电工技术学报杂志

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电工技术学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Transactions of China Electrotechnical Society

  • 11-2188/TM 国内刊号
  • 1000-6753 国际刊号
  • 3.2 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
电工技术学报是中国电工技术学会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1986年创刊,目前已被上海图书馆馆藏、北大期刊(中国人文社会科学期刊)等知名数据库收录,是中国科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。电工技术学报在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:大容量电力电子装置技术与应用专题、电工理论、电机及其系统、电力电子、高电压与放电

电工技术学报 2013年第09期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电能质量分析
电气系统功率理论的发展与面临的挑战1-10

摘要:人们已经认识到,在非正弦条件下传统的功率理论不再适用,为此,不断有学者提出新的功率理论,然而在数学和物理上获得统一的解释和应用难度很大,至今在许多方面难以达成共识。本文首先对电路功率理论的发展脉络进行了梳理,然后,以功率理论的核心问题——功率定义为主线,分析了功率理论的基本要素,通过对几种代表性学说的介绍和阐述,指出了当前功率理论争论的焦点与面临的挑战,最后给出作者的认识和观点,以求引起读者的思考与讨论。

特定次谐波消除调制方式的谐波特性分析11-20

摘要:在电力机车牵引传动系统中,受到最高开关频率以及输出电压、电流谐波性能的限制,无论是牵引逆变器还是辅助逆变器都广泛地采用特定次谐波消除调制方式(SHEPWM),以消除低次谐波。本文中对不同开关角分布下的SHEPWM在消除低次谐波后,高次电压谐波幅值随调制比的变化规律进行了分析,并以异步电机为例,对感性负载条件下的电流谐波以及引起的转矩脉动等都进行了详细的量化研究,从而可以更加准确地衡量SHEPWM的性能指标,并对相关采用SHEPWM的应用领域中滤波器的设计等问题提供参考依据。

基于载波脉宽调制技术的牵引整流器谐波特性分析方法21-31

摘要:为研究高速铁路谐波负荷形成的机理及影响因素,基于简化的正弦切割模型,解释了基于载波脉宽调制技术(CBPWM)的工作机理;结合经典双边傅里叶级数与贝塞尔函数,推导出高速列车牵引传动系统CBPWM单相整流器H桥交流电压的谐波频谱计算公式。进一步分析死区对正弦切割模型的影响,建立起考虑死区的统一正弦切割模型。在此基础上,推导出死区附加谐波频谱理论计算公式,量化分析了死区对基波与谐波含量的影响。以某高速列车牵引传动系统为例,分别基于纯数字仿真与硬件半实物实验验证了统一正弦切割模型的精确性与正确性。

一种电网谐波与间谐波分析新方法32-39

摘要:提出了一种分析电力系统谐波与间谐波的新方法。利用信号TT变换的对角线元素的频谱特性,结合加窗插值方法,提出了稳态谐波、间谐波参数的高精度测量算法,解决电网中高频谐波及间谐波含量小、难以检测的问题。针对动态谐波和间谐波,利用TT变换对角线元素谱分析,估计信号各频率分量的频率、幅值等参数,然后基于对s变换结果的分析和TT序列突变量的检测,精确确定各频率分量出现的起止时刻。仿真结果说明了所提方法在稳态、动态谐波及间谐波分析中的可行性和有效性。

基于IEC61970公共信息模型的电压凹陷域分析40-46

摘要:信息模型是对某系统中客观存在的一系列物理对象及其相关关系的抽象描述,IEC61970国际标准提供了具有广泛适用性的电力系统公共信息模型(CIM)。为了使电压凹陷域的分析能够随电力系统运行状态的变化而自动更新,本文提出一种基于电网调度系统标准化CIM获取基础数据来实现电压凹陷域分析的方法,并将之程序化。首先,详细介绍了该方法的设计方案和CIM的解析;然后提出一种基于插值的故障点法分析电压凹陷域,其具有较高的精度和较快的计算速度,并且能克服故障点设置的盲目性;最后,提供数据化和图示化的凹陷域分析结果。

基于DRSC窗递推DFT算法的电力谐波检测47-53

摘要:提出了一种基于离散矩形自卷积(DRSC)窗的递推离散傅里叶变换(DFT)校正算法,并应用于电力谐波的高精度实时检测。将加DRSC窗的DFT看成一有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,通过将其转化为无限脉冲响应(IIR)滤波器的形式,推导出加DRSC窗的DFT递推计算公式;在此基础上,采用相位差DFT校正算法,获得电网谐波参数的实时估计。算法利用DRSC窗的频谱特性,最大限度地减小基波及各次谐波相互间的频谱泄露影响,提高了频谱分析精度,同时通过递推算法大幅度降低了谐波实时分析计算量。仿真分析结果验证了本文算法的可行性和有效性。

车网耦合下高速铁路牵引网谐波谐振特性研究54-64

摘要:为分析车网电气耦合关系对高速铁路牵引网谐波谐振特性的影响,基于正弦切割数学模型分析了高速列车四象限变流器脉冲波产生的机理;结合双边傅里叶级数与贝塞_尔函数,推导出流入高速列车谐波负荷电流的计算公式,并提出了考虑车网电气耦合关系的诺顿谐波负荷模型。分别基于电流源与诺顿谐波负荷模型对牵引网进行谐波谐振模态分析,结果表明车网耦合关系影响牵引网谐波谐振特性。考虑车网耦合关系,进一步研究了列车运行于不同模式、位置及多车运行时谐波谐振频率的变化规律。最后讨论在分区所、自耦变压器所与变电所分别并联容性、感性与阻性元件对牵引网谐波谐振频率的影响。

基于频率自适应广义积分控制器选择性谐波电流控制策略65-72

摘要:为提高有源电力滤波器的补偿性能,提出一种基于频率自适应广义积分控制器的电流控制策略。在两相静止坐标系下,对基波和某些指定次谐波分别设置对应的广义积分控制器,利用其无穷大开环增益和频率选择特性,实现谐波电流的无静差和选择性跟踪补偿。控制器采用直接离散域设计,避免数字化过程引入控制器性能偏差或偏谐。广义积分控制器频率自适应策略是通过保持基波周期采样点数恒定方式实现,保证电网频率波动情况下,控制器仍能对各次谐波实现高增益和选择性。实验结果验证所提出控制策略的有效性。

基于瞬时值比较的电流型有源滤波器谐振抑制方法73-78

摘要:有源电力滤波器是一种应对电网谐波污染的有效手段。本文提出了一种基于瞬时值比较的电流型有源电力滤波器控制方法。在此基础上,针对有源滤波器的控制方式弓I起电流谐振的现象,提出了基于电网谐波电压和谐波电流的有源阻尼方法。当有源电力滤波器采用检测负载电流的工作方式时,如果负载电流包括容性电流,则该系统可能存在谐振危险,影响系统的稳定和谐波补偿效果。本文通过检测电网电压、网侧及负载侧的电流,采用网侧电压谐波和电流谐波双重阻尼反馈控制,保证有源滤波装置可以避免发生谐振,获得最理想的谐波补偿效果。仿真和实验结果证明了所提出的电流型有源电力滤波器控制方法的有效性。

并联型APF对两类非线性负载的谐波补偿特性研究79-85

摘要:采用等效电路分析方法,研究了并联型APF对电压源型和电流源型这两类非线性负载的谐波补偿特性。研究发现这两种补偿情况下非线性负载交流侧电流均会发生不同程度的谐波放大效应,其中并联型APF补偿电压源型非线性负载时谐波放大效应较为严重,影响了谐波补偿效果。理论推导得到了统一描述谐波放大效应的表达式,表明系统的结构参数会对APF的补偿特性造成较大影响,通过适当增大负载侧的等效阻抗可以有效减小谐波放大效应,使并联型APF对两类非线性负载均取得较好的补偿效果。仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。

一种SAPF的谐波补偿和谐振阻尼复合控制策略86-94

摘要:针对独立小供电系统和配电网中发生的并联的功率因数校正电容器和电网阻抗之间的谐振现象,本文首先分析了在谐振状况时并联型有源电力滤波器(ShuntActivePowerFilter,SAPF)在传统控制策略下检测负载电流的两种方式(包含谐振电容电流和不包括谐振电容电流),分析表明,当检测点设立在非线性负载出口处时方案最优。接着分析了最优检测点下SAPF的谐波的补偿和谐振阻尼效果,虽然在该方案下SAPF对非线性负载的谐波具有补偿效果,对谐振引起的谐波放大也有抑制效果,但是在这种传统控制策略下的阻尼效果并不能使谐波成分满足电能质量标准的要求。因此,本文提出了一种新型的复合的谐波补偿和谐振阻尼策略,在补偿谐波同时能阻尼谐振,可以达到满足电能质量标准的要求。最后给出了仿真和实验的结果。

一种应用PIR控制器的双馈风力发电机组电流谐波控制方法95-103

摘要:基于一种应用比例积分谐振(PIR)控制器的双馈风力发电机控制方法及其参数整定原则,对双馈型风力发电机进行了详细地建模分析,结果显示谐波电压和谐波电流造成了系统输出功率以及电磁转矩的波动。研究表明通过引入一种新型的PIR控制器,可以增强对谐波的控制能力,实现多种控制目标。在定子同步旋转坐标系下,当谐振控制器R的谐振频率为6倍工频时,能够对常见的5次、7次谐波电流进行有效的控制,同时不影响基波分量的控制。通过分析控制器参数对系统稳定性的影响,确定了分频段的参数整定原则。在Matlab/Simulink中建立了双馈风电机组的仿真模型,并将该算法应用于一台110kW双馈风力发电地面实验平台。仿真和实验结果都表明了所提控制方法的有效性与实用性。

基于三次谐波电流注入的AAMC电容电压均衡策略104-111

摘要:介绍了新型桥臂交替导通多电平换流器(AAMC)的拓扑结构和基本原理。该拓扑包括两个关键部分,即由绝缘栅双极型晶体管串联组成的导通开关和全桥子模块级联而成的整形电路。拓扑、结构具有模块数量少、无环流、可处理直流故障等优点,但电容电压平衡是其亟待解决的难点之一。为解决该问题,提出了采用三次谐波电流注入以实现电容电压均衡的具体策略。具体实现过程分为两步:首先,通过换流变压器阀侧中性点和直流侧分裂电容构成能量回馈通路,然后设计了开环控制器控制三次谐波电流大小来保证整形电路总体能量变化均衡;其次,利用改进载波移相调制方法,对整形电路内部子模块进行能量再分配,该方法根据调制波与参考波比较得到需要投入模块的数量,并基于电流和模块电压监测结果触发相应的子模块。在PSCAD/EMTDC平台上建立了每桥臂10个子模块的AAMC模型,仿真结果验证本文所提电容电压均衡策略的有效性。

提高扰动下VSC-HVDC供电电压质量的逆变站控制方法112-119

摘要:无源网络由VSC—HVDC供电时,由于逆变站的输出电抗较大使得受端系统扰动下易遭受电压跌落和电压浪涌问题。为提高VSC.HVDC向无源网络供电的电压质量,本文提出一种高动态性能的逆变站电压控制方法。首先基于逆变站的数学模型针对负载电流对电压的影响设计了前馈补偿器,并进一步讨论了逆变器非线性特性对前馈补偿性能的影响,进而在dq坐标下提出逆变器的非线性补偿方法。此外,为了克服前馈补偿的参数敏感特性,引入了PI反馈控制。利用PscAD/EMTDc的软件在几类系统扰动下对提出的控制方法与直接电压控制方法、传统的前馈补偿方法进行了仿真比较。结果表明,提出控制方法能有效提高扰动下VSC—HVDC供电的电压质量。

自适应特征谐波消除策略的并网逆变器电流跟踪优化方法120-128

摘要:针对三相并网型逆变器由于死区、直流侧波动和电网电压谐波等原因造成的并网电流畸变严重现象,在配电网静止同步补偿器(D.STATCOM)模型的基础上提出将选择性特征谐波消除策略应用于并网逆变器,以优化并网电流波形、提高电流跟踪性能。该方法针对传统dq同步坐标系下的比例积分(PI)控制进行改进,增加了一个谐波补偿前馈环节,使用广义坐标变换检测主要的低次特征谐波,通过谐波注入的方式对PWM调制波进行重构以实现并网电流跟踪优化功能。在此基础上,还设计了自适应的前馈增益调整方法,利用最小均方(LMS)算法提高对谐波的补偿精度,同时利用线性适应元(ADALINE)网络的自学习能力提高对电压畸变的适应性。最后MATLAB仿真研究以及D.STATCOM试验原型验证了该方法的有效性。

基于新距离测度的电能质量测量数据压缩算法129-136

摘要:利用电压波形等电能质量测量信号的周期重复特性,仅保存测量信号中出现前后变化的周期数据,而不保存那些没有明显差异的周期数据,从而实现低失真度的数据压缩。针对电能质量标准信号与扰动信号的特征,提出全局测度因子和幅值测度因子两个能够反映电能质量信号差异的特征量,构造新的距离测度函数,并给出测度阈值的确定方法。电力系统电压实测数据的校验结果表明,新方法能够有效识别测量数据中的差异,实现数据的有效压缩,且计算量远小于小波变换等方法。

电工技术学报杂志可再生能源与分布式发电并网技术
基于集合经验模态分解和小波神经网络的短期风功率组合预测137-144

摘要:从挖掘风功率特性出发,提出一种基于集合经验模态分解(EEMD)和小波神经网络(WNN)的新型风功率组合预测模型。首先对风功率序列进行集合经验模态分解,以降低风功率序列的非平稳性特征;其次基于相空间重构挖掘各子序列的统计特性,以避免预测模型输入维数选取的随意性;然后对各子序列建立小波神经网络预测模型;最后叠加各子序列预测结果得到风功率预测值。实例研究表明本文所提的组合预测模型具有较高的预测精度和较大的工程应用潜力。

一种逆变并网型分布式电源统一模型145-154

摘要:为研究分布式电源(DG)对配电网综合负荷特性的影响,详细分析含燃气轮机发电、光伏电池、燃料电池、直驱式风力发电等在内的逆变型分布式电源的各自特点及其共有特性,提出了由受控电压源串联等值阻抗构成的逆变型分布式电源的统一动态模型,推导出了该模型的完整解析描述。在不同的电压跌落水平条件下,采用综合改进的遗传算法进行模型参数辨识,并对该模型的自描述能力、泛化能力和参数稳定性进行了分析验证。验证结果表明,该模型具有较好的适用性,能够较好地描述逆变型分布式电源的动态等效特性。