电池技术是氨作为燃料使用的重要途经。不过目前掺氨燃烧不仅要解决如何提高能源利用效率等问题,更需要解决如何控制温室气体排放进而降低治理成本的问题。而氨燃料电池仍存在腐蚀性和寿命等一系列问题,经济性及可行性有待进一步深入研究。采用氨作为替代燃料,还需要多个学科的专业人士从科学技术等多个层面开展系列研究探索,不可能一蹴而就。

关键词：氨燃料绿氢绿色合成工艺掺氨燃烧氨燃料电池腐蚀性

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特高压直流接地极入地电流对高速铁路综合接地系统腐蚀影响研究

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铁道标准设计 2021年第9期65卷 161-165,176页

作者：陈汉杰张华志黄军宋伟张波中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 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

直流输电系统以大地为回路运行时,在地中形成的电流场会对邻近多点分散接地的高速铁路综合接地系统产生电化学腐蚀影响。在介绍直流电阻与直流接地电阻仿真计算方法的基础上,针对高速铁路路基段、桥梁段、Ⅱ级和Ⅴ级围岩隧道段4种典型... 详细信息

直流输电系统以大地为回路运行时,在地中形成的电流场会对邻近多点分散接地的高速铁路综合接地系统产生电化学腐蚀影响。在介绍直流电阻与直流接地电阻仿真计算方法的基础上,针对高速铁路路基段、桥梁段、Ⅱ级和Ⅴ级围岩隧道段4种典型综合接地场景,分析其中存在的直流通路,提取出适用于长距离高速铁路综合接地系统仿真建模的“Π”形等效电路直流参数;基于此,以单位长度的泄漏电流密度为指标,比较不同高铁工程段综合接地的电化学腐蚀差异;研究接地极工作方式,土壤电阻率,接地极-高速铁路间距对高速铁路综合接地电化学腐蚀的影响规律。结果表明,当接地极阴极工作或邻近线路为桥梁区段时,高铁综合接地系统电化学腐蚀更严重,其严重程度与土壤电阻率正相关,与接地极-高速铁路间距负相关。

关键词：特高压直流接地极高速铁路综合接地系统电化学腐蚀

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