检索结果-内蒙古大学图书馆

高压电器 2022年第4期58卷 40-46页

作者：彭程阳晋邹军清华大学电机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 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070

雷击共享杆塔,雷电流可能通过沿塔布置的线缆的金属屏蔽层侵入弱电设备。为确保通信设备可靠运行,文中对共享杆塔雷电流分布情况展开时域仿真分析。首先基于矩量法和二端口网络理论,得到共用接地系统二端口阻抗参数频率响应;利用网络变... 详细信息

雷击共享杆塔,雷电流可能通过沿塔布置的线缆的金属屏蔽层侵入弱电设备。为确保通信设备可靠运行,文中对共享杆塔雷电流分布情况展开时域仿真分析。首先基于矩量法和二端口网络理论,得到共用接地系统二端口阻抗参数频率响应;利用网络变换方法与矢量匹配法可得共享杆塔共用接地系统二端口T形等效电路;将接地系统时域仿真模型与Hara多波阻抗杆塔模型、线缆Bergeron模型相结合,仿真可得塔身及线缆雷电流分布情况。结果表明:土壤电阻率为100、300、500Ω·m时,线缆金属屏蔽层分流的百分比雷电流分别为5.79%、5.49%、3.81%,基于现有通信标准雷电流分流系数进行共享杆塔弱电设备防雷保护设计可确保设备可靠运行。

关键词：雷电流分布接地系统宽频响应二端口网络矢量匹配法时域等效电路

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高性能电力电子设计自动化求解器关键因素与解决方法

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中国电机工程学报 2021年第20期41卷 7055-7067页

作者：袁立强陆子贤戴宇轩赵争鸣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

电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多... 详细信息

电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多物理模型的建立和求解,忽略了设计架构、设计流程、优化算法等求解器范畴的关键因素对设计性能的提升。文中提出一种用于电力电子设计自动化的求解器,方法论上,所提出的求解器与电力电子系统特性深度适配、与实用需求紧密结合、搭建统一框架,预留接口增加可扩展性和适用性;效果上,与已有设计工具相比,能在更短的设计周期内,优化并平衡了变换器损耗与体积的综合性能。最后,使用该工具设计一套50kW隔离双向DC-DC变换器样机,通过实验验证了所述工具计算合理性和优异性。

关键词：电力电子设计自动化计算机辅助设计工具求解器设计架构设计流程遗传算法隔离双向直流变换器

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双高电力系统频率安全问题评述及其应对措施

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中国电机工程学报 2022年第1期42卷 1-24页

作者：张子扬张宁杜尔顺康重庆王智冬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 清华大学低碳能源实验室北京市海淀区100084 国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209

在能源系统低碳化转型的过程中,电力系统中的可再生能源和电力电子设备比例快速增长,高比例可再生能源、高比例电力电子设备的"双高"特征为未来电力系统的频率安全带来严峻挑战。文中首先分析电力系统的双高特征为电力系统频... 详细信息

在能源系统低碳化转型的过程中,电力系统中的可再生能源和电力电子设备比例快速增长,高比例可再生能源、高比例电力电子设备的"双高"特征为未来电力系统的频率安全带来严峻挑战。文中首先分析电力系统的双高特征为电力系统频率响应特性所带来的4点新特性:传统调频资源稀缺化、频率时空分布差异化、频率调控手段多样化和频率动态机理复杂化。然后对比了时域仿真法、模型分析法和机器学习法3类主流的频率响应分析方法,在此基础上,从逆变器控制、低频减载保护、直流功率支援、系统调度运行和调频市场设计5个方面分析了改善双高电力系统频率响应特性的技术新进展。最后针对未来双高电力系统频率安全问题进行总结和展望。

关键词：高比例可再生能源高比例电力电子设备低惯量频率安全虚拟同步

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基于碳排放流的电力系统低碳需求响应机制研究及效益分析

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2830-2841页

作者：李姚旺张宁杜尔顺刘昱良蔡啸贺大玮清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213 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

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然... 详细信息

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然而,电力系统“源随荷动”特征使得荷侧才是电力系统碳排放的主要责任人,用户的用电行为将对系统碳排放产生显著影响。为此,该文提出一种引导用户主动响应并降低系统碳排放的电力系统碳减排新机制——低碳需求响应机制。该机制以动态碳排放因子为引导信号,以用户自身减碳意愿或碳市场中的价格因素为激励信号。基于全国电力规划与运行模拟数据以及武汉市某企业负荷数据开展实证分析,分别从系统角度和用户角度验证了低碳需求响应技术具有较大的减碳潜力。最后,从新标准、新技术、新机制三方面对影响低碳需求响应机制实施效果的关键环节进行了研究展望。

关键词：电力系统碳减排低碳需求响应碳流理论碳计量实证分析

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集成可再生能源发电的配电网无功优化模型

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电测与仪表 2023年第5期60卷 109-115页

作者：葛贤军袁晓冬田浩万宇翔葛磊蛟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 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京210000 天津大学电气信息与自动化工程学院天津300072

可再生能源规模化接入配电网已经成为共识。针对大量可再生电源以及电力电子器件所导致的配电网无功波动、网损增加以及电压波动等系列问题,提出了一种基于改进自适应粒子群算法的集成可再生能源的配电网无功优化方法。通过对风机以及... 详细信息

可再生能源规模化接入配电网已经成为共识。针对大量可再生电源以及电力电子器件所导致的配电网无功波动、网损增加以及电压波动等系列问题,提出了一种基于改进自适应粒子群算法的集成可再生能源的配电网无功优化方法。通过对风机以及光伏系统出力进行建模,获得其出力预测数据;建立含有电压越限罚函数的集成可再生能源的配电网无功优化模型;引入了电压稳定指标的概念,对配电网各个时段的电压状况进行评价;并通过改进的自适应粒子群优化算法进行模型求解;利用改进的IEEE-33节点系统进行了仿真验证。仿真结果表明文中提出的模型能够有效地降低网损,减少电压波动,保证电网的稳定运行,可以为后续的无功优化提供参考与借鉴。

关键词：可再生能源无功优化配电网改进自适应粒子群算法

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330 MW循环流化床锅炉深度调峰技术

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发电技术 2024年第2期45卷 199-206页

作者：张思海李超然万广亮刘印学徐海楠黄中杨海瑞国能宁东第一发电有限公司宁夏回族自治区银川市750408 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

为推进“双碳”政策的实施,消纳波动性较强的新能源并网发电,当前对火电机组的深度调峰要求越来越高。循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉机组在深度调峰低负荷运行工况有着先天优势,但实现20%以下的超低负荷运行依然面临... 详细信息

为推进“双碳”政策的实施,消纳波动性较强的新能源并网发电,当前对火电机组的深度调峰要求越来越高。循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉机组在深度调峰低负荷运行工况有着先天优势,但实现20%以下的超低负荷运行依然面临众多的困难,如炉内流化的稳定性、氮氧化物的排放及炉内局部超温带来的安全性等问题。以某330 MW CFB锅炉的深度调峰技术应用为例,介绍了输煤筛分破碎系统、风帽节流圈、下二次风管等机组部件的改造,并配合烟气再循环等技术应用,成功实现了18%的超低负荷深度调峰运行,同时也很好地控制了NOx的排放。最后总结了CFB机组超低负荷深度调峰技术的关键点和难点,对深度调峰运行带来的潜在问题进行了分析,并提出了相应的解决措施。研究结果具有重要的工程借鉴作用。

关键词：火电机组循环流化床(CFB)锅炉深度调峰超低排放烟气再循环

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基于混沌调制的电网宽频振荡信号模拟

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电测与仪表 2024年

作者：赖思佳刘骏扬裴茂林汪芙平赵伟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华北电力大学(保定校区)电力工程系国网江西省电力有限公司供电服务管理中心

以“双高”为特征的新型电力系统易引发0～几千赫兹的宽频振荡，对电网安全稳定运行造成重大威胁，在此背景下宽频测量技术得到快速发展。宽频振荡时变多模态特性要求与之相适应的动态宽频测量算法，为此必须建立宽频振荡信号动态仿真... 详细信息

以“双高”为特征的新型电力系统易引发0～几千赫兹的宽频振荡，对电网安全稳定运行造成重大威胁，在此背景下宽频测量技术得到快速发展。宽频振荡时变多模态特性要求与之相适应的动态宽频测量算法，为此必须建立宽频振荡信号动态仿真模型，为算法设计提供研究对象和测试样本。文章基于宽频振荡相关机理研究成果，提出一种新颖的基于混沌调制的宽频振荡动态模拟方法，通过一组调制参数控制输出信号的时域和频域统计特性指标，并给出了通过数值积分生成宽频振荡信号样本的具体做法。试验结果显示生成的样本信号能很好地表征宽频振荡信号时变多模态特征，能够有效检验宽频测量算法动态测量性能，为动态测量算法深入研究提供理论模型和测试数据支撑。

关键词：宽频测量宽频振荡次同步振荡信号模拟

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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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电网短路故障下双馈风电机组传动链扭振疲劳可靠性分析

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太阳能学报 2022年第2期43卷 380-388页

作者：仇世龙李辉龚立娇王宾柴兆森司金冬石河子大学机械电气工程学院石河子832003 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 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) 北京100084

双馈风电机组电气故障扰动引起的电磁转矩波动易造成轴系传动链扭振疲劳,有必要研究电网短路故障对机组传动链扭振疲劳可靠性的影响。首先建立考虑关键部件柔性的传动链有限元模型,通过模态分析获取传动扭振模态。其次基于集中质量法,... 详细信息

双馈风电机组电气故障扰动引起的电磁转矩波动易造成轴系传动链扭振疲劳,有必要研究电网短路故障对机组传动链扭振疲劳可靠性的影响。首先建立考虑关键部件柔性的传动链有限元模型,通过模态分析获取传动扭振模态。其次基于集中质量法,建立机电耦合模型,以电网短路故障为扰动因素,仿真分析电网短路故障下电磁转矩动态响应。最后将电网短路故障下发电机电磁转矩扰动作为激励,借助ANSYS Designlife平台构建传动链扭振疲劳可靠性模型,分析机组传动链在电网短路故障下电磁转矩波动对扭振疲劳可靠性的影响。结果表明:三相接地故障时电磁转矩波动最剧烈,对传动链的疲劳可靠性影响更大;电网发生短路故障时,电磁转矩中存在低频分量可与高速轴的扭振模态耦合,激发高速轴的扭振,加剧高速轴的疲劳损伤;电磁转矩激发的扭振具有传递效应,越靠近发电机的部件扭振越明显,可靠性越低。

关键词：风电机组传动链双馈扭振有限元疲劳寿命可靠性

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考虑频率安全约束的电力系统临界惯量计算

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清华大学学报（自然科学版） 2022年第10期62卷 1721-1729页

作者：易佩景志滨徐飞陈磊齐军姜希伟高旭泽清华大学电机工程与应用电子技术系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北京100084 内蒙古电力(集团)有限责任公司呼和浩特010010

随着新能源大规模接入电网,电力系统惯量逐渐减小,系统频率安全受到严重威胁。该文采用“临界惯量”来量化发生临界故障后,为了维持系统稳定所需的最小惯量。首先,提出了一种解析化的频率安全计算方法,通过构造频差曲线,基于平均系统开... 详细信息

随着新能源大规模接入电网,电力系统惯量逐渐减小,系统频率安全受到严重威胁。该文采用“临界惯量”来量化发生临界故障后,为了维持系统稳定所需的最小惯量。首先,提出了一种解析化的频率安全计算方法,通过构造频差曲线,基于平均系统开环模型,给出了频率安全约束计算式。然后,基于频率安全约束、频率变化率(RoCoF)约束与机组调节功率约束,将系统临界惯量计算转化为优化问题的求解。最后,采用仿真系统验证了该临界惯量计算方法的有效性与准确性。仿真结果表明:机组可调节功率范围越大,临界惯量越小,因此通过增大机组备用容量可以减小系统临界惯量。

关键词：临界惯量构造频差曲线频率安全约束频率变化率约束调节功率约束

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