电工技术学报杂志社
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电工技术学报杂志

《电工技术学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1986年,公开发行的半月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:电机电器、电力系统、电工理论、自动控制等。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电工技术学会
  • 国际刊号:1000-6753
  • 国内刊号:11-2188/TM
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:6-117
  • 创刊时间:1986
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:3.2
  • 综合影响因子:2.919
相关期刊
服务介绍

电工技术学报 2015年第03期杂志 文档列表

考虑互感器传变特性的输电线路暂态保护雷击干扰与线路故障识别方法

摘要:当雷击线路或杆塔未导致故障时,线路上的行波响应仅包含雷电等效激励源造成的响应,不包含故障激励源引起的响应,而接地故障引起的行波响应包含故障等效电源接入传输系统的过程。本文以实测CVT与CT宽频传输特性为基础,建立CVT与CT传递模型,分析CVT二次侧输出包含的附加振荡对行波识别与标定的影响。以CVT与CT二次侧输出波形作为样本数据,利用瞬时功率对故障行波进行刻画,通过主成分分析聚类的方法,将故障与雷击干扰的瞬时功率曲线簇投影至主成分分析坐标系上。故障与雷击干扰的行波数据会在坐标系上形成各自的聚类点簇中心,利用支持向量机划分分类面,对故障与雷击干扰进行判别。大量数据测试表明,该雷击干扰识别方法对故障与雷击干扰的分类可行、有效。
1-12

基于改进的广义谐波小波包分解和混沌振子的小电流接地系统故障选线

摘要:小电流系统发生故障时,各线路零序电流具有非平稳、非线性等复杂特性。本文提出一种基于改进的广义谐波小波包分解算法和混沌振子检测的小电流接地系统故障选线方法。广义谐波小波包分解算法经过扩频,能进行任意频段及任意频宽的信号特征提取,且计算量小,实现信号的快速无混叠分离。Duffing振子系统不受噪声影响且对于与内驱动力同频的外界信号具有高度敏感性,对Duffing振子系统进行时标变换,可以适应不同频率信号的检测要求,通过观察相图的变化可以准确选出故障线路。数值仿真验证了该算法的准确性及可靠性。
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MMC子模块元件短路故障机理及其新型保护策略

摘要:介绍了基于模块化多电平换流器(MMC)子模块的主电路和控制方式,在分析子模块故障机理的基础上,提出了器件选型的技术要求,计算了元器件短路保护动作时间,讨论了VT1元件故障短路时应对的保护策略,提出了一种在原MMC子模块电路拓扑上增加反向晶闸管的新型保护策略以限制故障范围,并可取代旁路机械开关。PSCAD仿真结果验证了该保护策略的正确性,新增的反向晶闸管对保护及时性和有效性具有重要作用。
21-27

基于高漏抗式消弧线圈的配电网单相接地故障状态辨识

摘要:在谐振接地配电网中,防止在接地故障消失后消弧线圈与系统对地电容发生串联谐振,是一个值得关注的问题。预防发生串联谐振的关键在于能否准确识别配电网单相接地状态的变化,本文在高漏抗式消弧线圈的基础上提出一种识别系统接地状态的方法,称为频率跟踪算法。研究接地故障消失时,高漏抗式消弧线圈在不同的晶闸管导通角度对系统暂态零序电压的影响。利用跟踪零序电压频率来辨识接地故障状态,在接地故障动态模拟高压试验室中进行模拟试验,并分析了频率跟踪算法辨识接地故障状态的方法在实际现场的应用情况。
28-35

基于标准化结构熵的电网结构对连锁故障的影响

摘要:为研究大规模互联电网连锁故障的传播机理,选取输电线路的电抗值作为线路权重,建立电网加权拓扑模型,并定义综合考虑节点和边差异性的加权网络拓扑结构熵的概念。连锁故障过程中结构熵的变化能有效地反映故障传播的速度。利用遗传算法迭代计算相同结构下结构熵指标的最大值与最小值,将连锁故障过程中结构熵值归一化从而消除电网规模对结构熵指标的影响,得到标准化结构熵值。通过分析故障前后电网标准化结构熵值的变化辨识电网结构中"异构"线路。对IEEE 118节点系统和华北电网仿真实验说明通过主动移除"异构"线路能改善电网结构异构性,增强网络抵抗连锁故障的能力。
36-43

电力系统扩展黑启动方案动态综合评估

摘要:大停电后恢复初期阶段的扩展黑启动策略为恢复控制提供了新的思路,不同方案的恢复效果评估是扩展黑启动决策的重要问题。本文提出一种扩展黑启动方案的动态综合评估方法。首先建立了动态综合评估的决策制定框架,构建了评估指标体系。然后采用主客观相结合的组合赋权法得到不同时段指标的综合权重,利用线性加权模型对每一时段内指标集结分别实施静态评估。再次通过基于时间度的非线性熵值规划法求解各时段的最优时间权重,以时序加权平均算子和时序几何平均算子组成的混合算子模型对所有时段的评价值再次集结,从而得到方案的最终评估结果。新英格兰39节点系统方案的算例分析结果验证了所提方法的有效性。
44-52

基于继电保护与改进算法的储能电站选址定容

摘要:针对储能电站接入配电网的选址定容问题,分析了储能电站的运行特点,详细研究了储能电站接入配电网后对原有电流保护的影响。采用多维编码法对节点进行编码,以网络有功损耗与平均电压偏移作为优化目标函数,将储能电站输出电流、配电网电流保护加入到约束条件中,进行储能电站的选址定容。根据含储能电站的配电网的故障特点,设计了一种储能电站选址定容的混合算法,将禁忌搜索作为免疫算法设定迭代次数后的变异算子,采用混沌搜索对容量进行最优化,通过交叉搜索,可有效地搜索到储能电站选址定容的全局最优解。结合福建省湄洲岛的储能电站实例,对配电网络的选址定容进行了优化计算,将其计算结果与单纯的免疫算法进行了对比分析,验证了该方法的合理性和实用性。
53-60

华北地区大地电性结构三维建模及磁暴感应地电场有限元计算

摘要:"三华"特高压同步电网的"东纵"和"北横"两条线路覆盖了我国华北、华中地区多个地块结构和大地断层,地质构造非常复杂。为研究磁暴时大尺度、三维电性结构下的感应地电场分布情形,采用大地电磁测深数据构建华北地区三维电导率模型。利用地磁台站记录的地磁场变化量作为地面边界条件,采用有限元法计算获得了地下感应电流和地面电场的三维分布情况。结果表明,电性结构不均匀会严重影响地面电场的空间分布。结合"东纵"和"北横"位于华北地区的线路区段,给出了拟建变电站之间电位差的变化情况,为进一步计算和评估线路中地磁感应电流的影响打下基础。
61-66

永磁扰动检测有限元分析及优化设计

摘要:永磁扰动检测是一种新型无损检测技术,通过永磁扰动传感器在铁磁构件表面扫查并拾取受缺陷影响下静磁场变化情况来判别缺陷尺寸大小。本文深入分析了永磁体与缺陷的扰动机制,并针对传感器设计理论不足、永磁扰动检测信号微弱等问题,提出了采用环绕式体线圈探测永磁体内产生的磁扰动及采用螺旋线圈探测永磁体与缺陷间的外磁扰动,并在此基础上探究感应线圈及永磁体的几何参数对永磁扰动检测效率的影响。通过有限元模型多参数化扫描及正交试验设计方法对永磁扰动传感器进行了优化设计,该方法能够有效地提高永磁扰动内、外感应电压的幅值。
67-72

基于微分法的接地网拓扑结构检测

摘要:现有研究中常采用磁场逆问题方法对变电站接地网的拓扑结构和腐蚀断裂等问题进行诊断,但是该方法的求解过程通常比较复杂。本文提出一种微分法,该方法对注入电流后的接地网上方磁场测量数据进行滤波和数值微分处理,可以直接绘制接地网的拓扑结构。本文首先对微分法的原理进行了详细的理论分析,建立了用于描述平行于接地网地表方向的磁场的形函数。由于形函数的偶数阶导数具有主峰特性,本文选用二阶和四阶形函数导数对拓扑结构检测,仿真结果表明二者都可精确的诊断载流网格的拓扑结构。实验结果表明四阶微分法对测量数据的精确性要求过高,在实际应用中推荐使用二阶微分法。本文所提出的微分法计算简单、误差小,可以用于确定测量区域内接地网支路所在位置,绘制接地网拓扑结构并可进一步应用于接地网腐蚀断裂等问题的诊断中。
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湿度对绞线正极性电晕电流脉冲及其无线电干扰影响的实验

摘要:为研究湿度对直流电晕无线电干扰的影响,搭建了直流绞线电晕放电实验平台,将相对湿度作为单一变化因素,使其在40%~85%范围内变化,采用试验导线终端匹配技术,通过准确测量直流绞线上的电晕电流脉冲,研究湿度对正极性电晕电流脉冲特性及其无线电干扰的影响。在湿度增加过程中,发现以下规律:新的放电点会形成,但它们产生的电晕电流脉冲峰值通常较小;电晕电流脉冲的平均峰值减小;电晕电流脉冲重复频率先增加后减小,在相对湿度60%~75%达到最大;在相对湿度40%~60%范围内,电晕电流脉冲上升时间、半峰值时间及持续时间显著减小,而在60%~80%范围内,无明显变化规律;电晕电流脉冲功率谱减小,这也说明了湿度增加会使电晕电流脉冲产生的无线电干扰减小。
79-89

高电位工作电压源换流器供电电源设计

摘要:介绍了电压源变流器(VSC)在输配电领域应用的几种拓扑,指出工作在高电位的VSC控制单元可靠供电是核心技术之一。在此基础上分析了高电位VSC供电需求,通过对几种常用的直流转直流(DC-DC)拓扑进行了比较,指出双管反激拓扑更适合于高电位VSC供电。最后设计了基于双管反激的DC-DC变换器。仿真和试验结果吻合较好,并将其应用于配电静止无功补偿器(D_STATCOM)。
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一种提高中频逆变器外特性的谐振控制器建模与带宽设计

摘要:外特性是衡量逆变器性能的重要指标,代表了逆变器输出电压受负载的影响程度,性能优良的逆变器通常具有较硬的外特性,其空载到满载过程中输出电压的变化量较小。目前谐振控制器法是提高双环控制逆变器系统较为可靠的方法。但是该方案应用于400Hz中频逆变器时,会在空载或轻载下在低频段产生相移,造成相频曲线穿越??,同时因为中频逆变器的谐振控制器中心频率往往接近截止频率,谐振控制器的相位移设计不当会影响系统开环传递函数的相位裕度,造成系统的不稳定。本文通过对包含谐振控制器的三相四桥臂逆变器在全负载状态下的小信号建模,结合经典控制理论,分析了系统相频曲线低频段穿越??时稳定性判断条件,提出了一套应用于中频逆变器的谐振控制器设计依据。据此设计谐振控制器,逆变器在提高外特性的同时在全负载范围获得了良好的稳定性能和动态性能。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。
94-102

高电压宽范围输入低电压输出的DC-DC辅助电源设计

摘要:高电压宽范围输入的DC-DC辅助电源技术是中高压、大容量电力电子变流系统的关键辅助技术。基于双管反激电路,本文设计了一个高电压宽范围300~2 500V输入,低电压24V输出的DC-DC辅助电源样机,并给出了电源详细的设计方案。相比传统辅助电源,设计的辅助电源启动支路在电源工作后可自动断开,实现了电源输入电压范围更宽目标;电源主电路由变压器隔离,控制、反馈电路由辅助绕组供电,确保了电源输入/输出高电压隔离;开关管驱动电路采用带耦合电感的脉冲变压器,满足了驱动信号高压隔离和同步驱动要求。此外,计算电源效率的结果表明,双管反激辅助电源更适合高电压输入场合。最后,进行了相关实验,结果验证了所设计的高电压宽范围输入的DC-DC辅助电源方案可行性和正确性。
103-114

一种分布式发电并网变流器测试装置设计方案及实现

摘要:提出了一种用于分布式发电并网变流器测试的波动电压发生装置方案,解决了分布式发电并网变流器在实际电网中不易测试的难题。该装置基于级联H桥拓扑,其电压等级可拓展,可高精度地输出频率为0.5~25Hz和波动幅值为0~10%基波电压幅值的波动电压,可模拟不平衡度可调节的三相不平衡电网,不平衡度范围为0~10%。它可以完成并网变流器对电网电压幅值和频率偏差,波动电压以及电网不平衡的适应能力等多种测试。本文分析了装置的工作原理,并以基于本文所提出装置拓扑的"35k V-6MW风机变流器低频扰动测试装置"上进行的现场实验为例,充分证明了这种波动电压发生装置用于分布式发电并网变流器测试的可行性和有效性。
115-122

具有宽负载范围和低电压应力的三态反激PFC变换器

摘要:提出一种具有宽负载范围和低电压应力的三态反激功率因数校正(PFC)变换器拓扑。通过续流功率开关管和二极管,使该变换器工作于伪连续导电模式(PCCM),拓宽了传统不连续导电模式(DCM)反激PFC变换器的带载能力,并有效地降低了传统DCM反激PFC变换器中功率开关管所承受的电压应力。通过对电路工作模态及其稳态特性的分析可知,该变换器不仅具有较好的功率因数校正能力,还具有开关管电压应力低、负载范围宽等优点。最后,通过实验结果验证了该变换器的优越性。
123-130

一种新颖的磁集成自驱动倍流整流半桥三电平直流变换器

摘要:提出了一种新颖的磁集成自驱动倍流整流半桥三电平直流变换器。首先采用无非跨电容和钳位二极管的半桥三电平结构作为变换器的一次,接着采用倍流整流电路作为变换器的二次。为了减小变换器的体积,本文采用了磁集成技术,将主变压器拆分成两个,利用主变压器的励磁电感分别替代滤波电感,最后再将两个变压器集成到一副磁心里面。与传统倍流整流半桥三电平变换器相比,该变换器不存在三电平桥臂钳位二极管可靠性较差的问题;仅需采用一副磁心,增加了变换器的功率密度,同时可以直接利用主变压器辅助绕组驱动二次同步整流管,简化了驱动电路,提高了变换器的效率。一台28V/100A的原理样机验证了理论分析的正确性。
131-139

无极灯用LCCL谐振变换器特性分析与研究

摘要:提出一种适合于无极灯负载特性的LCCL谐振变换器。针对该变换器和无极灯负载,推导出负载变化时谐振回路固有谐振频率表达式,得到不同负载和谐振参数下谐振回路电压增益特性、稳态时最大功率输出条件以及开关管实现零电压开关(ZVS)的临界条件,分析了谐振回路中各参数变化对谐振电路特性和开关管ZVS的影响,在此基础上提出了一种兼顾最大输出功率和开关管ZVS限定条件的谐振参数设计方案。该设计方案保证当电路固有谐振频率发生一定改变时,开关管依然可以实现ZVS,有效地减少了开关损耗。最后设计了一台85W的原理样机,实验结果验证了所提方案是可行的。
140-146