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16期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电机电器

小型异步电机模态计算与试验分析

摘要:以一台1.1k W小型异步电机为样机,采用锤击法进行模态试验,试验对象分别为不带绕组的定子,带有未浸漆绕组的定子,带有浸漆绕组的定子,带有去掉端部绕组的定子以及整机,同时保证所有试验模型的定子均为同一个定子。利用锤击模态试验测得的加速度频响函数的幅值和相位对定子径向二阶固有频率进行了判定。基于试验结果分析了绕组浸漆前后定子固有频率的变化以及端部绕组对定子固有频率的影响。用数值法分别计算了不带绕组定子及去掉端部绕组定子的模态;同时建立了试验样机的三维全域有限元计算模型,并且在转子和轴承连接处施加了约束条件,充分考虑了转子对电机模态的影响,计算与试验结果进行了比较。最后讨论了转子、端盖和机壳对电机定子模态的作用。
1-9

电力变压器铁心剩磁的测量与削弱方法

摘要:大型电力变压器在各种检测以及运行之后,由于其铁心结构的封闭性以及铁磁材料固有的磁滞现象,会在铁心中留有剩磁。剩磁的存在将加速电力变压器铁心的磁化饱和,产生励磁涌流。本文提出一种新的剩磁测量方法,通过分析剩磁产生的原理,对已知电力变压器进行电磁暂态仿真分析建立剩磁-电流的关系式。选取环形变压器铁心搭建实验检测电路,处理实验得到暂态测量电流信号,并将结果代入已建立的剩磁-电流关系式中,得到电力变压器铁心中的剩磁。在已知剩磁的基础上研究已有的去磁方法,选取直流法削弱剩磁,根据测量得到的剩磁进行去磁电流设定。通过消磁前后的测量电流波形对比说明能够有效地削弱剩磁,达到减小涌流的目的,验证了去磁方法的有效性。
10-16
电工技术学报杂志电力电子

移相+PWM控制双Boost半桥双向DC-DC变换器软开关过程的分析

摘要:移相+PWM控制结合了移相控制和PWM控制的优点,可以减小变换器的电流应力和通态损耗,减小环流能量,提高变换器传输功率的能力,扩宽开关管零电压关断(ZVS)的范围。本文以移相+PWM控制双Boost半桥双向DC-DC变换器为研究对象,给出了变换器在各种工作模式下开关过程的等效电路模型,以及漏电感电流和结电容电压的表达式。分析了各开关管ZVS开通的条件,以及影响各开关管实现ZVS的非理想因素。最后给出了在特定功率软开关条件下的参数设计方法,通过仿真和实验证明了理论分析与参数设计方法的正确性。
17-25

基于有源钳位的无变压器型单相光伏并网逆变器

摘要:为了抑制无变压器型光伏并网系统中的高频共模漏电流,传统的无变压器型逆变拓扑通常在并网电感续流阶段切断交流侧与直流侧的电气连接,减少共模电压的高频脉动。但是,由于系统的共模电压在并网电感续流阶段处于悬浮状态,受到共模回路的电路寄生参数的影响,不可避免地引起高频共模漏电流。本文从漏电流抑制原理出发,提出了一种新型的无变压器型单相光伏并网逆变电路,该电路通过将并网电感续流阶段的共模电压钳位至母线电容中点的方式,消除系统共模电压扰动,从而有效抑制系统的共模漏电流。此外,该电路的器件损耗低,可以获得较高的电能转换效率。文中详细分析了电路的几种工作模态,给出了一种适用于该电路的PWM控制方法。同时,通过理论分析,将该电路与已有的拓扑进行了性能比对。最后,搭建了2k W的实验原理样机,验证了该电路在光伏并网系统中的有效性。
26-32

新颖的单相电压型准Z源逆变器

摘要:提出了一种电压型准Z源逆变器电路拓扑与控制策略,对构成这种逆变器的电路拓扑、具有阻抗网络储能电容电压前馈的输出电压瞬时值反馈单极性SPWM控制策略和稳态原理特性进行了深入的分析,获得了重要结论和关键电路参数的设计准则。这种电路拓扑是由大升压比阻抗网络、单相逆变桥和单相LC滤波器依序级联构成,其中大升压比阻抗网络是由储能电感L0和依序级联的2个相同的DLCC型二端口阻抗网络单元串联构成。理论分析和实验结果表明,这种逆变器具有电路拓扑简洁、升压比大、功率密度高,输出波形失真度低、可靠性高,输入电压配制灵活、成本低、应用前景广泛等优点。
33-41

一种用于光伏逆变器的新型功率解耦电路

摘要:提出了一种用于光伏逆变器的新型功率解耦电路。其中,两个解耦电容的电压叠加起来以提供直流母线电压,一个双向Buck/Boost变换器连接在两个解耦电容之间,使得能量可以在两个解耦电容之间双向传递。本文对新型功率解耦电路的工作原理进行了详细分析,给出了解耦电容的参数设计,解耦电路的控制策略以及功率解耦电容平均电压的控制方法。利用Saber软件对所提出的功率解耦电路进行仿真研究。仿真结果表明所提出的功率解耦电路及其控制策略可以在实现功率解耦功能的同时降低解耦电容的容量和耐压。
42-48

三相电压型整流器模型电压预测控制

摘要:模型电流预测控制在每个采样周期内对所有开关状态下的输出电流进行预测和评估,算法运算量大,对控制器性能要求较高。本文提出了一种用于三相电压型整流器(VSR)的模型电压预测控制算法。根据模型电流预测的逆过程获得参考电压值,将矢量平面分为7个部分,并判断参考电压值所在区域。根据参考电压所在区域获得最优的电压矢量作为控制器输出。该方法无需循环寻优过程,预测耗时少,易于实现。通过实验对所提出的模型电压预测控制方法进行分析,验证了所提算法具有优良的静态、动态性能同时可显著减少模型预测控制的计算耗时。
49-55

半桥三电平直流变换器的电容电压控制策略

摘要:三电平(TL)直流变换器具有主开关管电压应力为输入电压一半的优点,适用于高压输入场合。本文所研究的四开关半桥TL直流变换器可以实现一次侧开关管的宽范围软开关,而且避免了钳位二极管和飞跨电容带来的可靠性问题。但是主电路以及控制电路的不对称可能造成输入分压电容以及隔直电容的偏压,从而导致主功率管以及整流二极管电压应力增加。本文提出了一种电容电压控制策略,通过调节正负半周占空比以及相位差,实现输入分压电容和隔直电容的电压控制,提高变换器运行的可靠性。最后研制了一台输入800V、输出28V/2k W的原理样机,实验结果验证了偏压理论分析的正确性以及电容电压控制策略的有效性。
56-62

基于电容电荷平衡的滞环控制策略

摘要:提出了一种基于电容电荷平衡的滞环控制策略,通过Buck变换器为例介绍了其工作原理。首先,利用状态空间平均法搭建其小信号模型,在此基础上,讨论了控制器参数对整个系统的影响,并和传统电压控制Buck变换器进行了频域仿真和结果对比分析,最后通过实验进行了验证。仿真和实验结果表明,提出的滞环控制策略比传统电压控制Buck变换器具有更快的瞬态响应速度和更好的抗干扰能力。
63-69

基于切换模型的双向AC-DC变换器控制策略

摘要:双向AC-DC变换器作为交直流混合微电网的重要组成部分,对系统的稳定运行和功率的协调分配有着重要作用。本文基于切换系统理论,提出一种双向AC-DC切换控制方法。该方法首先建立双向AC-DC切换动态模型,选取系统的储能函数作为共同Lyapunov函数。基于此,设计了系统最优切换律并分析了该切换律条件下系统在切换平衡点处的稳定性。为了便于控制器数字化实现,建立了切换系统单步预测模型并对切换策略离散化。仿真和实验结果验证了本文所采用的建模方法和控制策略的有效性。
70-76

电网不对称时抑制负序电流并网逆变器的控制策略

摘要:当三相电网不平衡时,传统双闭环控制策略下将在直流侧和交流侧分别产生偶数次和奇数次非特征谐波,从而严重影响并网逆变器的输出品质。针对这一问题,本文首先建立了电网不平衡时并网逆变器的数学模型,给出了同步旋转坐标下的电压矢量方程;并根据瞬时功率理论分析了功率波动形式;然后提出了一种瞬时正、负序分离方法,该算法准确度较高,且基本无延时;为了使三相并网电流对称,以抑制负序电流为控制目标,正序电流由控制器的外环给定,在正序和负序同步旋转坐标下实现并网电流的控制。在实验室内搭建了并网实验平台,实验结果表明新的控制策略下并网电流波形对称,有效地抑制了负序电流。
77-84

基于分裂电容法的LCL并网逆变器控制策略分析与改进

摘要:在目前已有的LCL并网逆变器电流控制方法中,分裂电容法作为一种单电流反馈控制方法,通过降阶实现了较小的稳态误差和电流谐波失真,然而传统的分裂电容法未能解决LCL滤波器固有的谐振问题。经分析发现分裂电容法降阶过程中对消掉的极点为临界稳定极点,使得电流反馈中不包含谐振频率处的分量,闭环系统不完全能控。采用加入无源阻尼的方法并合理配置阻尼电阻的比例关系,既实现了降阶特性也改善了滤波器的谐振特性。在此基础上,为了更好地抑制电网扰动,推导了适用于分裂电容法的电网电压前馈策略。经过仿真与实验,验证了理论分析的正确性和改进方法的有效性。
85-93

PWM调制模式对TSMC-S/G系统的影响

摘要:将双级矩阵变换器(TSMC)引入起动/发电系统,构成基于TSMC的新型起发系统(TSMC-S/G系统)。系统起动时采用三相六拍控制策略,并对TSMC采用PWM调制进行电流调节。针对系统特点,详细分析了不同PWM调制模式对TSMC母线电流、安全换流策略、转矩脉动以及非导通相端电压、电流的影响,研究了各种调制模式的特点,提出了优化的调制策略,最终确定了最适合TSMC-S/G系统起动的调制模式。仿真分析与实验结果均验证了理论分析的正确性与可行性。
94-102

串联结构中H桥逆变器直流侧等效模型关系

摘要:逆变单元串联结构目前已被广泛应用于无功补偿、变频调速以及可再生能源发电系统当中,逆变单元之间的相互关联性及约束条件使各单元直流侧等效模型的建立变得十分困难。文章首先分别建立了串联结构中各H桥逆变单元交、直流两侧电压电流之间的数学关系;其次通过数学关系式推导了不同调制策略下各逆变单元的直流侧等效模型,并分析了彼此之间的关系;考虑所建模型的复杂性,文章最后给出简化等效模型。仿真与实验结果验证了所建模型的正确性。
103-110

基于多种群遗传算法的多电平逆变器多波段SHEPWM技术

摘要:针对级联型多电平SHEPWM技术存在调制度受限问题,采用多波段模型SHEPWM技术将调制度拓展到0-1.2。同时,标准遗传算法(SGA)存在易早熟的缺陷,提出了一种多种群遗传算法(MPGA),并将其应用到多波段SHEPWM方程组的求解之中。该方法有进化速度更快、最优解更精确等优点。文中以七电平为例,给出了SHEPWM三种波段下的方程组模型及其消除5、7次谐波的开关角度轨迹,同时分析了三种模式下的多解情况,得出谐波总含量最小的一组最优解。算例实验结果验证了该方法的可行性及优势。
111-119

基于背靠背双PWM变流器的飞轮储能系统并网控制方法研究

摘要:采用带LCL滤波器的背靠背双PWM变流器作为飞轮电机与电网进行能量交换的接口,提出一种飞轮储能系统并网控制方法。该方法由电网侧变流器控制和电机侧变流器控制两部分组成,并经过充电、预并网和并网运行三个阶段。在充电和预并网阶段,电网侧变流器采用不控整流方式,电机侧变流器先后采用速度外环和电压外环控制方式;在并网运行阶段,电网侧变流器控制采用基于电网侧电流外环、变流器侧电流内环的直接功率控制策略,控制并网有功功率的大小及流向;电机侧变流器控制采用直流母线电压外环、电流内环的双闭环控制策略,维持直流母线电压恒定。采用零极点对消降阶法及对称优化函数等效法分别设计电机侧内外环控制器参数。进行了飞轮储能系统的充电、预并网和并网运行实验。实验结果验证了所提飞轮储能系统并网控制方法的可行性。
120-128

永磁直驱系统变流器开路故障诊断方法

摘要:永磁直驱系统变流器的开路故障会严重影响系统的运行特性。为了提高系统可靠性,要求系统能够及时检测到故障的发生并准确判断出故障器件的所在位置。本文根据故障时电流的变化特性,提出了变流器单个器件开路故障的诊断方法。该方法通过电流Park矢量相位角的变化检测故障的发生,并依据故障后机侧平均电流的Park矢量相位角所在区间和网侧各相电流的正负确定故障器件的所在位置。仿真和实验结果证明所提方法准确、可靠,且对负载突变、电网电压跌落等干扰具有鲁棒性。
129-136

风电全功率变流器参数对可靠性的影响分析

摘要:风速的随机变化使得风电变流器处理变化的功率,导致器件的温度产生波动,影响变流器的可靠运行。现有的基于一个工作状态下的风电变流器可靠性评估,无法反映负载随机变化造成器件温度波动对变流器可靠性的影响。功率器件失效的主要形式为铝键合线失效与焊料层疲劳,本文综合考虑这两种失效因素,给出了可靠性评估模型和评估方法,分析了开关频率、功率因数及散热热阻的变化对风电全功率变流器可靠性的影响,并以1MW永磁同步风力发电机为例结合实际的风速及气温数据进行了验证。实例结果表明,开关频率与散热热阻的变化对变流器可靠性的影响比较大。根据分析结论,讨论了针对风电变流器的实际工作环境,考虑风速的概率分布,对利用变频或变散热条件的控制措施以提高变流器可靠性的可行性。结果表明,可通过根据风速等工况来改变开关频率和散热条件来提高变流器的可靠性。
137-145