西北新型电力系统调频体系探讨

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作者 马晓伟 马清元 +4 位作者 李祥涛 苏彪 陈磊 张亚刚 李武璟 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第6期217-224,共8页

多种异质调频资源协调配合、发挥各自优势是新型电力系统调频的关键。西北电网在国内较早开始了新能源一次调频工作,并探索多类型主体协调配合的调频体系。在总结西北电网现有调频工作的基础上,进一步详细梳理了新能源、储能等新型调频... 多种异质调频资源协调配合、发挥各自优势是新型电力系统调频的关键。西北电网在国内较早开始了新能源一次调频工作,并探索多类型主体协调配合的调频体系。在总结西北电网现有调频工作的基础上,进一步详细梳理了新能源、储能等新型调频资源的特点,分析了现有调频体系中不适应新型调频资源特性的地方。一次调频方面,设置不同的调频死区实现多类型资源的协调配合;二次调频方面,让响应较慢的调频资源参与二次调频,预留快速调频资源容量参与一次调频;频率安全防线方面,采用“以调代切”以及响应触发、分散控制的方式,使新型调频资源参与频率安全防线。未来将根据西北电网实际需求,逐步完善实施相关技术,构建适应新型调频资源特性的调频体系。 展开更多

关键词 调频控制策略 水火风光储 多时间尺度 协同控制 矩阵式调频体系 频率安全防线

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大型同步发电机定子分支电势对位移电压的影响

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作者 张琦雪 司雨欣 +2 位作者 桂林 李华忠 王凯 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第7期212-217,共6页

大型同步发电机正常运行时如果有明显的位移电压,则会扩大基波零序电压保护的死区,不利于发电机安全,同时也影响定子接地故障的准确定位。通过分析稳态的分布电容电流,引出电势不对称度的定义,三相分支电势不对称或者三相对地电容不均... 大型同步发电机正常运行时如果有明显的位移电压,则会扩大基波零序电压保护的死区,不利于发电机安全,同时也影响定子接地故障的准确定位。通过分析稳态的分布电容电流,引出电势不对称度的定义,三相分支电势不对称或者三相对地电容不均匀、不相等是产生位移电压的根本原因。从单根线棒出发,研究单个线圈及1个分支的电容电流,推导出π型等值电路的准分布电容参数模型。针对JH电厂350 MW发电机进行分析,三相分支电势不对称导致了位移电压;对比理论计算值和现场实测值,显示各电压基波有效值相对误差不超过5%,相位误差不超过5°,验证了理论分析及等值电路的有效性。 展开更多

关键词 大型同步发电机 中性点位移电压 准分布电容参数模型 定子单相接地故障 定子分支电势 π型等值电路

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跟网型与构网型变流器混合系统中扰动功率的分阶段分配

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作者 纪昊含 张扬帆 +2 位作者 陈磊 刘京波 闵勇 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第7期129-137,共9页

新型电力系统中电力电子设备广泛参与频率调节,包括附加频率控制的跟网型变流器与构网型变流器,其扰动后承担扰动功率的过程对系统频率动态至关重要。基于传统同步发电机功率分配三阶段理论,通过分析构网型、无附加控制跟网型、附加频... 新型电力系统中电力电子设备广泛参与频率调节,包括附加频率控制的跟网型变流器与构网型变流器,其扰动后承担扰动功率的过程对系统频率动态至关重要。基于传统同步发电机功率分配三阶段理论,通过分析构网型、无附加控制跟网型、附加频率控制跟网型变流器与同步发电机在扰动功率分配过程、频率支撑过程方面的异同,推导了考虑暂态频率空间分布的混合系统有功-频率闭环响应过程,提出了混合系统扰动功率分阶段分配理论并通过仿真验证了理论的正确性。研究结果表明,考虑延时情况下带附加综合惯量控制的跟网型与构网型变流器混合系统功率分配存在4个阶段,跟网型变流器惯量响应开始时混合系统进入闭环过程,该阶段系统功率分配受电力网络和各设备虚拟惯量共同影响。 展开更多

关键词 跟网型变流器 构网型变流器 附加频率控制 虚拟同步机 扰动功率分配 频率空间分布

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大规模光伏经柔直送出系统的近工频耦合振荡机理与特性分析 被引量：4

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作者 彭茂兰 许诘翊 +2 位作者 严喜林 张楠 谢小荣 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期70-76,共7页

针对近工频耦合振荡这类新型振荡稳定性问题,研究了其发生机理和稳定特性。建立大规模光伏经柔直送出系统的全电磁暂态模型,仿真展示了近工频耦合振荡的发生条件。通过分析设备在振荡频率下的复功率分布,阐明系统振荡源头与传播特性。... 针对近工频耦合振荡这类新型振荡稳定性问题,研究了其发生机理和稳定特性。建立大规模光伏经柔直送出系统的全电磁暂态模型,仿真展示了近工频耦合振荡的发生条件。通过分析设备在振荡频率下的复功率分布,阐明系统振荡源头与传播特性。基于在线阻抗分析研究振荡发生的电路机理,分析影响振荡稳定性的关键因素。结果表明,在次/超同步近工频段,光伏电站表现为电阻为负的容性元件,与柔直送端换流站、输电线路共同构成负阻尼的串联谐振电路,从而引发不稳定的近工频耦合振荡;光伏网侧换流器、柔直换流器控制参数和输电线路电抗等因素会影响系统的稳定性。 展开更多

关键词 光伏并网 构网型控制 柔性直流输电 近工频耦合振荡 阻抗模型

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大型水轮发电机定子绕组分布电容对位移电压影响分析 被引量：2

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作者 司雨欣 桂林 +3 位作者 张琦雪 刘政 杨勇 王祥珩 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期172-178,共7页

景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定... 景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定子绕组对地准分布电容与中性点位移电压的关系式,理论解释了分布电容不均匀会导致位移电压出现。采用兰州电机厂制造的12kW实验样机进行了实验验证,并针对准分布电容中偏大或偏小电容所在位置以及电容不均匀度对位移电压影响的实验结果进行了定量分析。针对由分布电容不均匀所带来的位移电压偏大的问题,提出在机端外挂电容的解决方案,理论求解外挂电容值,并通过仿真实验验证了方案的有效性。 展开更多

关键词 大型水轮发电机 中性点位移电压 准分布电容参数模型 集中参数电路模型 定子单相接地故障

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面向需求响应的电力用户行为建模:研究现状与应用 被引量：34

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作者 陈启鑫 吕睿可 +4 位作者 郭鸿业 贾宏杰 丁一 王毅 康重庆 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期23-37,共15页

通过建模理解电力用户行为,有助于在需求响应中有效引导用户灵活用电,从而挖掘负荷侧的灵活性。面向需求响应场景的实际需求,系统梳理电力用户行为建模的研究现状与应用。分析并总结电力用户行为建模的研究进展,包括用户行为特性描绘、... 通过建模理解电力用户行为,有助于在需求响应中有效引导用户灵活用电,从而挖掘负荷侧的灵活性。面向需求响应场景的实际需求,系统梳理电力用户行为建模的研究现状与应用。分析并总结电力用户行为建模的研究进展,包括用户行为特性描绘、用户行为解析和用户行为定量建模3个不同层次。梳理电力用户行为建模在需求响应中的主要应用方向,包括需求响应潜力评估、考虑需求响应的能源系统协同优化、负荷零售商定价和考虑需求响应的市场机制设计。讨论现有电力用户行为建模研究所面临的不完全信息条件、用户的有限理性等实际问题,并对未来的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 电力用户行为建模 需求响应 需求侧管理 数据驱动 机理分析

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考虑米勒电容分层耗尽的数据手册驱动型SiC MOSFET模型

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作者 王乐衡 孙凯 +3 位作者 郑泽东 李驰 巫以凡 毕大强 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期876-889,共14页

随着碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管(silicon carbide metal-oxide-silicon field effect transistor,SiC MOSFET)功率器件的市场规模逐渐增大,对快速、准确的SiC MOSFET器件电路仿真模型的需求持续增多。然而,现有的SiC MOSFET模型... 随着碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管(silicon carbide metal-oxide-silicon field effect transistor,SiC MOSFET)功率器件的市场规模逐渐增大,对快速、准确的SiC MOSFET器件电路仿真模型的需求持续增多。然而,现有的SiC MOSFET模型尚不完善,无法兼顾电流-电压特性的高准确度和高收敛性,且对米勒电容在低漏源电压区域的变化特性建模存在较大误差。为此,提出了一种考虑米勒电容分层耗尽的数据手册驱动型SiC MOSFET模型。首先,在已有文献中不分段电流源模型的基础上,修正模型表达式,提高了电流-电压特性准确度。接着,基于对米勒电容分层耗尽特性物理过程的分析,建立了优化的米勒电容模型以描述全偏压下的电容-电压特性。模型参数可以完全通过数据手册按照参数提取方法和步骤提取,并分析了静态参数变化对动态特性产生影响的机制。最后,以SiC MOSFET器件C3M0021120D为研究对象,在LTspice中搭建器件模型和仿真电路,并与静态特性测试及双脉冲动态特性测试结果进行对比。实验结果表明:所提模型的预测误差均在10%以内,验证了所提模型的有效性,体现了该模型具有被应用于碳化硅电力电子变换器设计与评估的潜力。 展开更多

关键词 器件建模 SiC MOSFET 收敛性 参数提取 米勒电容 静态特性 动态特性

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基于磁场传感器阵列的电流测量方法研究进展 被引量：10

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作者 胡军 马浩宇 +3 位作者 李鹏 田兵 刘仲 吕前程 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1779-1794,共16页

在电力系统的电流测量领域,磁传感器阵列具有非接触性、体积小、线性度高、抗干扰能力强、温漂小、频带宽以及成本低等优势。该文对磁传感器阵列技术在电力系统电流测量领域的研究进行了综述,介绍了不同被测对象所对应的磁传感器阵列方... 在电力系统的电流测量领域,磁传感器阵列具有非接触性、体积小、线性度高、抗干扰能力强、温漂小、频带宽以及成本低等优势。该文对磁传感器阵列技术在电力系统电流测量领域的研究进行了综述,介绍了不同被测对象所对应的磁传感器阵列方案,总结归纳了圆形阵列、矩形阵列等常见的磁场传感器阵列方案的研究进展,分析了偏心、串扰与倾斜等磁传感器阵列方案常见的误差来源。已有研究表明,磁场传感器阵列技术在电力系统的电流测量领域具有成本低、精度高、宽范围、宽频带、采用非接触式设计等优势,未来将在智能电网中获得更广泛的应用。 展开更多

关键词 电流测量 磁场传感器 传感器阵列 圆形阵列 偏心 串扰 智能电网

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复杂电磁环境下基于球谐函数分解的磁场传感数据反演电流方法 被引量：2

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作者 李鹏 马浩宇 +3 位作者 田兵 刘仲 吕前程 胡军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2365-2373,共9页

通过对空间磁场信息进行反演,能够获取复杂电磁环境下的被测电流信息。针对电气装备中的电流测量需求,提出一种基于球谐函数分解的电流反演方法。该方法基于空间磁场数据,采用球谐函数对干扰磁场源进行解析分解,从而在干扰磁场源参数未... 通过对空间磁场信息进行反演,能够获取复杂电磁环境下的被测电流信息。针对电气装备中的电流测量需求,提出一种基于球谐函数分解的电流反演方法。该方法基于空间磁场数据,采用球谐函数对干扰磁场源进行解析分解,从而在干扰磁场源参数未知的情况下,实现被测线电流源及干扰磁场源的解耦。分别通过弹性网正则化及贝叶斯弹性网正则化方法进行电流反演,在干扰源的磁场强度占被测线电流产生磁场强度的60%时,得到最大不超过10%的线电流反演误差,并分析了球谐函数分解的最大分解次数选取原则。所提出的非介入式电流测量新方法克服了复杂电磁环境下的外部干扰问题,适用于电力物联网广泛的电流测量计算需求。 展开更多

关键词 电流测量 球谐函数分解 弹性网正则化 干扰解耦 电流反演

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适应高比例可再生能源的价区划分与功率转移权重近似计算研究 被引量：4

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作者 纪鹏 黄成 +3 位作者 孙田 赵天辉 周前 陈启鑫 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期12-19,共8页

在全国统一电力市场的建设背景下,省间市场的融合程度日益加深。在组织省间现货交易时,考虑到各省信息安全及有限算力,需要对节点网络进行较为准确的区域等值,并嵌入到省间现货的出清模型中。区域内部节点对等值区域的功率转移权重具有... 在全国统一电力市场的建设背景下,省间市场的融合程度日益加深。在组织省间现货交易时,考虑到各省信息安全及有限算力,需要对节点网络进行较为准确的区域等值,并嵌入到省间现货的出清模型中。区域内部节点对等值区域的功率转移权重具有时变特性且对出清计算精度至关重要,传统方法通常在每日采用一个固定均值作为近似已经无法满足要求。可再生能源比例的不断提升加剧系统运行的不确定性,具体体现在潮流转移变化频繁、阻塞多变场景增加,进一步影响传统固定化的区域等值方法的效果。为此,提出适应高比例可再生能源的价区划分与近似计算方法。首先,基于共识聚类的电力市场典型阻塞场景构建,提出电力市场区域等值的价区划分方法。然后,在此基础上提出节点对区域功率转移权重的改进计算方法,通过对节点特性分类计算功率转移权重矩阵,减缓其随注入功率时变导致计算精度降低的问题。最后,通过对IEEE 118节点算例进行验证所提模型的有效性。 展开更多

关键词 电力市场 价区划分 转移分布因子 模型等值

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固化温度对环氧浸渍纸材料绝缘性能的影响研究 被引量：3

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作者 滕陈源 丁逸超 +3 位作者 周远翔 赵磊 李烁 丁画 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第12期122-127,共6页

环氧浸渍纸材料是阀侧套管的主绝缘材料之一,其运行性能受固化工艺的影响。为探究固化温度对环氧浸渍纸材料电气性能的影响规律,在后固化温度分别为120、130、140、145℃下制备了环氧浸渍纸材料,并对其玻璃化转变温度、介电特性、直流... 环氧浸渍纸材料是阀侧套管的主绝缘材料之一,其运行性能受固化工艺的影响。为探究固化温度对环氧浸渍纸材料电气性能的影响规律,在后固化温度分别为120、130、140、145℃下制备了环氧浸渍纸材料,并对其玻璃化转变温度、介电特性、直流击穿强度等性能进行测试。结果表明:随着后固化温度的升高,环氧浸渍纸材料的玻璃化转变温度提升,直流击穿强度先增大后减小,而介质损耗因数呈现先减小后增大的趋势。分析认为富含羟基皱纹纸的加入会增大环氧浸渍纸材料内部界面区域的固化速率,导致界面弛豫峰的频率呈先下降后升高的趋势,从而影响材料整体的绝缘性能。 展开更多

关键词 环氧浸渍纸 固化温度 介电响应 直流击穿强度

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考虑线路边际价值和用户时空信息的输电定价方法 被引量：1

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作者 施磊 单兰晴 +2 位作者 栗向鑫 许庆宇 刘学 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-11,共11页

输配电价改革是实现“管住中间、放开两头”电力体制改革的重要任务。科学合理的输配电价形成机制,对营造公平有序的电力市场环境以及促进电力资源的优化配置具有重要意义。为此,提出考虑线路边际价值和用户时空信息的输电定价方法。首... 输配电价改革是实现“管住中间、放开两头”电力体制改革的重要任务。科学合理的输配电价形成机制,对营造公平有序的电力市场环境以及促进电力资源的优化配置具有重要意义。为此,提出考虑线路边际价值和用户时空信息的输电定价方法。首先,将线路成本拆分为反映线路边际价值的扩容成本和剩余成本两部分进行回收;其次,扩容成本不含主观假设而是基于经济学原理客观得到,通过计算节点边际电价机制下电力现货市场出清阻塞盈余求解;然后,剩余成本通过分布因子法和邮票法以各节点对输电线路的使用程度进行分摊;最后,基于3节点系统和IEEE 30节点系统对所提出的输电定价方法进行有效性验证。 展开更多

关键词 电力市场 输电定价方法 线路边际价值 节点边际电价

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