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基于改进K-means聚类技术与半不变量法的电–气综合能源系统运行风险评估方法

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中国电机工程学报 2020年第1期40卷 59-69页

作者：谢桦陈昊邓晓洋张沛孙芊北京交通大学电气工程学院国网冀北电力科学研究院国网河南省电力公司电力科学研究院

实现综合能源系统多能源优化管理和运行控制需要快速准确量化评估系统的运行风险。针对电力系统和天然气系统耦合形成的电–气互联综合能源系统,该文提出基于改进K-means聚类技术与半不变量法的综合能源系统运行风险评估方法。在分析电... 详细信息

实现综合能源系统多能源优化管理和运行控制需要快速准确量化评估系统的运行风险。针对电力系统和天然气系统耦合形成的电–气互联综合能源系统,该文提出基于改进K-means聚类技术与半不变量法的综合能源系统运行风险评估方法。在分析电–气互联综合能源系统运行特性的基础上,选取支路功率、节点电压、系统频率和节点气压为系统运行风险指标。引入灵敏度修正系数对K-means算法进行改进,消除不同变量的数值尺度差异,并使得聚类结果中具有较大灵敏度的输入随机变量样本具有较小的波动范围。在此基础上,应用半不变量法快速计算电–气综合能源系统状态变量概率分布,进而求解出系统运行风险。算例结果表明:提出的综合能源系统运行风险评估量化计算方法能够有效提升运行风险指标的计算精度和计算效率,满足在线风险评估的要求。

关键词：综合能源系统运行风险评估 K-means聚类半不变量法概率分布

α-氨基苄基膦酸的合成及其对萤石矿的浮选性能研究

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α-氨基苄基膦酸的合成及其对萤石矿的浮选性能研究

作者：邓晓洋中南大学

学位级别：硕士

萤石是目前工业上各种氟产品中氟的主要来源,也是一种重要的非金属矿物原料,主要应用于钢铁、冶炼、化学、玻璃、水泥、陶瓷等领域,中国萤石矿资源虽然丰富,但是存在品位低、颗粒细和成分杂等问题,给选矿带来了很大的难度,而浮选是目前... 详细信息

萤石是目前工业上各种氟产品中氟的主要来源,也是一种重要的非金属矿物原料,主要应用于钢铁、冶炼、化学、玻璃、水泥、陶瓷等领域,中国萤石矿资源虽然丰富,但是存在品位低、颗粒细和成分杂等问题,给选矿带来了很大的难度,而浮选是目前最有效的选矿方法。本论文采用“一锅法”合成了N-(4-甲基苯基)-α-氨基苄基膦酸(a)、N-(正丁基)-α-氨基苄基膦酸(b)、N-(4-氯苯基)-α-氨基苄基膦酸(c)、N-(3,4-二甲基苯基)-α-氨基苄基膦酸(d)四种萤石捕收剂,并用红外图谱和核磁质谱对其进行了表征。从反应时间、反应温度、催化剂种类、催化剂的用量、反应原料的物质的量之比等方面,考察了他们的最佳合成工艺条件,得出：a、b、c、d四种产物的反应产率分别为96.97%,49.74%,75.00%和84.29%。通过对萤石、石英单矿物和萤石实际矿物的浮选性能研究,发现在pH为8～10时,回收率都到达了80%以上,尤其是捕收剂a,对萤石单矿物回收率达到91.33%;在pH=2～12范围内,四种捕收剂浮选石英单矿物回收率均在10%以下,表明了氨基膦酸捕收剂对萤石都具有比较好的选择性。通过对萤石实际矿的浮选应用研究,得到捕收剂a～d对萤石实际矿的浮选回收率分别为97.77%、90.71%、95.60%和89.89%。与传统萤石矿捕收剂油酸进行对比,捕收剂a得到高出油酸1.91%的回收率。通过分析研究氨基膦酸捕收剂在与萤石矿物作用前后的红外光谱图和Zeta-电位,发现捕收剂a与矿物表面的作用主要发生化学吸附,辅以物理吸附;通过测定表面张力,表明捕收剂a吸附矿物的能力要高于其他三种药剂。四种药剂捕收萤石矿的能力顺序为a>c>d>b。图34幅,表11个,参考文献90篇

关键词：氨基膦酸合成萤石浮选捕收剂

考虑PLL频率限幅的MMC风电场故障恢复同步稳定性

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高电压技术 2024年第2期50卷 893-903页

作者：王凯伦邓晓洋孙雅旻王潇宋强清华大学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 国网冀北电力科学研究院北京100045

基于模块化多电平换流器的风电场在发生交流短路故障时,可能会出现风机变流器锁相环(phaselockloop,PLL)同步失稳问题。当前研究集中在故障阶段同步稳定机理研究和改善方案,但是缺乏故障切除后恢复阶段PLL同步稳定研究。该文研究恢复阶... 详细信息

基于模块化多电平换流器的风电场在发生交流短路故障时,可能会出现风机变流器锁相环(phaselockloop,PLL)同步失稳问题。当前研究集中在故障阶段同步稳定机理研究和改善方案,但是缺乏故障切除后恢复阶段PLL同步稳定研究。该文研究恢复阶段PLL同步稳定问题,考虑到故障阶段可能出现同步失稳、以及PLL频率振荡过冲导致限幅,建立了考虑PLL频率限幅的系统暂态分析模型;引入恢复稳定域的概念,并且研究了PLL频率限幅、恢复阶段风机电流、电压(恢复速率)、PLL-PI参数对稳定域的影响;基于恢复稳定域提出了参数优化和PLL软件复位的恢复稳定改善措施;最后通过仿真验证了理论分析的合理性。

关键词：模块化多电平换流器风电场交流故障同步稳定性锁相环限幅器

基于匹配控制的构网型直驱风电场次同步振荡机理与特性研究

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电工技术学报 2024年第9期39卷 2755-2770页

作者：高本锋邓鹏程孙大卫吴林林王潇邓晓洋河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学) 保定071003 国家电网公司风光储联合发电运行技术实验室(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045

近年来,具有低时延和惯量同步等优势的匹配控制成为主流构网型控制方案之一,但基于匹配控制的构网型直驱风电场的次同步振荡机理及特性尚不明确。因此,该文建立构网型直驱风电场并网系统的小信号模型,通过特征值法分析了系统的振荡模态... 详细信息

近年来,具有低时延和惯量同步等优势的匹配控制成为主流构网型控制方案之一,但基于匹配控制的构网型直驱风电场的次同步振荡机理及特性尚不明确。因此,该文建立构网型直驱风电场并网系统的小信号模型,通过特征值法分析了系统的振荡模态及参与因子,并借鉴同步机中阻尼转矩法分析构网型直驱风电场的次同步振荡机理。结果表明,构网型直驱风电场中匹配控制主导的振荡模态在强电网下呈现负阻尼特性,系统存在次同步振荡的风险,但匹配控制振荡模态相较于跟网型控制的锁相环振荡模态具有更好的弱电网适应能力;匹配控制振荡模态存在类似于同步机转子运动方程的动态特性,使得构网型直驱风电场可能发生弱阻尼振荡;减小交流电网强度或无功控制器积分系数,增大构网型直驱风机台数或无功控制器比例系数,能够增大匹配控制振荡模态的阻尼,降低系统次同步振荡风险。

关键词：匹配控制构网型直驱风电场次同步振荡特征值法

匹配控制构网型直驱风电场经LCC-HVDC送出系统的次同步振荡特性及机理分析

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中国电机工程学报 2024年第23期44卷 9296-9309,I0016页

作者：高本锋董涵枭孙大卫吴林林王潇邓晓洋河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 国家电网公司风光储联合发电运行技术实验室(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京市西城区100045

在“沙戈荒”地区风电经电网换相高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)外送系统中,采用基于匹配控制的构网型直驱风机(matching control permanent magnet synchronous generator,MC-PMSG)可以提升送端电网的稳定性。然而,当MC-PMSG位于LCC-HVDC整流站近区时,系统的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)特性尚未明确。针对上述问题,该文采用模块化建模法建立MC-PMSG经LCC-HVDC送出系统的小信号模型,通过特征值法研究MC-PMSG与LCC-HVDC对系统各SSO模态的参与情况与系统运行方式变化对次同步振荡阻尼特性的影响,通过阻尼重构法分析LCC-HVDC并网对系统振荡风险的影响机理。研究结果表明,系统存在匹配控制型风机主导、LCC-HVDC参与的SSO模态,MC-PMSG与LCC-HVDC间的次同步交互作用为SSO提供负阻尼;当混合型风电场中的MC-PMSG占比增大、MC-PMSG风电场容量增大或短路比减小、LCC-HVDC定电流控制器的比例系数增大、风机网侧换流控制器外环积分系数减小、直流电容增大时,SSO阻尼增大。通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真证明理论分析结果的有效性。

关键词：电网换相高压直流输电构网型直驱风机匹配控制次同步振荡特征值分析阻尼重构

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考虑高压配网接线方式的综合电网可靠性评估

电网技术 2017年第4期41卷 1204-1211页

作者：和敬涵邓晓洋苗友忠罗玮雷为民张沛王小君北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 国网冀北电力有限公司北京市丰台区100054

供电可靠性指标是监管和考核电网公司的重要指标。在配电网规划阶段,常通过计算配电网可靠性得到供电可靠性指标,而忽略了发输电网对配电网的影响,同时对高压配电网接线方式的影响分析不足。提出一种发输配综合电网可靠性评估方法。该... 详细信息

供电可靠性指标是监管和考核电网公司的重要指标。在配电网规划阶段,常通过计算配电网可靠性得到供电可靠性指标,而忽略了发输电网对配电网的影响,同时对高压配电网接线方式的影响分析不足。提出一种发输配综合电网可靠性评估方法。该方法将发输配电网分为3层:发输网层、高压配网层及中压配网层,分别进行可靠性评估,并通过将高电压等级网络可靠性评估结果作为低电压等级网络电源参数的方式进行可靠性指标传递。特别在处理高压配网层方面,提出了典型接线方式的可靠性计算方法,将发输网的可靠性指标有效地传递到中压配网层。以改进的RBTS及实际系统网络为算例进行评估模型验证,结果证明该方法能够考虑高压配网的转供能力,较为真实地反映电网可靠性水平,并且具有良好的可操作性和实用价值,可以用于实际的电网规划工作中。

关键词：发输电网高压配电网可靠性评估接线方式

基于dq变换的幅频调制激励下振荡功率振幅解析计算及特征分析

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中国电机工程学报 2024年第20期44卷 8258-8269,I0028页

作者：王德胜刘辉吴林林王潇邓晓洋苏田宇国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京市西城区100045

高比例电力电子设备并网在提升系统电能变换灵活性的同时,也引入了形态各异的多特征振荡问题。然而现有研究大多关注振荡的宏观成因,鲜有对精确提取振荡信息及振荡功率解析计算的研究。为此,以近期一现场等幅振荡事件为切入点,提出一种... 详细信息

高比例电力电子设备并网在提升系统电能变换灵活性的同时,也引入了形态各异的多特征振荡问题。然而现有研究大多关注振荡的宏观成因,鲜有对精确提取振荡信息及振荡功率解析计算的研究。为此,以近期一现场等幅振荡事件为切入点,提出一种基于dq变换的幅频调制激励下振荡功率振幅分析方法。首先,凝练该次事件中等幅振荡的波形特性,阐明现有方法在提取振荡分量时直接进行离散傅里叶分解的不足,提出基于dq变换的幅频调制信号分解方法和基于锁相环的幅频调制信号测量方法;然后,计算幅值和频率激励信号,进而完成振荡有功和无功功率计算,给出功率的解析表达式,解释振荡特性;最后,所提方法不仅能弥补传统信号分解方法物理意义不清晰的缺陷,还能明确体现振荡的幅频本质及线路不同元件对振荡功率的参与过程,为振荡分析及抑制工作提供参考。

关键词：瞬时功率等幅振荡 dq变换幅值/频率调制锁相环

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智能眼镜在电力行业的应用分析

电力建设 2017年第5期38卷 31-37页

作者：张沛孟祥飞邓晓洋张浩顾天雄北京交通大学电气工程学院北京市100044 国网浙江省电力公司湖州供电公司浙江省湖州市313000 国网浙江省电力公司宁波供电公司浙江省宁波市315000

智能眼镜是近几年被提出、而且是最被看好的可穿戴智能设备之一,具有解放双手、随时联网及动态视野分析等突出功能。首先介绍了智能眼镜的功能,对比分析了主流产品的性能参数,从应用的角度提出了评价体系,并对主流产品的技术参数进行了... 详细信息

智能眼镜是近几年被提出、而且是最被看好的可穿戴智能设备之一,具有解放双手、随时联网及动态视野分析等突出功能。首先介绍了智能眼镜的功能,对比分析了主流产品的性能参数,从应用的角度提出了评价体系,并对主流产品的技术参数进行了评估。其次描绘了智能眼镜在电力行业运行检修、物资管理和培训教学中的应用场景。最后提出了智能眼镜在电力行业中的进一步应用所需要的技术,并给出发展建议。将智能眼镜引入到电力行业中,有助于提高工作效率,降低企业成本,保证电网安全稳定运行。

关键词：智能眼镜可穿戴智能设备运行检修培训物资管理

新能源汇集系统短路故障清除后的暂态过电压机理

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电力自动化设备 2023年第9期43卷 179-185页

作者：于思奇孙大卫吴林林李蕴红王潇邓晓洋宋嘉炜国网冀北电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045

新能源汇集系统交流短路故障后产生的非工频暂态过电压可能导致新能源机组大规模脱网甚至损毁,这已成为制约新能源汇集系统送电极限的决定性因素.基于华北地区典型新能源汇集系统构建算例系统,分析短路故障下的暂态过电压形态特征,阐明... 详细信息

新能源汇集系统交流短路故障后产生的非工频暂态过电压可能导致新能源机组大规模脱网甚至损毁,这已成为制约新能源汇集系统送电极限的决定性因素.基于华北地区典型新能源汇集系统构建算例系统,分析短路故障下的暂态过电压形态特征,阐明易产生暂态过电压的系统参数条件,建立数学模型进行定量研究,利用RLC电路的全响应理论解释产生暂态过电压的本质原因.分析结果表明,短路故障清除后新能源汇集系统的电路固有谐振过程是导致暂态过电压的主要原因之一.

关键词：新能源汇集系统短路故障暂态过电压送电极限高频分量