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电工技术学报 2005年第10期杂志 文档列表

电工技术学报杂志信息与动态

第二届电工技术前沿问题学术论坛暨能量转换领域前沿与“十一五”发展战略研讨会胜利召开1-1

摘要：11月4～6日，由中国电工技术学会、国家自然科学基金委员会工程与材料科学部主办，《电工技术学报》编辑部承办，清华大学、《电气技术》杂志协办，北京ABB电气传动有限公司赞助的“第二届电工技术前沿问题学术论坛暨能量转换领域前沿与“十一五”发展战略研讨会”在清华大学胜利召开。论坛旨在交流电工技术领域的新理论、新技术、新成果，促进该领域的发展与创新。在此基础上，此次会议还讨论国家自然科学基金能量转换领域“十一五”的发展与优先资助方向，征求对“十一五”电工学科发展战略相关部分初稿的意见，并组织“十一五”基金重大／重点领域建议。

电工技术学报杂志电力电子及能量转换专题

推挽式单级电流源高频链逆变拓扑研究2-6

摘要：提出了一种新型的适用于低压输入的实现隔离DC/AC变换的结构拓扑-- 推挽式单级推挽电流源高频链逆变电路拓扑,介绍了它的工作原理,给出了参数设计及器件选择准则.研制的48VDC输入220V/50Hz输出500VA的实验样机证明了该电路的可行性,并表明了该电路具有结构简洁、可靠性高、电气性能优及效率较高的特点,是低压输入逆变器的一种理想拓扑.

基于有功和无功环流控制的DC-AC逆变器并联系统分析与实现7-12

摘要：传统的基于有功和无功环流控制的逆变器并联控制方法是由电力系统中同步电机并网理论演变而来,即根据输出有功功率差调节输出电压的相位,根据输出无功功率差调节输出电压的幅值,实现输出负载均分.该控制方式若应用于电压电流双闭环控制逆变器并联系统会引起系统工作不稳定,本文分析了造成不稳定的原因,给出了电压电流双闭环控制DC-AC逆变器并联系统输出有功和无功功率差与输出电压幅值、相位差之间的定量关系,提出了相应的均流控制策略,给出了并联系统的实现方案.实验结果验证了该控制方案的可行性.

两电平和三电平逆变器的新模块化似零电压软换流电路的分析和设计13-24

摘要：提出了一个直流负总线辅助谐振电路(NBARC)与新型直流侧谐振电路镜像对称对模块设计, 用以实现两电平和三电平逆变器的软换流.NBARC的电路拓朴减少了功率器件的数目并降低了对器件的功率额定值的要求.为两电平逆变器零电压开关设计并分析了基本NBARC谐振电路,这个电路拓朴和模块设计方法被扩展到一个谐振模块镜像对称对电路,用以钳夹直流侧电压,并实现三电平逆变器的软换流.提出软换流允许在似零电压状态下实现,并分析了残余换流电压对于逆变器开关损耗的影响.模块方法允许软开关电路被设计成标准逆变器的可选附加块,可以把传统的逆变器转变为软开关逆变器.实验结果验证了电路分析和实现.

基于简单电压空间矢量三相逆变器的研究25-29

摘要：基于传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制的三相逆变器能够获得快速的动态响应,但实现复杂,需要高速微处理器.本文提出了一种新的简单SVPWM控制方法.在理论分析的基础上得出了逆变器实现SVPWM调制的占空比计算公式.该方法具有传统SVPWM快速动态响应的优点,且实现简单.通过计算机仿真和实验对该方法进行了验证,仿真与实验结果表明本文所提出方法的正确性和可行性.

级联型逆变器的一种新型SVPWM方法30-34

摘要：在有高性能调速要求的场合需要矢量控制、直接转矩控制等电机控制方法,级联型逆变器应用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术可以实现对电机的高性能控制.随着电平数的增加,电压空间矢量数急剧增多,又存在着冗余开关状态,造成SVPWM算法过于复杂,难以应用于实际系统.本文提出了一种基于两电平SVPWM算法的新型多电平SVPWM方法,并通过Matlab 6.1的系统仿真验证了其正确性和有效性.

不连续导电模式V^2控制Buck变换器分析35-40

摘要：采用平均开关模型方法建立了不连续导电模式(DCM)V2控制Buck变换器的小信号模型,得到了相应的交流小信号传递函数,进行了DCM模式V2控制、电流型控制和电压型控制Buck变换器的频域特性和时域特性仿真分析、比较和研究,仿真结果验证了在DCM模式下V2控制方法比电流型控制方法和电压型控制方法具有更好的负载动态响应特性;但是V2控制对输入电压扰动的抑制能力介于电流型和电压型控制之间.

改进式自主均流技术的研究41-47

摘要：针对常规自主均流法存在动态响应不佳的问题,引入平均电流控制,提出改进式自主均流控制,通过添加电流环为内环并将电压环和均流环并列,改善系统的均流动态性能.本文以Buck变换器并联系统为例,全面地叙述了改进式自主均流技术中三环控制系统的设计过程.最后用三台48V/12V/10A的Buck样机并联实验证明多环路设计的正确性和改进式自主均流法的优越性,从而为改进式自主均流技术的推广应用提供理论基础.

磁集成电压调整模块中磁路耦合的反馈精确线性化解耦控制48-54

摘要：试图利用微分几何理论实现磁集成电压调整模块非线性解耦控制.首先分析集成磁心磁路的耦合关系和等效磁路,由此建立了磁集成电压调整模块两输入两输出仿射非线性模型,并基于微分几何理论推导出对应的非线性坐标变换矩阵和非线性反馈规律表达式,得到变换器的状态反馈精确线性化模型.实验表明,磁集成电压调整模块非线性控制策略克服了磁集成中磁路耦合的影响,比现有非解耦PI控制有更好的动态品质和稳态特性,同时容易实现各相电流均流控制和磁路集成的控制解耦.

带无损缓冲的新型三相反激式功率因数校正器的研制55-59

摘要：提出了一种新颖的基于反激式变换器的三相功率因数校正器,讨论和分析了该电路的校正原理、关键参数和性能特点,并介绍了两种实用的零电压过渡方案,通过仿真和实验证明了理论分析的正确性.

一种新型单级有源功率因数校正电路的设计分析60-65

摘要：提出一种隔离变压器不对称驱动信号的单级有源功率因数校正电路,进一步优化该类电路磁元件参数.分析了新电路的工作原理.以满足电磁兼容标准为目标的高性能价格比的有源功率因数校正技术,电流谐波限制标准的要求不同对于电路的设计有很大的影响.由于IEC2000-3-2电磁兼容标准的变化,通过分析新旧电磁兼容标准文件,获得新电磁兼容标准的重要变化信息,进一步优化和提高有源功率因数校正电路性能价格比具有很大的潜力.建立功率因数校正电路与满足标准谐波限制的完整的数学分析关系,为优化电路设计和提高开关电源的性能价格比提供理论分析依据.最后,建立实验样机,实验结果验证了理论预期.

电流型松散耦合电能传输系统的建模分析66-71

摘要：在介绍了松散耦合电能传输(ICPT)系统的基本概念和结构的基础上,对其特性进行了一些讨论,利用互感模型提出了一种对电流型ICPT系统建模的方法.由等效电路图,经过合理的近似和等效变换,对该系统进行了建模分析,并基于Steinmetz方程,对变压器的损耗进行了一些探讨,该模型可以用来较为精确地估算系统容量、输出电压、谐振频率等.最后通过实验进行了验证.

非对称模糊PID控制在光伏发电MPPT中的应用72-75

摘要：讨论了光伏发电系统最大功率跟踪常用控制方法的优缺点,对光伏电池功率电压曲线进行了详细分析,根据分析结果把非对称模糊PID控制应用到光伏发电系统最大功率点跟踪的控制,非对称模糊控制能快速响应外界环境的变化,使光伏系统始终工作在最大功率点;同时加入PID控制可以有效消除系统在最大功率点附近的振荡现象,提高系统的稳定性.实验结果证明该方法能使系统在最大功率点稳定地工作,并能快速跟踪外部环境的变化.

低压塑壳断路器三相短路开断特性的仿真分析76-82

摘要：应用虚拟样机技术,建立了低压塑壳断路器MCCB操作机构运动特性的仿真模型,并用实验验证了模型的正确性.采用三维有限元分析计算出电动斥力与电流和触头开距之间的定量关系,然后通过对ADAMS的二次开发,耦合电路、电磁场和机械运动方程,考虑电动斥力的作用,分析了预期短路电流、机构开始动作时间以及气动斥力对于MCCB三相短路开断过程的影响.结果表明,提出的方法对于MCCB的分析、设计及优化是有效的.

开关柜内部故障电弧的在线检测和保护装置83-87

摘要：通过一系列多种光源的传感试验研究,确定了内部故障电弧弧光的特征.在此基础上,采用弧光单判据规则,研发了光纤传感器和一种经济实用的分布式多点内部故障电弧检测保护装置.该装置不仅结构简单、成本低廉,而且动作时间快、抗干扰能力强;不仅可单独使用,也可与各种继电保护装置集成,从而使得开关柜在成本增加不多的情况下,技术水平和附加值都得到很大提高.

电能质量的H∞最优控制方法88-93

摘要：将先进的H∞优化控制理论应用于电能质量调节装置的控制器设计中,提出了一种基于H∞模型匹配技术的电能质量波形跟踪补偿控制新方法,并对其控制原理和物理本质进行了深刻阐述.给出了模型匹配系统的H∞标准控制框图及其状态空间实现,此方法不但可对控制器进行优化设计、控制精度高,而且还可确保所设计出的闭环系统为内部稳定的,该研究工作为进一步提高电能质量调节装置的补偿控制性能提供了理论支持.该H∞方法不但有严格的数学基础,而且还有明确的物理意义,可方便地实现电压、电流波形动态跟踪补偿最优控制,其正确性已得到了有效验证.

基于Prony算法的谐波和间谐波频谱估计94-97

摘要：电力系统中,准确有效的确定信号中的各次谐波分量及间谐波信号,对于改善电能质量有着重要意义.在分析间谐波特性基础上,提出了一种基于Prony算法的信号分解法.该方法将指数变换的时频特性与谐波信号特性描述相结合,可以提供各种分量的特征指标,如频率、幅值、相位等,并利用最小二乘法得到高精度的拟合.经过电弧炉模拟系统试验证明,Prony 算法在谐波和间谐波信号分析中,可提供有效、准确的分析结果.

基于图论的配电网电气连通性分析算法98-102

摘要：配电网电气连通性分析是配电网管理系统的基础,目前常用的电气连通性分析算法主要是邻接矩阵法,该方法由于具有结构性强、分析过程清晰而得到广泛的应用;但当网络规模充分大时,该方法用于连通性分析的运算时间将随节点数n的平方增长,算法时间开销大.文章结合图论理论和配电网的特点,提出了一种连通性分析新算法,算法通过构造支路状态矩阵来反映开关运行状态的变化,运用索引表和相邻点表来描述图的结构,压缩了数据的存储空间;并采用连通片生长法进行连通性搜索,降低了算法的时间复杂度.验算结果表明,该算法具有内存开销少,计算速度快等优点.同时,该算法可推广应用于其他与图的连通性分析有关的问题中.