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不平衡网压下混合模块化多电平换流器子模块电容过压抑制策略
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作者 王鋆鑫 汪晋安 许建中 《现代电力》 北大核心 2023年第5期853-862,共10页
通过注入一定量的二次谐波电流,能够抑制模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的子模块电容电压纹波,降低对电容值的需求,从而减少MMC换流阀的体积和成本。此外,当电网电压不平衡时,子模块电容电压纹波将会变大,如果... 通过注入一定量的二次谐波电流,能够抑制模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的子模块电容电压纹波,降低对电容值的需求,从而减少MMC换流阀的体积和成本。此外,当电网电压不平衡时,子模块电容电压纹波将会变大,如果不采取合适的策略,有可能会造成子模块的过电压。针对上述问题,提出一种适用于混合型MMC在不平衡网压工况下的二次谐波电流注入策略。首先建立不平衡网压工况下的MMC数学模型;接着分析子模块电容电压的纹波特性,揭示子模块电容电压和桥臂功率波动的关系;基于桥臂瞬时功率模型提出谐波注入参数的优化策略和计算过程;最后在PSCAD/EMTDC搭建混合型MMC仿真模型来验证所提策略的有效性。仿真结果表明,所提策略能够有效地抑制几种典型的不平衡网压下的电容电压纹波。 展开更多
关键词 模块化多电平换流(MMC) 电容电压纹波 谐波注入 不平衡网压 桥臂瞬时功率
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模块化多电平换流阀可靠性研究与设计优化 被引量:8
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作者 段军 谢晔源 +2 位作者 姜田贵 朱铭炼 欧阳有鹏 《电力工程技术》 2018年第2期38-43,共6页
模块化多电平换流阀(modular multi-level converter,MMC)作为统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)系统中的关键设备,其运行的可靠性直接影响到整个系统的安全稳定运行。采用k/n(G)可靠性模型描述方法,清晰地描述了换... 模块化多电平换流阀(modular multi-level converter,MMC)作为统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)系统中的关键设备,其运行的可靠性直接影响到整个系统的安全稳定运行。采用k/n(G)可靠性模型描述方法,清晰地描述了换流阀可靠性与各种冗余度之间的关系,定量计算了500 kV苏南UPFC换流阀的可靠性指标,并对换流阀可靠性进行了优化设计,满足500 kV苏南UPFC工程要求,并为UPFC换流阀冗余度设计和优化提供了参考依据。 展开更多
关键词 统一潮控制器 模块化多电平换流 可靠性 冗余性设计 k/n(G)
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模块化多电平换流阀IGBT器件功率损耗计算与结温探测 被引量:41
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作者 王希平 李志刚 姚芳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1636-1646,共11页
半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重... 半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重要。与一般的两电平逆变器不同,MMC系统中桥臂电流具有与生俱来的直流偏置特性。该文提出了一种基于电热耦合模型的半桥子模块中IGBT器件功率损耗与瞬态结温计算的数学解析方法。首先研究半桥子模块中各导通器件电流复现方法,建立基于开关周期的平均功率损耗计算模型,基于瞬态热阻抗建立半桥子模块中IGBT器件的热网络模型;然后通过一个2MW的柔性直流输电系统算例,计算子模块中上下管开关器件的功率损耗和瞬态结温变化,计算速度是时域仿真模型的1 000倍;最后通过有限元模型验证了文中所提电热耦合模型的有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流 半桥子模块 功率损耗 结温探测 电热耦合模型
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基于多电平换流技术的柔性直流输电系统 被引量:1
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作者 张伟 郭利然 蒋英平 《电气开关》 2021年第4期43-46,共4页
直流输电相比于传统的交流输电系统具有明显的优势,广泛应用于新能源并网以及分布式发电并网领域,可以实现远距离孤岛供电。本文介绍了一种以多电平换流(MMC)技术为核心所开发的柔性直流输电系统,该系统可以有效降低传统直流输电系统交... 直流输电相比于传统的交流输电系统具有明显的优势,广泛应用于新能源并网以及分布式发电并网领域,可以实现远距离孤岛供电。本文介绍了一种以多电平换流(MMC)技术为核心所开发的柔性直流输电系统,该系统可以有效降低传统直流输电系统交流侧电抗器带来的成本,同时降低了系统的开关频率,本文涵盖了系统的数学建模、电容均压以及矢量控制等重要核心技术,根据MMC的工作特点和数学模型,对系统的换流站控制器进行设计,并对其相关控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,本文采用的控制策略能为直流输电系统的稳定运行提供保证,有效实现了电能输送水平的提高,具有很好的应用前景和现实的应用价值。 展开更多
关键词 电平换流 电容均压 矢量控制 输电
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基于多电平换流的柔性直流输电技术探究
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作者 饶怀 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2021年第7期297-299,共3页
虽然我国目前仍然处于高速经济发展的新状态,未来几十年经济发展更是成为我国推进现代化社会建设的一个关键时期。而我国是能源消耗国,如仅依靠传统能源是无法满足社会高质量发展的经济需求,研究新能迫在眉睫。
关键词 电平换流 柔性 输送 研究
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模块化多电平HVDC换流阀运行试验主回路数学模型及参数设计 被引量:21
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作者 吴亚楠 汤广福 +2 位作者 查鲲鹏 高冲 贺之渊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期65-70,共6页
研究了模块化多电平HVDC换流阀运行试验主回路参数的计算方法和选取原则,通过分析主回路关键设备的能量交换过程,建立了相关电气量基于开关函数的时域解析数学模型,说明了主设备参数选取对电气量特性的影响,提出了综合考虑电路试验能力... 研究了模块化多电平HVDC换流阀运行试验主回路参数的计算方法和选取原则,通过分析主回路关键设备的能量交换过程,建立了相关电气量基于开关函数的时域解析数学模型,说明了主设备参数选取对电气量特性的影响,提出了综合考虑电路试验能力和试验波形质量等因素的主回路参数设计方法。最后用PSCAD/EMTDC仿真软件对设计实例进行分析。仿真结果表明所建立的数学模型能够准确反映电气量的物理特征和影响因素,基于该方法进行运行试验主回路参数的选取能够达到预期的设计效果。 展开更多
关键词 高压直输电 模块化多电平换流 运行试验 主回路 数学模型 参数设计
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基于有限元的模块化多电平换流器绝缘结构分析 被引量:7
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作者 张军 吴金龙 +2 位作者 梁云丹 陈小军 姚为正 《电力建设》 2014年第3期31-35,共5页
模块化多电平柔性直流输电换流阀中分别采用了固体绝缘和空气绝缘结构,其中空气绝缘结构是比较薄弱的一个环节,实际运行或者试验中容易发生局部放电等绝缘故障。采用三维有限元电场计算方法,通过电场分布来分析模块化多电平柔性直流输... 模块化多电平柔性直流输电换流阀中分别采用了固体绝缘和空气绝缘结构,其中空气绝缘结构是比较薄弱的一个环节,实际运行或者试验中容易发生局部放电等绝缘故障。采用三维有限元电场计算方法,通过电场分布来分析模块化多电平柔性直流输电换流阀中空气绝缘结构。在换流阀空气绝缘结构分析中,分别对换流阀层间空气间隙中、换流阀外表面空气介质中以及阀厅中阀塔之间空气间隙中的电场进行计算。通过空气间隙中电场强度和电场分布情况来分析空气绝缘介质的绝缘强度,并指导换流阀绝缘结构的设计。 展开更多
关键词 模块化多电平柔性直输电 有限元法 绝缘结构 电场分布
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模块化多电平柔性直流换流阀寄生电容提取及分布特性研究 被引量:1
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作者 胡榕 池浦田 +3 位作者 客金坤 冯静波 党青 李强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第20期6145-6153,共9页
模块化多电平柔性直流换流阀的寄生电容是构成换流阀宽频等效电路模型的重要参数,影响换流阀内部瞬态电压分布是否均匀。为此,需要准确提取出换流阀的寄生电容。该文提出寄生电容的提取方法,并验证方法准确性;此方法结合换流阀的结构对... 模块化多电平柔性直流换流阀的寄生电容是构成换流阀宽频等效电路模型的重要参数,影响换流阀内部瞬态电压分布是否均匀。为此,需要准确提取出换流阀的寄生电容。该文提出寄生电容的提取方法,并验证方法准确性;此方法结合换流阀的结构对称性,简化离散电容矩阵,详细给出基于有限元理论的电容容值计算公式。以国内某±420kV/1250MW模块化多电平柔性直流换流阀为例,对换流阀的寄生电容进行详细分类和计算,并给出其典型的电容值;获得换流阀的均压环和子模块自身及相互之间、以及对阀厅的电容分布特性。结果表明同层同阀段相邻子模块之间的电容值最大,约为100pF。 展开更多
关键词 模块化多电平柔性直 寄生电容 电容提取 电容分类 分布特性
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MMC柔性直流输电系统换流阀开关频率优化方法 被引量:1
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作者 荣飞 李文君 +2 位作者 饶宏 周保荣 黄守道 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期84-91,共8页
柔性直流输电系统一般采用模块化多电平MMC(modular multi-level converter)换流阀,换流阀开关频率的大小与系统损耗及交流侧谐波含量密切相关。推导了MMC开关频率与系统损耗及开关频率与柔性直流输电系统交流侧谐波含量的数学表达式;... 柔性直流输电系统一般采用模块化多电平MMC(modular multi-level converter)换流阀,换流阀开关频率的大小与系统损耗及交流侧谐波含量密切相关。推导了MMC开关频率与系统损耗及开关频率与柔性直流输电系统交流侧谐波含量的数学表达式;分析了MMC开关频率对系统损耗及交流侧谐波的影响规律。在此基础上,为了兼顾柔性直流输电系统的损耗和电能质量,采用遗传算法对开关频率进行了优化设计,根据工程经验对不同的优化目标赋予权值,根据国标要求设置了谐波和损耗的约束条件。仿真算例分析表明,采用优化的开关频率进行MMC变流控制时,柔性直流输电系统具有更佳的性能。 展开更多
关键词 模块化多电平换流 损耗计算 谐波分析 线性加权权重 遗传算法
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多端柔性直流换流站启停策略与操作分析 被引量:8
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作者 陈涛 《内蒙古电力技术》 2014年第6期34-37,共4页
柔性直流输电是基于脉宽调制电压源型换流器的新一代直流输电方式,能够实现大型风电场和主网之间的稳定连接。本文介绍了南澳多端柔性直流输电示范工程,该工程本期为三端柔性直流输电系统,换流站采用单换流器双极接线、模块化多电平拓... 柔性直流输电是基于脉宽调制电压源型换流器的新一代直流输电方式,能够实现大型风电场和主网之间的稳定连接。本文介绍了南澳多端柔性直流输电示范工程,该工程本期为三端柔性直流输电系统,换流站采用单换流器双极接线、模块化多电平拓扑结构。通过对换流站的基本控制方式和启动回路分析,确定采用基于换流站自励充电的站间协调控制的启停策略,探讨了南澳三端换流站的启停操作步骤,通过对启停操作的分析获得表征状态变化的电量值。该工程投运后,证明所采用的启停策略及操作步骤正确有效。 展开更多
关键词 多端柔性直输电 模块化多电平换流 风电场 启停策略 启停操作
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基于线性回归的柔性直流电网纵联保护方法 被引量:13
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作者 束洪春 代月 +2 位作者 安娜 唐玉涛 薄志谦 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期3213-3226,3288,共15页
柔性直流电网线路发生故障时,线路保护装置需要快速可靠地切除故障线路以保证非故障线路能正常运行,进而提高输电系统的安全性和可靠性。为此提出柔性直流电网快速纵联保护的线性回归方法。首先分析模块化多电平换流器(MMC)等效阻抗和... 柔性直流电网线路发生故障时,线路保护装置需要快速可靠地切除故障线路以保证非故障线路能正常运行,进而提高输电系统的安全性和可靠性。为此提出柔性直流电网快速纵联保护的线性回归方法。首先分析模块化多电平换流器(MMC)等效阻抗和平波电抗器形成的物理边界对高频分量的衰减作用,其次分析输电线路单极故障和双极故障时的电流回路以及非故障线路的电流流通情况,然后根据输电线路的电压突变的能量作为保护的启动判据,利用短时窗电流的回归系数来进行区内外故障识别和故障选极;最后,在PSCAD上搭建柔性直流电网仿真模型对保护方案进行验证,仿真结果表明,该保护方法能准确可靠地甄别故障,速动性好,具有较好的耐过渡电阻能力和适用性。 展开更多
关键词 柔性直电网 模块化多电平换流器物理边界 线性回归 故障检测 线路保护
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全桥MMC柔性直流输电系统冗余度优化方法 被引量:3
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作者 荣飞 李文君 +3 位作者 饶宏 周保荣 黄守道 田新华 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期26-32,共7页
柔性直流输电系统中,模块化多电平(MMC)换流阀冗余度与阀损耗、可靠性有着密切的联系。本文分析了MMC换流阀的工作原理,推导出全桥MMC换流阀损耗率、供电可靠性关于冗余度的解析表达式。分析表明,随着换流阀冗余度的提高,可靠性逐渐升高... 柔性直流输电系统中,模块化多电平(MMC)换流阀冗余度与阀损耗、可靠性有着密切的联系。本文分析了MMC换流阀的工作原理,推导出全桥MMC换流阀损耗率、供电可靠性关于冗余度的解析表达式。分析表明,随着换流阀冗余度的提高,可靠性逐渐升高,但损耗也会加大。为了兼顾MMC换流阀的经济性和供电可靠性,本文采用遗传算法对换流阀的冗余度进行优化,通过线性加权和法得到综合目标函数,根据工程经验赋取权值。采用直流母线电压±800k V、额定容量5000MV·A进行计算,得到最佳冗余度为0.055。 展开更多
关键词 模块化多电平换流 损耗分析 可靠性分析 线性加权和法 遗传算法
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基于MMC的柔性直流输电换流阀型式试验方案 被引量:12
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作者 侯婷 饶宏 +4 位作者 许树楷 黎小林 李岩 易荣 杨晓平 《电力建设》 2014年第12期61-66,共6页
为了保证柔性直流输电工程的可靠运行,在投入运行之前必须通过一系列试验来考察换流阀的安全可靠性,这就需要制定一套科学全面的型式试验方案来验证考核换流阀设计的正确性。针对模块化多电平换流阀(modular multilevel converter,M M C... 为了保证柔性直流输电工程的可靠运行,在投入运行之前必须通过一系列试验来考察换流阀的安全可靠性,这就需要制定一套科学全面的型式试验方案来验证考核换流阀设计的正确性。针对模块化多电平换流阀(modular multilevel converter,M M C)的结构和工作原理,参考相关标准,以南澳多端柔性直流输电工程为例,研究提出了详细的M M C的型式试验方案,该方案能够较全面地验证基于MMC拓扑结构的换流阀及其相关电路设计的正确性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流阀(MMC) 型式试验方案 柔性直输电
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A NEW SOFT-SWITCHING PUSH-PULL THREE-LEVEL CONVERTER 被引量:4
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作者 马运东 阮新波 严仰光 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2002年第2期127-133,共7页
The application areas of conventional push pull converters are limited because of high voltage stress of switches (twice of input voltage). This paper presents a novel zero voltage and zero current switching (ZCS)... The application areas of conventional push pull converters are limited because of high voltage stress of switches (twice of input voltage). This paper presents a novel zero voltage and zero current switching (ZCS) PWM push pull three level converter in which the voltage stress of switches is input voltage. With phase shifted modulation strategy, the leading switches can only realize zero voltage switching (ZVS), and the lagging switches can realize ZCS when block capacitor and block diodes are added. Using the strategy, the converter overcomes the drawbacks presented by the conventional push pull converter, such as magnetic aberration, large switch loss, and voltage spike on switches, so it can get higher efficiency, and a wider application area. The operating principle of the new converter is analyzed and verified on a 600 W, 50 kHz experimental prototype. Several zero voltage and zero current switching PWM push pull three level converters are proposed. 展开更多
关键词 zero voltage and zero current switching push pull converter three levels
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功率模块数不对等的MMC阀段运行试验研究 被引量:3
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作者 田鸿昌 苟锐锋 +3 位作者 杨晓平 洪俊 涂小刚 王何飞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期110-115,121,共7页
为了研究功率模块数不对等条件下柔性直流换流阀阀段运行试验方法,文中通过分析阀段运行试验过程中进行模块旁路试验的过程,建立了试验回路电流和模块电压的数学计算模型,提出了功率模块数不对等条件下的阀段运行试验方法。利用PSIM仿... 为了研究功率模块数不对等条件下柔性直流换流阀阀段运行试验方法,文中通过分析阀段运行试验过程中进行模块旁路试验的过程,建立了试验回路电流和模块电压的数学计算模型,提出了功率模块数不对等条件下的阀段运行试验方法。利用PSIM仿真软件对试验方法进行了仿真,并在实际的阀段运行试验中应用了该方法。仿真与试验结果表明,文中设计的试验方法可以实现功率模块数不对等条件下MMC阀段运行试验测试,满足试验要求。 展开更多
关键词 柔性直输电 模块化多电平换流 功率模块 阀段运行试验
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Average modeling of Single Stage Flyback PFC + Flyback DC/DC converter 被引量:1
16
作者 沈淼森 康婉莹 钱照明 《Journal of Zhejiang University Science》 CSCD 2002年第1期77-81,共5页
With the use of this novel average model for Single Stage Flyback PFC+Flyback DC/DC converter, voltage control mode, peak current control mode and average current control mode can be simulated easily by changing the m... With the use of this novel average model for Single Stage Flyback PFC+Flyback DC/DC converter, voltage control mode, peak current control mode and average current control mode can be simulated easily by changing the model's parameters. It can be used to do various analysis not only for small signal and static behavior but also for large signal and dynamic behavior of the converter. By using this average model the simulation speed can be improved by 2 orders of magnitude above that obtained by using the conventional switched model. It can be applied to optimize the trade\|off between high power factor, voltage stress, current stress and good output performance while designing this kind of single stage PFC converter. A 60W single stage power factor corrector was built to verify the proposed model. The modeling principle can be applied to other Single Stage PFC topologies. 展开更多
关键词 average model power factor correction single stage
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基于MMC变流器柔性直流输电系统调制方法与损耗研究 被引量:2
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作者 刘建林 罗德荣 尹章涛 《湖南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第2期47-53,共7页
对MMC变流器的拓扑和工作原理进行了分析,并通过求解一个工频周期内开关器件电流的有效值和平均值,得出载波移相调制下MMC变流器损耗的计算公式;通过对换流阀损耗进行分段解析计算,得出最近电平逼近调制下MMC变流器的损耗计算公式.根据... 对MMC变流器的拓扑和工作原理进行了分析,并通过求解一个工频周期内开关器件电流的有效值和平均值,得出载波移相调制下MMC变流器损耗的计算公式;通过对换流阀损耗进行分段解析计算,得出最近电平逼近调制下MMC变流器的损耗计算公式.根据损耗与子模块个数的关系,得出2种调制方式下,损耗相等时对应的临界的子模块数.然后分析了各系统参数大小的改变对这个临界子模块数的影响,为工程上选择较优的调制方式提供参考依据.最后通过仿真验证了所得结论. 展开更多
关键词 模块化多电平换流 柔性直输电 载波移相 最近电平逼近 损耗分析
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The Current Metamorphosis of Instrumental Rationality
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作者 Michael Hauser 《Journal of Philosophy Study》 2014年第7期517-523,共7页
In the first part, the concept of instrumental reason is defended. Although we live in the age of pluralism, in which a tendency prevails to put all types of rationality on the same plane, there is a rationality that ... In the first part, the concept of instrumental reason is defended. Although we live in the age of pluralism, in which a tendency prevails to put all types of rationality on the same plane, there is a rationality that has a unique position: the instrumental rationality. The article then examines Luk^ics's roots of this concept and its elaboration by Adomo and Horkheimer. The second part refers to the current transformation of instrumental reason that these authors could not register. Instrumental reason changes so that it can connect several seemingly incoherent elements: postmodern non-objectivity, social and ecological normativity, and reified imperatives of capitalism. This formation is here called over-instrumental instrumental reason. In conclusion, the article deals with the question of how its non-instrumental component to exempt from its instrumental ones. 展开更多
关键词 instrumental reason Luk^cs ADORNO Horkheimer postmodem pluralism CAPITALISM
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