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23期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电力电子与电力传动

矩阵变换器-永磁同步电机系统

摘要:矩阵变换器-永磁同步电机系统具有结构紧凑、能量双向流动以及网侧功率因数调整灵活等特点,是实现高端装备动力部件高控制精度、高功率密度以及高运行效率的有效方案。从功率拓扑结构和控制方式入手,综合其在变流技术和控制技术上的突破性成果,探讨了电机系统运行控制过程中面临的关键问题及其解决方案。展望未来发展,矩阵变换器拓扑结构的创新、变流与控制技术的整合与新型电力电子器件的应用将有力支撑矩阵变换器-永磁同步电机系统在推动装备高端化上取得突破。
1-9

一种考虑系统非理想特性的三相电压型PWM整流器控制参数设计方法

摘要:针对采用电网电压定向矢量控制的三相两电平电压型PWM整流器,按内模控制原理对其各调节器的参数进行设计。在此基础上,对控制延迟、采样误差、系统参数偏差和模型结构不准确等非理想因素对调节器控制性能的影响进行研究,提出考虑系统非理想特性条件下,基于内模控制原理的调节器控制带宽设计方法,并以一套由55 k W PWM整流器带55 k W PWM逆变器-异步电机负载组成的四象限双PWM变频调速系统为例,进行仿真和实验验证。
10-17

恒定导通时间电容电流控制Buck变换器研究

摘要:由于输出电容电压相位滞后电感电流相位,当输出电容等效串联电阻(ESR)较小时,恒定导通时间V~2(V~2-COT)控制Buck变换器将工作在不稳定状态。针对该问题,提出开关变换器的恒定导通时间电容电流(CC-COT)控制技术,并阐述了其工作原理。通过基于描述函数法建立的小信号模型和Routh-Hurwiz判据,研究CC-COT控制Buck变换器的稳定性。研究结果表明,CC-COT控制技术具有快速瞬态响应速度,且不存在因输出电容ESR较小而引起的不稳定现象。
18-23

一种为碳化硅MOSFET设计的高温驱动电路

摘要:由于碳化硅材料具有宽带隙、高临界电场强度、高饱和速度和高导热率的特性,其可达到比硅器件更高的耐压值、更快的开关速度和更高的工作结温,使得碳化硅器件成为理想的新一代电力电子器件。为了满足碳化硅器件在高温情况下应用的需求,驱动电路同样需要具备高温下工作的能力。对现阶段高温驱动电路发展情况进行了总结,提出一种基于变压器隔离与高温硅基分立器件的高温驱动电路,并在OrCAD PSpice环境下对电路进行仿真分析,随后在高温箱中进行实验,对提出的高温驱动电路工作性能进行评估。
24-31

大型停车场电动汽车直流充电桩用低电应力ZCS-PWM Superbuck变换器

摘要:提出一种新型大型停车场电动汽车充电设施——直流充电桩以及适用于该设施后级装置的低电应力ZCS-PWM Superbuck变换器。首先详细分析该变换器的工作机理,给出软开关实现的条件和功率管电应力;然后建立系统的CCM平均模型,得出稳态特性和动态特性;最后以320 V/50 A·h的磷酸铁锂动力电池为负载,通过一台1.8 k W/80 k Hz样机进行实验验证。研究结果表明,该直流充电桩具有低谐波污染、高效率、长寿命、低成本以及易于批量建设等优点。
32-41
电工技术学报杂志主动配电网专题

基于模型预测控制的主动配电网电压控制

摘要:为解决主动配电网中分布式可再生能源和储能系统造成的电压波动影响,基于模型预测控制理论提出了主动配电网电压调节控制策略,充分利用主动配电网中分布式电源、储能系统和有载调压变压器,实现采用最小控制成本的控制方案进行电压控制。该控制方案基于模型预测控制,采用多步滚动优化,使得电压控制过程更为灵活平滑,控制模型求解采用二次规划。通过IEEE 33节点辐射状配电网系统算例分析,证明了所提电压控制策略的可行性和有效性。
42-49

电力电子变压器对交直流混合微网功率控制的研究

摘要:针对应用于交直流混合微网的电力电子变压器(PET),分析了并网和离网两种运行模式,并设计了相应的控制策略。并网模式下,控制PET输入接口使交直流混合微网等效为"阻性负载"或"电流源",同时控制交流和直流输出接口都等效为恒定的电压源。对于离网模式,提出了混合功率下垂控制,能根据接口处频率和电压信息,结合混合微网下垂特性得到微网间需交换的功率。搭建了交直流微网系统和电力电子变压器仿真模型,仿真结果表明,在分布式能源功率波动情况下,PET能准确快速地调节主网、交流微网和直流微网三者间功率的流动,实现交直流混合微网的稳定运行,验证了控制策略的可靠性。
50-57

适用于主动配电网的多功能串联补偿器研究

摘要:提出一种适用于主动配电网(ADN)的多功能串联补偿器(MFSC),可作为分布式能源系统与公共交流配电网的连接接口,实现动态电压补偿及故障限流的双功能。分别分析电网正常运行及发生短路故障下,MFSC的工作原理和直流系统能量平衡原理,并建立MFSC电压补偿及故障限流数学模型。此外,提出MFSC的电压补偿模式、故障限流模式、分布式电源与储能单元协调模式的控制策略。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件上验证了所提新拓扑的有效性,并搭建实验室平台验证了其电压补偿功能及限流功能的正确性。
58-66

基于MAS的主动配电网多源协调优化调度

摘要:为实现主动配电网(ADN)中大量间歇式可再生能源的充分消纳以及储能装置、柔性负荷等可调资源的有效利用,提出了适用于主动配电网的储能实时优化调度模型和考虑用户与电网互动特性的柔性负荷模型;在此基础上,构建了一种基于多系统(MAS)的主动配电网三层多源协调优化调度架构,提出了区域自治协调优化调度策略,以支持主动配电网中多种可调设备的联合优化调度;最后,采用JADE开发平台搭建了多系统仿真环境,通过算例系统,验证了所提出的实时优化调度策略的有效性。
67-75

基于电压调节的分布式可再生能源发电功率波动平抑策略

摘要:接入配电网的分布式可再生能源受自然条件影响,其输出功率随机波动,进而影响全系统运行。针对分布式可再生能源发电的特点和用户负荷特性,提出了一种基于电压调节的功率波动平抑方法,通过适当调整系统电压来改变负荷水平,利用负荷变化追踪电源出力,从而减小其波动对电网的影响。对简化配电系统和IEEE 13节点测试馈线系统仿真的结果表明,通过电压调节,用户负荷能够有效平抑光伏和风力发电机的出力波动,验证了所提方法的可靠性。
76-82
电工技术学报杂志电力系统及其自动化

变频驱动系统电网接口虚拟同步发电机控制技术

摘要:网侧功率变换器是变频驱动系统接入配电网的重要接口,随着变频驱动系统渗透率的不断提高,网侧功率变换器对配电网中的影响越发突出。借鉴传统电力系统中的同步发电机数学模型,形成电网接口虚拟同步发电机控制方案,设计具有变频驱动系统自身特性的虚拟调速器和虚拟励磁控制器,保证电网电流的低谐波畸变的同时,满足负荷功率需求,并具有响应电网电压/频率异常事件功能,可在一定程度上提高电网的稳定性。同时模拟同步发电机的转动惯量,提高电网接口的惯性和阻尼,降低变频驱动系统对电网的影响,提升电网对大规模变频驱动系统接入的适应性。为实现电网接口的柔性起动,提出一种虚拟同步预并网控制方法,可实现电网接口柔性离/并网切换,消除起动冲击电流。仿真和实验结果表明了所提控制方案的有效性。
83-92

基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法

摘要:提出一种基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法。通过电网故障的分析,得到电网故障过程中扰动有功电流变化的规律,分析结果表明扰动有功电流的流向可准确确定电网各种故障源点的方向。以此作为电压暂降源定位的依据,给出了扰动有功电流的算法和电压暂降源定位判据。仿真实验测试证明,该电压暂降源定位方法能准确定位由各种电网故障引起的电压暂降,也能正确定位其他扰动源(如大电机起动引起的电压暂降),尤其在不对称电压暂降时,优于现有的电压暂降源定位方法。
102-109

大用户电力负荷的多模型模糊综合预测

摘要:研究大用户的短期电力负荷预测问题,给出一种基于变权综合模糊推理的多模型综合预测方法。该方法首先引入基于质心相似度聚类的负荷模式分析算法,挖掘历史负荷数据中合群的典型负荷模式,并按相似性进行分组,同时剔除少量的离群异常记录;然后给出基于共轭梯度的RBF神经网络训练算法,分别对每类典型负荷模式建立相应的单元预测模型;最后利用基于相似度加权的多模型变权综合模糊推理策略,实现各单元模型预测结果的自适应融合。案例仿真验证了多模型模糊综合预测方法的可靠性。
110-115

计及低电压穿越控制的双馈风力发电机组短路电流特性与故障分析方法研究

摘要:近年来双馈风力发电机组并网容量不断增加,且现有双馈风力发电机组普遍具备了低电压穿越能力,在故障期间低电压穿越控制策略将对双馈风力发电机组的短路电流特性造成很大影响,而不精确的短路电流计算将会影响故障分析的结果,进而使保护动作特性的评估产生误差。针对上述问题,基于变流器的输入-输出外特性等效变流器的数学模型,进一步给出考虑控制策略的双馈风力发电机组故障期间暂态模型,分析低电压穿越控制策略对短路电流的影响机理,最终建立双馈风力发电机组短路电流计算的等效模型。采用RTDS建立含双馈风力发电机组实际控制器的物理实验平台,验证了所提出的等效模型具有较高的准确性。并在此基础上对含双馈风力发电机组接入的电网故障分析方法进行了探讨与分析。研究结果为进一步分析双馈风力发电机组接入对保护动作特性的影响奠定了基础。
116-125

孤岛电网中多储能设备SOC一致性优化策略

摘要:基于下垂控制策略的蓄电池储能管理方案被广泛应用于孤岛电网,但在放电过程中并联蓄电池储能设备相互间将出现电荷状态(State of Charge,SOC)差异,使某些储能设备提前退出运行,显著削弱了系统稳定性。针对上述问题,提出一种适用于多储能设备的SOC一致性控制策略,并进行优化。将SOC作为下垂控制器输入量,根据SOC实时调节储能设备的输出功率,使并联储能设备的SOC在放电过程中逐渐趋于一致,进而在孤岛电网频率偏移约束以及逆变器最大输出有功功率限制下对加速因子进行在线优化,显著减少了并联蓄电池储能设备间SOC最终差值,达到更佳的均衡效果。仿真与实验结果验证了SOC一致性优化控制策略理论分析的正确性和实现方案的有效性。
126-135

统一电能交易市场下的虚拟电厂优化调度模型

摘要:针对虚拟电厂调度模型中仅涉及日前市场的电能交易,建立了日前市场和实时市场统一协调的电能交易模型,突破日前市场必须按预测负荷采购和售卖这一限制,优化日前交易量,实现总体购买费用最低和售出收益最高。结合统一市场的电能交易模型和分布式电源、储能系统以及可控负荷的运行模型和约束条件,建立基于统一电力市场下的虚拟电厂优化调度模型,通过合理调配虚拟电厂内部分布式电源,可控负荷和储能间的能量流动以及优化虚拟电厂整体与电力市场的电能交易,实现最大经济收益。算例分析结果表明了该模型对虚拟电厂优化调度的合理性和有效性。
136-145

抑制超速脱网的双馈感应风电机组低电压穿越控制策略研究

摘要:配备主动式Crowbar保护是为避免电网低电压诱发双馈感应风电机组(DFIG)转子侧变流器(R-VSC)过电流/过电压而脱网的低电压穿越措施,但是Crowbar保护的长时间投入(一般大于200 ms)可能会导致转子超速脱网。基于双馈感应风电机组数学模型,分析了Crowbar投入导致转矩失衡而引起转子超速的动态过程,设计了一种Crowbar保护主动退出判据,并构建了转子变流器重启控制策略,形成了由"Crowbar保护策略+R-VSC重启控制策略"构成的抑制超速脱网的新型DFIG-LVRT措施。利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了DFIG-LVRT仿真系统,对所改进的低电压穿越策略的有效性进行了仿真验证。
146-154

基于VSC-HVDC串并联拓扑结构风电场协调控制策略研究

摘要:提出一种在柔性直流输电中,针对串并联拓扑结构的直驱永磁同步发电机(DD-PMSG)风电场的机组协调控制方案,采取适用于串并联接入方式的可变步长爬山算法,使系统在运行的安全范围内找到最佳功率点。变流器采用速度外环、电流内环的双闭环控制策略,并提出基于电流环前馈的控制方案,以提高速度跟踪时的响应速度,并减少了稳态误差。控制方案通过MATLAB/Simulink仿真,实验表明该方案整体运行效果稳定,可很好地实现对多机组的协调控制及最大风能捕获。
155-162