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电工技术学报 2009年第06期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电工材料

伽玛线辐射对聚乙烯表面电荷累积的影响1-4

摘要：表面电荷是引起宇宙航天、核电站等辐射环境中固体绝缘材料沿面放电的重要原因，考察高能辐射对材料表面电荷特性的影响十分必要。本文以聚乙烯（PE）为试样，经不同剂量^60Co伽玛线辐射源辐射后，在施加直流电压的针对板电极中注入表面电荷。采用自制静电探头测量试样表面电荷密度，分析辐射量对表面电荷累积过程的影响。结果表明，试样表面累积的负电荷总量大于正电荷总量，随着辐射量增加，表面电荷总量先减少后增大。伽玛线辐射引起的交联反应和降解反应，是造成聚乙烯表面积累电荷量改变的主要原因。

大气压介质阻挡高频放电三种模式的Lissajous图形5-11

摘要：大气压介质阻挡放电存在多种放电模式。本文利用高频高压电源，分别进行了大气压氦气均匀的介质阻挡放电和大气压空气丝状介质阻挡放电的试验，通过测量外施电压、回路电流和拍摄ICCD短时曝光的放电图像，研究了氦气单脉冲辉光放电、多脉冲辉光放电和空气丝状放电的Lissajous图形特征。结果表明：两种辉光放电均起始于汤森放电，放电电流最大时为辉光放电；而丝状放电为流注放电。高频下辉光放电的Lissajous图形不同于．32频的两条平行线，而是左右两边有一次曲线性阶跃的平行四边形；伪辉光放电的电流波形每半个周期内有几个电流脉冲，Lissajous图形中放电阶段对应的两条边就有几次曲线性阶跃；丝状放电的Lissajous图形近似为平行四边形。

电工技术学报杂志电机与电器

极槽匹配对直驱式永磁风力发电机性能的影响12-16

摘要：直驱式永磁风力发电机具有高效率、运行可靠和结构简单等优点，如何通过适当选择定子槽数及极数来改善发电机的性能、降低成本，是直驱式永磁风力发电机设计的一个重要问题。本文以输出功率为1．5MW的直驱式永磁风力发电机为例，根据风力发电系统中永磁发电机低转速、多极数、大体积的特点，基于场路耦合有限元法对风力发电机的性能进行分析。在发电机体积相同的情况下，比较和分析了定子槽数和极数对永磁风力发电机的性能的影响。

双余度机载永磁无刷直流伺服系统转矩均衡性17-23

摘要：电动静液压作动器（EHA）作为飞行器舵机集成一体化作动系统具有体积小、功率密度高的优点，EHA以双余度稀土永磁无刷直流伺服系统作为执行机构提高了舵机工作的可靠性。通过对不同类型的余度运行模式与双余度电机结构特性的比较，确定了系统的拓扑结构。详细分析了双余度电机电磁转矩纷争产生的原因与后果，提出了以位置交叉反馈与分段线性插值消除转矩纷争的方法。实验证明，该方法易于工程实现，能消除余度间转矩纷争现象。系统带宽5Hz，满足现代飞行器作动系统的要求，在未来功率电传的飞控系统中具有应用前景。

双三电平双馈电机控制系统24-29

摘要：以双馈电机的矢量控制技术为研究对象，采用交流／直流／交流变流器作为主电路。交流／直流采用三相三电平整流器实现网侧的单位功率因数，减少对电网污染的同时实现能量的双向流动。直流／交流采用三电平逆变器，并对双馈电机进行定子磁链定向的矢量控制，定子侧功率因数为1，且电机动态性能良好。本文还采用了一种新型的电压空间矢量脉宽调制算法对三电平逆变器的电压空间矢量平面进行简化，将三电平逆变器电压空间矢量平面简化至两电平空间矢量平面，并方便地实现了对中点电位平衡的控制。

考虑湍流影响的高压SF6断路器喷口优化设计30-34

摘要：高压SF6断路器喷口结构对断路器开断特性影响极大。在已取得的SF6断路器喷口中的湍流及其对介质恢复特性影响的前期研究成果基础上，充分考虑利用湍流对喷口内超音速气体流速的控制作用，来提高介质强度恢复速度的思想。以具有多级放．收的550kV SF6断路器为研究对象，以其喷口型面结构参数为优化变量，采用POWELL算法并加以改进作为优化策略，实现对喷口结构的优化设计。对优化后喷口结构在空载开断下的数值模拟结果表明，其介质恢复特性满足冷气流开断特性要求。

单神经元PID控制器在高压断路器运动控制技术中的应用35-41

摘要：高压断路器直线伺服电动机操动机构采用直线电动机驱动断路器操作杆，带动机构运动，实现分合闸操作，具有良好的快速响应能力及控制性能。本文建立了直线伺服电动机操动机构控制系统仿真模型，详细分析了单神经元PID控制算法以及数学模型，并建立了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PID控制器模型。分别用传统PID控制与单神经元PID控制，对高压断路器触头运动特性控制过程进行了仿真。结果表明，单神经元PID控制器能够较好地实现触头速度的跟踪控制，使其按给定运动特性曲线运动，实现运动特性控制。证明了在配有直线伺服电动机操动机构的高压断路器触头运动控制系统中，单神经元PID控制是一种较理想、有效的控制方法。

电工技术学报杂志电力电子

一种新颖的基于死区时间在线调整的SVPWM补偿算法42-47

摘要：提出了一种逆变器的死区补偿算法，以改善永磁同步电动机的电流波形。传统的SVPWM死区补偿算法的前提是逆变器三个桥臂的死区时间相同并且不变，若要正确地消除死区效应必须准确地检测出电流的方向。本文所提出的补偿方案是分别独立地改变三个桥臂各自的死区时间，且死区大小由对应相电流的大小实时地计算出来，目的是使由死区引起的扰动电压矢量跟随电流矢量同步旋转。这种情况下，死区扰动电压矢量在d-q坐标系下的分量可由id和iq算得，死区补偿不再需要检测电流方向，这就避免了传统的补偿算法在相电流处于零附近时由于电流方向检测的不准而使得补偿效果下降。实验结果表明，所提出的方案能够有效地改善电流波形的正弦程度，且消除了传统方案需要检测电流方向的弊端，同时算法实现简单，具有工程实用价值。

改进式SHEPWM对三电平变频器系统的共模电压和轴电压的抑制作用48-55

摘要：降低三电平中点钳位式变频器驱动电机的共模电压和轴电压，减小轴电流，对预防定子绕组绝缘击穿和延长轴承寿命以及减小电磁干扰等具有重要意义。使用改进型特定谐波消除脉宽调制技术，选择消除变频器输出共模电压中的低频分量，再使用共模滤波器滤除剩余的高频分量，在电机端得到了较低的共模电压和轴电压。并对有、无共模滤波器以及在工频电网供电下的共模实验数据进行了对比分析，结果证实该方法简单高效。

多变换器模块化串并联组合系统56-61

摘要：多变换器串并联组合系统在很多场合都有广阔的应用前景。以输入并联输出并联组合系统为基础，提出适合其他三种组合（输入并联输出串联、输入串联输出并联以及输入串联输出串联）的多变换器模块化串并联组合系统。其特点是不但单个变换器模块可以正常独立工作，而且还可以将多个变换器模块仅通过母线联接的方式进行串并联组合，不需要外加任何电路，就可以组成新的变换器系统，真正实现组合系统的模块化结构。同时，针对多变换器串并联组合系统中模块可能出现故障的问题，进一步提出了具有容错功能的模块化结构，即当某个模块出现故障时，系统仍然能够维持正常工作。仿真和实验结果验证了该结构的有效性。

带缓冲单元的多输入直流变换器电路拓扑62-68

摘要：在采用两个甚至多个输入源的新能源联合供电系统中，用单个多输入直流变换器（MIC）代替原有的多个单输入直流变换器，可以简化电路结构、降低系统成本。MIC可分为无缓冲单元和带缓冲单元两类。带缓冲单元的MIC是由脉冲电源单元、缓冲单元和输出滤波器构成。文中详细介绍带缓冲单元MIC电路拓扑的生成方法，首先介绍缓冲单元的概念以及具体电路结构；给出脉冲电源单元与缓冲单元的级联规则；最后，推导出一系列带缓冲单元的MIC电路拓扑。

三电平整流器弃用中矢量的对称三区电压矢量调制策略69-76

摘要：根据基于目标控制的三电平PWM整流器的数学模型，详细分析了三电平各电压矢量对直流侧中点电压的影响，提出了一种弃用中矢量的对称三区的电压矢量调制策略。对该法在不同调制模式下整流器的性能进行了深入仿真研究。该方法电压矢量分区少，算法简单。由于弃用了中矢量，电压矢量调制策略本身的直流侧中点电压达到了自平衡。仿真和实验结果表明，三电平PWM整流器性能稳定，功率因数高，方法正确有效。与传统调制策略相比，当网侧电流幅值变化较大时，该方法的直流侧中点电压平衡效果仍然很好。

基于ADALINE的有源电力滤波器预测电流控制策略77-84

摘要：为有效补偿有源电力滤波器（APF）的控制延时，提出一种基于自适应线性神经元（ADALINE）的APF预测电流控制策略。该策略通过ADALINE预测下一控制周期的参考电流，根据两相静止坐标系下APF系统模型确定参考电压，利用空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法，使APF输出电流快速、准确地跟踪参考电流。仿真与APF样机上的实际运行结果表明，和采用传统无预测算法的SVPWM方法相比，采用本文提出的预测电流控制策略，APF的稳态补偿精度和动态跟踪性能均明显提高。

软开关技术在磁悬浮轴承功率放大器中的应用85-90

摘要：传统的磁悬浮轴承功率放大器在硬开关工作状态时存在开关损耗和纹波干扰严重等问题，为有效克服这些缺点，采用了一种新的用于磁悬浮轴承的谐振直流环节三电平功率放大器电路。基于三电平控制方法，在传统的开关功率放大器的直流环节增加辅助谐振电路，实现了电路中所有的开关器件均在零电压开关（ZVS）或零电流开关（ZCS）的条件下工作。文中详细分析了软开关三电平功率放大器各个工作模态的工作原理，给出了相应的电路工作方程。对提出的软开关三电平功率放大器进行仿真与样机试验研究，结果表明软开关三电平功率放大器同样具有输出电流纹波小的优点，开关损耗和纹波电流干扰有效减小，验证了电路是可行、有效的。

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪91-94

摘要：常规的扰动观察法具有算法简洁、跟踪效率高的特点，在光伏阵列的最大功率点跟踪系统中得到广泛的应用。然而常规扰动观察法由于采用固定的扰动步长，难于同时获得较高的响应速度和稳态跟踪精度。本文提出了一种固定电压启动的变步长扰动观察算法，并与常规的扰动观察法进行了对比实验，实验结果证明了该方法的有效性。

基于输入-输出参数的光伏电池最大功率控制的比较95-102

摘要：根据观测对象的不同，光伏电池的最大功率点跟踪（MPPT）方法可以分为基于输入参数和基于输出参数两种。为了深入分析两种控制方法的动、静态特性，本文以Boost拓扑为最大功率跟踪电路，选用简单有效的扰动观测方法，利用开关平均法建立系统小信号模型，通过求解占空比扰动至输入、输出观测对象之间的小信号传递函数，对比分析了基于输入参数和输出参数MPPT系统的动态特性。分析结果利于合理选择最大功率控制方法，优化系统参数，指导占空比扰动步长和扰动观测周期的选取。

电工技术学报杂志电力系统

基于模式参与因子的电力系统动态稳定性分析103-108

摘要：基于电力系统动态分析的微分代数模型，提出一种动态稳定性分析和失稳类型判别方法。利用带预测一校正步骤的延拓算法追踪平衡解流形，并采取考虑流形曲率大小的自适应策略控制步长；在计及元件动态特性的基础上，利用小扰动法在每个平衡点分析电力系统的动态稳定性，并用数值摄动法计算状态矩阵；根据状态变量的模式参与因子可方便判断系统的动态失稳类型。利用本文所提方法对新英格兰10机39节点系统进行了仿真分析并与时域仿真进行了比较，所得结果证明了本方法的有效性和实用性。

基于统计方法的电网谐波状态估计误差分析109-114

摘要：谐波状态估计是谐波治理的基础，其精度与量测误差、谐波网络参数以及状态估计算法都密切相关。采用统计方法，运用概率密度函数和累计概率密度函数，通过IEEE-14节点谐波测试系统进行抽样计算和分析，研究了谐波状态估计误差问题。针对已有的谐波状态估计对误差分析只考虑量测误差以及正态分布的情况，探讨了量测误差和参数误差分布分别满足正态分布或均匀分布时，各次谐波状态估计的误差。分析了误差不确定性的大小对精度的影响。谐波状态估计算法采用计及参数和测量误差的总体最小二乘算法。结果表明在谐波网络拓扑结构不变时估计值的概率密度曲线都近似成正态分布，且谐波次数越高其置信区间越窄。参数误差对谐波状态估计的影响不可忽略，总体最小二乘算法对正态分布的误差有较好的抑制作用。