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计算机仿真 2023年第11期40卷 96-100,106页

作者：郑见云史耕金王佑薛亚丽国能神皖能源有限责任公司安徽合肥230051 清华大学能源与动力工程系电力系统国家重点实验室北京100084 清华大学山西清洁能源研究院山西太原030006

电力系统结构转型对燃煤发电机组提出宽负荷范围内快速调峰的需求,但机炉协调系统具有强非线性、大惯性和未知扰动,传统的比例-积分-微分(PID)控制适应机组大范围变工况能力较弱,在非设计工况及未知扰动下控制品质有待提高。针对上述问... 详细信息

电力系统结构转型对燃煤发电机组提出宽负荷范围内快速调峰的需求,但机炉协调系统具有强非线性、大惯性和未知扰动,传统的比例-积分-微分(PID)控制适应机组大范围变工况能力较弱,在非设计工况及未知扰动下控制品质有待提高。针对上述问题,提出一种基于前馈增益调度的自抗扰协调控制策略,利用前馈信号提高系统适应负荷变化的能力,通过改进的自抗扰控制器提高系统的设定值跟踪和抗扰能力。仿真与现场试验结果均表明提出的协调控制策略能够获得良好的控制效果,保证机组的高效运行。

关键词：火电机组协调控制增益调度前馈

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高压直流盆式绝缘子气–固界面电荷行为研究综述

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中国电机工程学报 2020年第6期40卷 2016-2025页

作者：李传扬林川杰陈庚张周胜张磊何金良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 高电压及电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090

直流电压作用下盆式绝缘子表面的电荷积聚导致盆式绝缘子表面局部电场畸变,降低盆式绝缘子沿面耐电强度,诱发沿面闪络。因此,表面电荷积聚成为制约直流GIS和直流管道输电系统发展的重要因素。该文首先总结了近40年内围绕盆式绝缘子表面... 详细信息

直流电压作用下盆式绝缘子表面的电荷积聚导致盆式绝缘子表面局部电场畸变,降低盆式绝缘子沿面耐电强度,诱发沿面闪络。因此,表面电荷积聚成为制约直流GIS和直流管道输电系统发展的重要因素。该文首先总结了近40年内围绕盆式绝缘子表面电荷行为的重要研究成果,并对电荷积聚模型中存在的问题进行评述。基于场效应理论对现有表面电荷积聚谱图及形成机制进行解释,结合盆式绝缘子气-固界面载流子迁移理论,对表面电势测量结果分散性较大的现象进行解释。最后,对直流盆式绝缘子气-固界面电荷行为的研究方向给出工作展望,并针对电荷抑制方法给出建议。

关键词：表面电荷电荷积聚盆式绝缘子电荷消散

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双重动态交联vitrimer树脂中电树枝劣化及局部放电与降解回收特性

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中国电机工程学报 2024年第19期44卷 7852-7862,I0031页

作者：刘贺晨孙章林魏利伟刘畅刘云鹏周松松刘杰河北省绿色高效电工新材料与设备重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北省石家庄市050021

构建动态可逆交联网络是实现树脂类电工材料环保化的重要手段。该文基于动态交换反应理论,在传统环氧/酸酐树脂体系中引入酯交换促进剂三乙醇胺和动态二硫键,制备具有双重动态交联的类玻璃化环氧树脂(vitrimer),并采用针板电极模型研究... 详细信息

构建动态可逆交联网络是实现树脂类电工材料环保化的重要手段。该文基于动态交换反应理论,在传统环氧/酸酐树脂体系中引入酯交换促进剂三乙醇胺和动态二硫键,制备具有双重动态交联的类玻璃化环氧树脂(vitrimer),并采用针板电极模型研究不同二硫键含量下该树脂体系的电树枝引发与生长及局部放电特性,利用分形维数定量描述不同树脂体系中电树枝形态特征,利用表面电位衰减测试和交联结构的量子化学计算分析不同二硫键含量的vitrimer陷阱特性和电子轨道分布特征。结果表明:随着树脂体系中二硫键的增多,树脂陷阱能级提高,电子轨道能级减小,树脂电树引发电压略有降低,电树生长速度加快且电树形态分形维数降低。最后,通过模拟绕组浇注器件降解回收实验研究树脂动态交换与降解特性。研究发现,双重动态交联网络赋予树脂优异的动态特性,实现内部高价值材料的高效无损回收,可为电工材料的环保化及退役设备的回收处理提供新的思路和选择。

关键词：类玻璃高分子电树枝局部放电陷阱能级量子化学计算降解回收

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引入投资决策的电力容量市场均衡分析

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电力系统自动化 2020年第20期44卷 11-18页

作者：张妍陈启鑫郭鸿业王一卢恩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 广东电力交易中心有限责任公司广东省广州市510030

针对纯能量市场难以解决发电机组的固定成本回收问题,国外电力市场已开展了建立容量市场的实践,以市场化机制形成对机组补偿的价格信号,保障发电容量充裕性。文中从容量市场机制设计的角度出发,在考虑市场成员策略行为的前提下,对引入... 详细信息

针对纯能量市场难以解决发电机组的固定成本回收问题,国外电力市场已开展了建立容量市场的实践,以市场化机制形成对机组补偿的价格信号,保障发电容量充裕性。文中从容量市场机制设计的角度出发,在考虑市场成员策略行为的前提下,对引入投资决策的电力容量市场进行了建模与均衡分析。首先,描述了容量市场的基本机理,针对容量市场的投资决策问题建立双层均衡模型,上层模型为寡头主体的最优决策模型,下层模型为容量市场出清模型;其次,利用最优性条件将双层模型转化为单层模型,运用分段线性化等方法实现模型线性化,得到混合整数线性规划问题;最后,基于中国某省的实际数据进行算例分析,深入探究了市场主体的策略行为,揭示了寡头主体抬价时的过度投资行为及其影响因素,提出限制项目竞标自由度的策略行为规制方法并验证了该方法的有效性。

关键词：容量市场市场均衡投资决策策略行为机制设计

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大型发电机及其机端外接元件单相接地故障定位

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中国电力 2020年第3期53卷 119-125页

作者：赵思腾桂林张琦雪王祥珩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 南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102

为了区分大型发电机及其机端外接元件的单相接地故障,提出了一种基于零序方向判别原理的定位方案,将发电机及其机端外接元件划分为发电机本体、励磁变高压绕组、高厂变高压绕组和剩余外接元件4个区域,采用排除法依次排查并确定故障位置... 详细信息

为了区分大型发电机及其机端外接元件的单相接地故障,提出了一种基于零序方向判别原理的定位方案,将发电机及其机端外接元件划分为发电机本体、励磁变高压绕组、高厂变高压绕组和剩余外接元件4个区域,采用排除法依次排查并确定故障位置。该定位方案的关键在于机端零序电流和励磁变/高厂变高压侧零序电流的测量,需要结合故障区域选择不同的电流互感器。采用现场故障案例对所提定位方案进行了验证,表明该方案能够实现发电机及其外接元件接地故障的准确定位,缩短了故障检修时间,保证了发电机及时恢复供电。该故障定位方法具有推广应用价值。

关键词：发电机机端外接元件接地故障定位零序方向判别原理排除法

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基于分布因子法的主动配电网成本分摊方法

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中国电力 2020年第4期53卷 13-21页

作者：张伊陈启鑫夏清施磊喻乐谢旭张晶清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 国家电网公司华北分部北京100053

考虑主动配电网拓扑结构灵活和潮流方式多变的特点,传统的电网成本分摊方法已不再适用。为此,提出一种基于广义负荷分布因子法(GLDF)的主动配电网成本分摊方法,通过计算节点与拓扑的分布因子,可动态适应主动配电网多变的运行方式,通过... 详细信息

考虑主动配电网拓扑结构灵活和潮流方式多变的特点,传统的电网成本分摊方法已不再适用。为此,提出一种基于广义负荷分布因子法(GLDF)的主动配电网成本分摊方法,通过计算节点与拓扑的分布因子,可动态适应主动配电网多变的运行方式,通过网损修正和全负荷水平使用程度,分析完善分布因子法的直流潮流模型内核。该方法不仅对主动配电网具有良好的适应性,还能够客观衡量不同负荷节点在不同运行方式下对于线路的使用程度,有利于引导市场用户调整自身用电行为。通过算例分析验证了该方法的可行性与合理性。

关键词：主动配电网配电成本分摊分布因子法网损修正全负荷水平

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大规模风电参与系统调频研究综述

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电测与仪表 2023年第7期60卷 1-12页

作者：乔左江杜欣慧薛晴太原理工大学电力系统运行与控制山西省重点实验室太原030024

目前在发电系统中风电比例越来越高,系统频率受此影响波动变大,如何利用风电调节系统频率成为亟待解决的问题。综述了各类调频控制策略与未来研究的发展方向。从影响来看,分析了风电比例与风机类型对系统频率的影响。从策略来看,总结了... 详细信息

目前在发电系统中风电比例越来越高,系统频率受此影响波动变大,如何利用风电调节系统频率成为亟待解决的问题。综述了各类调频控制策略与未来研究的发展方向。从影响来看,分析了风电比例与风机类型对系统频率的影响。从策略来看,总结了协调控制、桨距角控制、转子转速控制、模拟惯量控制、下垂控制等调频方法,分析比较各方法的适用范围、优缺点,着重阐述了各类协调控制策略,包括风电机组之间、风机与其他类型机组、风机与电力电子器件的协调控制,同时研究了各类储能参与风电调频的效果、成本与容量。从未来研究方向来看,分析了风电调频中的成本控制与智能算法在调频中的应用,并评估了风电在实际运行过程中的调频能力。

关键词：风力发电频率调整控制策略成本分析智能算法

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一种应对高阻故障的单端自适应行波保护方法

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中国电机工程学报 2020年第11期40卷 3548-3556页

作者：张晨浩宋国兵董新洲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

传统的基于电气量导数的行波保护方法存在输电线路发生高阻故障时的拒动问题。该文在故障行波影响因素分析的基础上,得到故障行波畸变程度和故障距离有关,故障行波幅值和过渡电阻有关的结论。构造标准拟合函数对故障零模电流进行拟合,... 详细信息

传统的基于电气量导数的行波保护方法存在输电线路发生高阻故障时的拒动问题。该文在故障行波影响因素分析的基础上,得到故障行波畸变程度和故障距离有关,故障行波幅值和过渡电阻有关的结论。构造标准拟合函数对故障零模电流进行拟合,得到分别反映故障距离和过渡电阻的参数。利用该参数进行故障信息提取,得到了过渡电阻预估区间,实现自适应的单端行波保护方法。仿真验证表明,所提方法能快速有效地保护直流输电线路,具有很高的耐过渡电阻能力。与传统的行波保护和直流暂态量保护方法相比,该方法具有更高的灵敏度和更大的直流输电线路保护范围。

关键词：电流拟合故障信息提取预估区间单端行波保护自适应

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考虑系统频率二次跌落的风电机组辅助调频参数确定方法

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电网技术 2020年第3期44卷 807-815页

作者：乔颖郭晓茜鲁宗相孙荣富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 国网冀北电力有限公司北京市西城区100051

随着以变流器接口并网的新能源比例不断提高,电力系统一次调频能力降低,频率稳定受到威胁。风电机组通过在并网变流器附加综合惯性控制实现辅助调频。然而,风电机组提供频率响应后,转子转速恢复可能给电力系统带来频率二次跌落危害。现... 详细信息

随着以变流器接口并网的新能源比例不断提高,电力系统一次调频能力降低,频率稳定受到威胁。风电机组通过在并网变流器附加综合惯性控制实现辅助调频。然而,风电机组提供频率响应后,转子转速恢复可能给电力系统带来频率二次跌落危害。现有辅助调频参数设置多从风力机组自身调节能力出发,缺少考虑与系统的耦合作用。首先研究风电机组调频控制参数对系统一次调频的影响机理,分析参数整定的制约因素,然后根据一次调频综合评价指标来确定参数的取值范围。最后,设置了不同风电出力占比的仿真场景,探究参数在不同风电出力占比下的取值规律。

关键词：一次调频辅助调频风电机组惯性频率二次跌落

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电网侧大规模电化学储能运行效率及寿命衰减建模方法综述

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电力系统自动化 2020年第12期44卷 193-207页

作者：贺鸿杰张宁杜尔顺葛毅康重庆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 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院江苏省南京市210008

电化学储能在电力系统中扮演着重要的角色,近期对电网侧大规模电化学储能参与电力系统调度运行及控制的研究层出不穷。电化学储能的运行效率和寿命衰减特性受到储能充放电速率、充放电深度和运行温度的非线性影响,这些影响在现有的电网... 详细信息

电化学储能在电力系统中扮演着重要的角色,近期对电网侧大规模电化学储能参与电力系统调度运行及控制的研究层出不穷。电化学储能的运行效率和寿命衰减特性受到储能充放电速率、充放电深度和运行温度的非线性影响,这些影响在现有的电网侧电化学储能研究中考虑的并不全面。文中介绍了锂离子电池、超级电容和全钒液流电池3种电化学储能系统的原理与特点,综述并归纳了这3种电化学储能系统运行效率的建模方法和寿命衰减的建模方法。最后,提出了电网侧大规模电化学储能系统运行效率和寿命衰减建模方法有待进一步考虑的问题,并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：电化学储能运行效率寿命衰减荷电状态放电深度

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