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我国电力零售市场商业套餐模式选择探究——电力零售套餐多维度影响因素分析及优化设计

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价格理论与实践 2024年第5期 92-96,222页

作者：邱小燕(译) 郭鸿业陈启鑫蔡元纪清华大学电机工程与应用电子技术系清华四川能源互联网研究院

电力零售市场是新型电力系统中电力市场建设的重要环节。电力套餐作为电力零售市场中的重要组成部分,多维度的影响因素分析将有利于电力市场商业模式激励相容和电力灵活交易。本文分析了不同类型电力用户的行为模式,基于技术接受模型,... 详细信息

电力零售市场是新型电力系统中电力市场建设的重要环节。电力套餐作为电力零售市场中的重要组成部分,多维度的影响因素分析将有利于电力市场商业模式激励相容和电力灵活交易。本文分析了不同类型电力用户的行为模式,基于技术接受模型,立足用户属性和电力产品属性,分析电力零售套餐的多维度影响因素,并设计了满足用户个性化意愿的套餐制定模式。实证结果表明:(1)电力套餐商品属性对电力用户行为模式驱动关系显著,多维度影响因素对于零售市场商业互动模式具有激励作用;(2)多维度影响因素分析对于合理制定电力零售套餐具有重要价值,有利于为电力用户提供精细化服务。研究结果揭示了电力套餐影响因素与电力用户行为模式的影响机理,以期为深入推进电力市场改革提供有益参考。

关键词：电力套餐技术接受模型用户行为模式零售市场

考虑初始风速与机端故障稳态电压跌落程度的直驱风机故障响应特性分类及其判别方法研究

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1247-1259,I0001页

作者：李东晟沈沉吴林林程雪坤杨艳晨清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 国网冀北电力科学研究院北京市西城区100045

对电力系统进行安全分析时,往往需要对各种预想场景进行仿真。随着风电的大量接入,对风电场提出适用于预想故障分析的等值建模方法变得十分重要,而根据风机故障后的动态特性对其进行分群则是等值建模的基础。各风机在故障后的动态响应... 详细信息

对电力系统进行安全分析时,往往需要对各种预想场景进行仿真。随着风电的大量接入,对风电场提出适用于预想故障分析的等值建模方法变得十分重要,而根据风机故障后的动态特性对其进行分群则是等值建模的基础。各风机在故障后的动态响应特性不仅受其控制方式的影响,还受到运行风速和故障严重程度的影响,而一般情况下风机控制的响应速度较快,可以认为在故障持续期间风机能够运行至故障稳态。基于此,提出考虑初始风速及机端故障稳态电压跌落程度的风电机组故障响应特性分类及判别方法,以此作为风机分群的依据。首先针对永磁直驱风机(direct-driven permanent magnet synchronous generator,PMSG)故障过程中无功优先控制、故障恢复期间有功斜坡恢复的控制策略,分析其在不同风速条件下故障后所有可能的响应特性,将初始风速与故障稳态电压作为分类指标,从机理上找到直驱风机进入各类响应特性的边界条件;然后,提出利用预想故障信息的风机机端故障稳态电压计算方法,在此基础上提出适用于预想故障的直驱风机分群方法;最后,通过对风电场进行详细建模仿真,验证所提分群方法的正确性。

关键词：永磁直驱风机有功响应斜坡恢复预想故障分群方法

双馈风机对电网频率扰动的动态响应建模与分析

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电力系统自动化 2024年第9期48卷 75-85页

作者：李鲁阳王方政陈磊王罗闵勇刘喜泉清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京市100038

含高比例新能源和高比例电力电子设备的电力系统频率调节能力下降,频率安全问题突出。新能源发电设备利用电力电子接口并网,一般采用最大功率点跟踪控制,被认为不响应系统频率变化。但是,双馈风机通过定子回路与电网直接耦合,会在机电... 详细信息

含高比例新能源和高比例电力电子设备的电力系统频率调节能力下降,频率安全问题突出。新能源发电设备利用电力电子接口并网,一般采用最大功率点跟踪控制,被认为不响应系统频率变化。但是,双馈风机通过定子回路与电网直接耦合,会在机电耦合与转子回路解耦控制的共同作用下对频率扰动产生复杂的响应。已有研究注意到该特性,但目前还缺乏准确描述双馈风机频率响应过程的模型和对特性机理的深入分析。为此,提出一种不依赖并网点电压信息、可直接集成于电力系统频率响应模型的双馈风机降阶频率响应模型。利用该模型揭示了双馈风机的频率响应机制为锁相环和外环的级联耦合效应,并证明其频率响应不属于惯量响应的范畴。最后,分析了双馈风机对电力系统频率动态的影响。

关键词：双馈风机频率响应新能源频率安全惯量响应

电动汽车车能互动的充电机理、系统构型与推广路径

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中国电机工程学报 2024年第17期44卷 6920-6939,I0017页

作者：李亚伦欧阳明高赵争鸣清华大学车辆与运载学院北京市海淀区100084 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

电动汽车与能源系统融合互动是普及新能源汽车和构建新型电力系统的关键要素,亟需构建适应多主体交互的技术体系和发展路径。在分析动力电池充电和充电场站供能的互动需求基础上,探索适应车辆-能源系统双向交互的充电方法和电气构型,提... 详细信息

电动汽车与能源系统融合互动是普及新能源汽车和构建新型电力系统的关键要素,亟需构建适应多主体交互的技术体系和发展路径。在分析动力电池充电和充电场站供能的互动需求基础上,探索适应车辆-能源系统双向交互的充电方法和电气构型,提出车能互动的电动汽车充电安全与延寿机理、补能站绿电高效消纳电气架构,阐明电动汽车发挥规模化储能潜力支撑可再生能源接入的技术方案。最后,结合中国不同区域的能源禀赋和电动车辆分布特征,提出具有“点-线-面”特色、“自下而上”特征的车能互动推广路径,实现高比例电动汽车和可再生能源发电的相互支撑与协调发展。

关键词：车能互动充电机理系统构型推广路径

青铜法NbSn导线热处理后尺寸变化分析和测量

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清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：黄伟灿蒋晓华柴国林李烨清华大学电机工程与应用电子技术系中国科学院深圳先进技术研究院

青铜法Nb3Sn导线热处理后的尺寸膨胀对高场强超导磁体,特别是14 T及以上的超高场强磁共振成像（MRI）磁体的设计和制作提出了挑战。针对一个14 T动物MRI磁体,为获得其中NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线热处理后的尺寸变化规律,该文根据N... 详细信息

青铜法Nb3Sn导线热处理后的尺寸膨胀对高场强超导磁体,特别是14 T及以上的超高场强磁共振成像（MRI）磁体的设计和制作提出了挑战。针对一个14 T动物MRI磁体,为获得其中NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线热处理后的尺寸变化规律,该文根据NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线在热处理升降温阶段的膨胀率差异计算其热处理后的长度变化率,并基于热处理过程中Nb3Sn导线相变膨胀的机理预测了其热处理后的导线横截面积变化范围。计算结果表明,热处理后Nb3Sn导线的长度变化率为0.5%,横截面积变化范围为0～4.7%。设计并制作了测量Nb3Sn单层螺线管线圈周长变化率的实验装置,测量了NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线绕制的单层螺线管线圈和直导线在热处理后的尺寸变化率。测量结果表明,单层线圈和直导线热处理后的长度变化率分别为0.55%和0.52%,导线的横截面积变化率分别为1.98%和2.22%。平均之后得到NbTi-CuNi加强型青铜法Nb3Sn导线热处理后的长度和横截面积的变化率,并据此讨论了14 T动物MRI磁体中Nb3Sn线圈热处理后尺寸膨胀对磁体电磁的影响。

关键词：青铜法铌三锡热处理膨胀超导磁体磁共振成像

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跨电网的区域电力碳排放因子分布式计算方法

电力系统自动化 2024年

作者：宋金伟杨维周春雷张宁陈翔康重庆国家电网有限公司大数据中心清华大学电机工程与应用电子技术系

区域电力碳排放因子是电力碳排放核算的基础。传统的计算方法需要将各省各类型发电量、省间交换电量数据汇聚后建立方程求解计算。对于管理不同省份电网的各电网公司，上述数据包含敏感信息，导致各公司共享、汇聚数据意愿不强。为解决... 详细信息

区域电力碳排放因子是电力碳排放核算的基础。传统的计算方法需要将各省各类型发电量、省间交换电量数据汇聚后建立方程求解计算。对于管理不同省份电网的各电网公司，上述数据包含敏感信息，导致各公司共享、汇聚数据意愿不强。为解决该问题，文中利用矩阵的分块迭代的原理，采用分布式架构进行跨电网的电力碳排放因子协同计算。提出的算法能够快速收敛到准确解，各电网公司无需共享敏感数据，仅通过交换因子计算结果即可实现各省区域电力碳排放因子的准确计算。

关键词：双碳电力碳排放因子矩阵块迭代计算分布式架构敏感数据保护

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电力电子-电机集成系统组合自由度浅析

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1-11页

作者：蒋栋刘自程李崇坚曲荣海赵争鸣华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074 冶金自动化研究设计院北京100071 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

针对最常见的交流电机系统,以系统级串联和并联的思路,介绍了串联型拓扑集成和并联型拓扑集成两大方法.在串联型集成方法上,以开绕组电机驱动为基础,介绍了适用于调速范围拓展和容错的串联绕组拓扑及悬浮电容拓扑等.在并联型集成方法上... 详细信息

针对最常见的交流电机系统,以系统级串联和并联的思路,介绍了串联型拓扑集成和并联型拓扑集成两大方法.在串联型集成方法上,以开绕组电机驱动为基础,介绍了适用于调速范围拓展和容错的串联绕组拓扑及悬浮电容拓扑等.在并联型集成方法上,介绍了常规多相电机驱动、逆变器并联驱动三相电机及多模块电机驱动等技术,实现容错、电磁兼容和振动的改善.最后,针对以磁悬浮轴承为代表的特种电机,介绍多自由度电机和控制器集成的特殊方法.这几个案例说明:结合电力电子和电机的特点进行自由度的组合,可以更有效地改善电机系统的综合性能,实现电力电子化电机系统的真正集成.

关键词：电力电子电机集成串联绕组多模块电机磁悬浮轴承

1500 V锂离子电池簇电场分布仿真及绝缘风险分析

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中国电机工程学报 2024年第1期44卷 377-384,I0031页

作者：牛腾腾黄人杰渠展展惠东杨颖清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

锂离子电池储能在辅助可再生能源并网、电网调频和调峰等方面发挥重要作用。提高锂离子电池储能系统直流侧电压等级,有利于储能系统的降本增效,却对电池系统绝缘性能产生了更高的要求。该文对锂离子电池簇在直流1500 V下场强分布进行了... 详细信息

锂离子电池储能在辅助可再生能源并网、电网调频和调峰等方面发挥重要作用。提高锂离子电池储能系统直流侧电压等级,有利于储能系统的降本增效,却对电池系统绝缘性能产生了更高的要求。该文对锂离子电池簇在直流1500 V下场强分布进行了仿真计算,并考虑了绝缘结构胶中不同规格气泡缺陷的影响。由于存在共模干扰的影响,该文对直流电压、共模电压叠加下电池簇场强分布进行了仿真计算,结果表明:1500 V直流电压下场强最大值出现在外绝缘膜和绝缘罩交界处,贯穿型气泡缺陷使局部场强最大值增大130.6%,考虑共模电压影响后一个周期内场强最大值增幅约为86%,且场强最大值点由外绝缘膜转移至空气中。该文构建的跨越4个数量级的大跨度几何尺寸(10^(1)~10^(-3)m)电池系统电场仿真模型首次建立了储能电池簇中各电池单体金属壳体表面的电场分布,首次将共模干扰引入电池单体电场分析,提出了通过降低电池系统对地寄生电容从而抑制共模干扰、增加单体电池边角处绝缘强度从而减小最大电场强度的方法,解决了高压电池系统在共模干扰下电场分布畸变、绝缘风险增大的问题,为高压电池系统绝缘设计提供理论支撑。

关键词：锂离子电池储能系统气泡缺陷直流1500 V 共模电压

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基于参数规划的电网侧储能容量价值评估方法

电力工程技术 2024年第1期43卷 21-31页

作者：郑波珅魏韡于骏赵海吉梅生伟清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 国家电网公司东北分部辽宁沈阳110179

在新能源大规模接入电力系统的背景下,电网侧储能作为一种灵活资源可以支撑电力系统运行。评估储能应用价值是进行储能容量配置的必要准备工作。文中首先定义3个评估指标,体现出储能对新能源消纳、电力系统灵活性和系统调度经济性的价值... 详细信息

在新能源大规模接入电力系统的背景下,电网侧储能作为一种灵活资源可以支撑电力系统运行。评估储能应用价值是进行储能容量配置的必要准备工作。文中首先定义3个评估指标,体现出储能对新能源消纳、电力系统灵活性和系统调度经济性的价值;然后基于多参数混合整数线性规划理论,提出一种储能容量价值评估方法,并应用到所提评估指标中,每个评估指标都能得到以储能功率容量和能量容量为参数的分段线性函数;最后使用东北电网数据仿真验证所提模型和方法。结果显示所提方法可以解析刻画储能容量对其应用价值的影响,并将结果进行可视化展示;解析表达式中包含的灵敏度信息揭示了储能容量价值的关键瓶颈参数,并可为不同应用场景储能容量配置提供参考。

关键词：储能容量价值评估新能源消纳灵活性多参数规划混合整数线性规划(MILP)