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适用可再生能源不确定特性的合成氨多稳态柔性工艺技术

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洁净煤技术 2024年第2期30卷 23-35页

作者：吉旭林今聂李红周利袁绍军张欢贺革戴一阳四川大学化学工程学院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中国成达工程有限公司清云智通(成都)科技有限公司

双碳背景下，风光可再生能源发电是能源发展的重要方向，“绿氢”由于其长周期存储和零碳特征，可以有效解决风光电力消纳的难题，有望与电能一同成为未来能源体系的两大支柱。但是由于氢气自身特性和氢脆造成的材料瓶颈，“绿氢”发展... 详细信息

双碳背景下，风光可再生能源发电是能源发展的重要方向，“绿氢”由于其长周期存储和零碳特征，可以有效解决风光电力消纳的难题，有望与电能一同成为未来能源体系的两大支柱。但是由于氢气自身特性和氢脆造成的材料瓶颈，“绿氢”发展遇到制储运多环节安全性与经济性挑战。绿电制氢制氨的“电制绿氨”路径被认为是解决“绿电”“绿氢”技术经济困局的重要途径之一。针对风光资源的不确定性，分析了基于合成氨“哈-博”工艺多种解决方案的优劣，提出了多稳态柔性“电制绿氨”工艺模式以解决“源网氢氨”复杂技术特征耦合下的设计、装置和运行问题；研究了多稳态柔性“电制绿氨”工艺的系统性技术架构、整定经济运行负荷与运行周期的最优化方法；开发了电氢氨一体化数字仿真模型，计及电力约束、资源波动、氢氨需求、系统运行效率和可靠性等因素，对全场景、全流程下的“电制绿氨”进行协同优化，形成了一套面向动态运行的绿电耦合化工的设计方法；研究了催化剂结构性能调优与合成塔内件结构的优化方法，开发了复杂变工况条件的催化剂宏观动力学模型，以及电氢氨一体化协同调度与智能控制技术。多稳态柔性“电制绿氨”工艺实现了合成氨经济运行负荷在30%～110%,负荷调节速率在0.5～1.0%/min,支持日、班，及班内多时域负荷调节要求，30%～110%负荷运行下单位合成氨综合能耗均优于GB 21344—2015《合成氨单位产品能源消耗限额》的标杆值。

关键词：可再生能源氢能合成氨多稳态柔性氢氨一体化安全性

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电力系统优化控制中强化学习方法应用及挑战

中国电机工程学报 2024年第1期44卷 1-21,I0001页

作者：毕聪博唐聿劼罗永红陆超新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084 北京大学工学院工业工程与管理系北京市海淀区100871

强化学习(reinforcementlearning,RL)方法目前已应用于电力系统的多个领域,在电力系统优化与控制领域的一些应用展现出良好的结果。但在强化学习方法落地于实际电力系统应用的过程中依然存在一些关键性问题。该文首先概述强化学习基础... 详细信息

强化学习(reinforcementlearning,RL)方法目前已应用于电力系统的多个领域,在电力系统优化与控制领域的一些应用展现出良好的结果。但在强化学习方法落地于实际电力系统应用的过程中依然存在一些关键性问题。该文首先概述强化学习基础理论与研究现状,随后提出强化学习理论落地于电力系统各领域优化与控制过程中存在的关键问题。最后探讨强化学习应用于电力系统优化与控制的研究展望。

关键词：强化学习(RL) 电力系统优化与控制

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超高次谐波测量方法研究进展

电测与仪表 2024年第3期61卷 1-9页

作者：李凯特赵伟李世松要文波刘型志吴华黄松岭清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 国网重庆市电力公司营销服务中心重庆401123

随着“双高”特征日益显著,电网中2 kHz~150 kHz频率范围的超高次谐波发射不断增多,由其引发的新型电能质量问题和故障等也越来越多。文章梳理和归纳了已有的超高次谐波测量方法,包括IEC国际标准推荐的3种候选方法,以及近年来多国专家... 详细信息

随着“双高”特征日益显著,电网中2 kHz~150 kHz频率范围的超高次谐波发射不断增多,由其引发的新型电能质量问题和故障等也越来越多。文章梳理和归纳了已有的超高次谐波测量方法,包括IEC国际标准推荐的3种候选方法,以及近年来多国专家学者研究提出的超高次谐波测量方法,包括子采样、压缩感知和小波包分解等非参数化方法,以及旋转不变子空间和矩阵束等参数化方法;并着重阐述了这些测量方法的原理、技术实现特点、性能指标、优势和不足,以及若干测量方法不断向着高分辨率、高准确性进步的发展历程,并指出了超高次谐波测量方法未来研究的新任务和新方向。

关键词：超高次谐波时变特性电能质量压缩感知非参数化方法

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多时段边际碳排放因子及其不确定性分析

电力系统自动化 2024年

作者：马铭辰李姚旺杜尔顺张宁魏伟清华大学低碳能源实验室国网湖北省电力有限公司营销服务中心(计量中心) 清华四川能源互联网研究院清华大学电机工程与应用电子技术系

边际碳排放因子(MCI)是反映用户负荷调整对电力系统碳排放水平影响的重要指标。系统运营商可以估算并发布未来MCI以引导用户低碳用能、降低系统的总碳排放量。针对低碳引导的需要，开展了考虑多时段耦合的MCI理论及其不确定性研究。首... 详细信息

边际碳排放因子(MCI)是反映用户负荷调整对电力系统碳排放水平影响的重要指标。系统运营商可以估算并发布未来MCI以引导用户低碳用能、降低系统的总碳排放量。针对低碳引导的需要，开展了考虑多时段耦合的MCI理论及其不确定性研究。首先，从经济调度模型出发，理论推导得到了考虑多时段耦合的MCI计算方法，并类比边际电价，将MCI分解为平衡成分和阻塞成分；然后，基于多参数线性规划理论，提出了面向MCI不确定性分析的自适应快速计算方法；最后，基于IEEE 30节点系统开展算例分析，验证了本文所提方法的有效性，分析了影响MCI计算结果与不确定性的关键因素。

关键词：边际碳排放因子不确定性分析多参数线性规划低碳电力系统低碳需求侧响应

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永磁轮毂电机技术发展综述

电工技术学报 2024年第2期39卷 378-396页

作者：关涛刘大猛何永勇高端装备界面科学与技术全国重点实验室(清华大学机械工程系) 北京100084

电传动技术是车辆实现全电化的重要基础,电驱动系统是电动车辆的动力核心,而轮毂电驱系统是电驱动系统的终极驱动形式,轮毂电机的性能在轮毂电驱系统中具有决定性作用。首先,该文介绍了轮毂电驱系统的结构形式,对不同磁场类型的轮毂电... 详细信息

电传动技术是车辆实现全电化的重要基础,电驱动系统是电动车辆的动力核心,而轮毂电驱系统是电驱动系统的终极驱动形式,轮毂电机的性能在轮毂电驱系统中具有决定性作用。首先,该文介绍了轮毂电驱系统的结构形式,对不同磁场类型的轮毂电机的优缺点进行了分析;其次,调研了目前市场主流轮毂电机产品的性能参数,为轮毂电机的研发提供参考目标;然后,针对轮毂电机高功率/转矩密度、宽转速运行范围、高运行效率和高可靠性等需求,分别调研了径向磁场、轴向磁场和横向磁场等不同类型的永磁轮毂电机的研究现状;最后,展望了不同磁场类型的永磁轮毂电机的发展方向。

关键词：动力系统电动汽车轮毂电机系统轮毂电机

适用于SiC MOSFET的漏源电压积分自适应快速短路保护电路研究

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1542-1552,I0024页

作者：李虹胡肖飞王玉婷曾洋斌北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 广东电网有限责任公司韶关供电局广东省韶关市512028 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

SiC MOSFET因其高击穿电压、高开关速度、低导通损耗等性能优势而被广泛应用于各类电力电子变换器中。然而,由于其短路耐受时间仅为2~7μs,且随母线电压升高而缩短,快速可靠的短路保护电路已成为其推广应用的关键技术之一。为应对不同... 详细信息

SiC MOSFET因其高击穿电压、高开关速度、低导通损耗等性能优势而被广泛应用于各类电力电子变换器中。然而,由于其短路耐受时间仅为2~7μs,且随母线电压升高而缩短,快速可靠的短路保护电路已成为其推广应用的关键技术之一。为应对不同母线电压下的Si C MOSFET短路故障,文中提出一种基于漏源电压积分的自适应快速短路保护方法(drain-sourcevoltageintegration-basedadaptivefast short-circuit protection method,DSVI-AFSCPM),研究所提出的DSVI-AFSCPM在硬开关短路(hardswitchingfault,HSF)和负载短路(fault under load,FUL)条件下的保护性能,进而研究不同母线电压对DSVI-AFSCPM的作用机理。同时,探究Si CMOSFET工作温度对其响应速度的影响。最后,搭建实验平台,对所提出的DSVI-AFSCPM在发生硬开关短路和负载短路时不同母线电压、不同工作温度下的保护性能进行实验测试。实验结果表明,所提出的DSVI-AFSCPM在不同母线电压下具有良好的保护速度自适应性,即母线电压越高,短路保护速度越快,并且其响应速度受Si CMOSFET工作温度影响较小,两种短路工况下工作温度从25℃变化到125℃,短路保护时间变化不超过90 ns。因此,该文为Si CMOSFET在不同母线电压下的可靠使用提供一定技术支撑。

关键词：碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管短路保护漏源电压积分母线电压自适应

考虑随机用户均衡的区县级电动汽车快充站规划

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电力系统自动化 2024年第15期48卷 25-34页

作者：陈卓旭宛玉健胡泽春李俊松清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 广东电网有限责任公司汕头供电局广东省汕头市515041

电动汽车渗透率的提高和城市化进程的发展使得区县级充电设施的建设具有重要意义。综合考虑用户充电需求时空分布和用户充电决策中的有限理性,提出一种面向区县的电动汽车快充站优化规划模型。首先,针对区县用户的出行特征,构建包含外... 详细信息

电动汽车渗透率的提高和城市化进程的发展使得区县级充电设施的建设具有重要意义。综合考虑用户充电需求时空分布和用户充电决策中的有限理性,提出一种面向区县的电动汽车快充站优化规划模型。首先,针对区县用户的出行特征,构建包含外部连接的交通网络拓扑扩展形式,采用出行链仿真捕捉用户快充需求;其次,结合影响用户充电选择的多种因素,建立用户充电决策模型并给出随机用户均衡条件;然后,建立以投资运行成本、用户绕行距离最小为目标的多场景快充站选址定容优化模型,通过多种线性化手段处理指数等式均衡约束,将优化问题转换为混合整数线性规划以高效求解;最后,以33节点交通系统为例对快充站规划结果进行分析,验证所提模型和线性近似方法的合理性。

关键词：电动汽车充电站规划离散选择模型随机用户均衡博弈论

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数字孪生配电网:探索数字驱动下的能源转型

供用电 2024年第1期41卷 2-2,1页

作者：刘东陈颖翁嘉明上海交通大学清华大学电机系上海交通大学电气工程系

“双碳”目标驱动下,传统配电网将逐步发展为可再生能源接入、分布式储能及柔性负荷互动、多类型综合能源互联的新型配电系统,呈现出源-荷不确定性的复杂运行工况的新形态与技术特征。数字孪生技术基于物理对象和虚拟模型的交互,孪生体... 详细信息

“双碳”目标驱动下,传统配电网将逐步发展为可再生能源接入、分布式储能及柔性负荷互动、多类型综合能源互联的新型配电系统,呈现出源-荷不确定性的复杂运行工况的新形态与技术特征。数字孪生技术基于物理对象和虚拟模型的交互,孪生体精准刻画物理对象的多维属性与行为特性,分析物理对象的未来演化趋势,将其应用于配电网中,为解决其复杂运行工况下的监控与优化运行提供有力支撑,正在成为电力系统数字化转型发展的新趋势,具有重要的理论意义和工程价值。

关键词：分布式储能配电系统电力系统能源互联柔性负荷物理对象数字驱动虚拟模型

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时空语义驱动的渐进多视角行为去偏置研究

计算机工程 2024年

作者：钟忺陈亮刘文璇叶舒江奎王正林嘉文武汉理工大学计算机与人工智能学院哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院武汉大学计算机学院台湾清华大学电机工程系

在实际应用中，单视角摄像头采集数据由于物体存在遮挡而失去对某些区域的可见性，因此结合多个视角下的数据进行行为分析对于维护社会稳定及民生安全至关重要。针对多视角行为识别中存在偏置问题，即不同视角下空间语义不一致导致的视... 详细信息

在实际应用中，单视角摄像头采集数据由于物体存在遮挡而失去对某些区域的可见性，因此结合多个视角下的数据进行行为分析对于维护社会稳定及民生安全至关重要。针对多视角行为识别中存在偏置问题，即不同视角下空间语义不一致导致的视角间行为表征差异以及同一行为执行过程中的时序语义不一致的行为表征差异，提出了一种渐进去偏置的多视角方法。首先在多视角下的同一行为样本中以证据理论为引导，结合不同视角下的行为同构性进行视角间行为去偏置，优化不同视角下关注的行为特征权重，以获得更全面的无偏行为表示。其次结合多粒度解耦策略，分析不同粒度对行为特征无偏表达的影响，准确分离与行为相关和行为无关特征，以避免视角内行为无关信息扰乱行为表征导致的显著差异。最后，在时序维度上构建不同行为特征权重，增强同一视角内行为特征一致性，减弱同一行为的行为表征差异。在多个数据集上验证了所提方法的有效性，其中在N-UCLA和NTU-RGB+D数据集的跨视角准确率分别达到了97.4%和96.4%，本文的方法在满足多视角下对行为识别进行准确分析应用需求的同时，从一种新的去偏置思路为多视角行为识别问题提供了一种有效的解决方案。

关键词：多视角行为识别渐进式去偏置证据理论解耦多粒度