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 2016年第08期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电力电子
1.2MV·A混合钳位五电平变流模块的结构布局优化和叠层母排设计11-18

摘要:多电平技术是高压大功率变流器的主要解决方案之一,由于电容电压平衡及母排设计等技术问题的限制,三电平以上的二极管钳位型NPC多电平系统在工业中应用较少。为了促进具有电容电压自平衡能力的混合钳位五电平拓扑的大功率工业应用,针对混合钳位五电平电路三相1.2MV·A应用要求,进行了单相变流模块的结构布局和叠层母排设计。首先研究了该拓扑冲击电流产生的根本原因及抑制方法,提出冲击电流抑制对于结构布局的要求;其次,结合冲击电流抑制及NPC四电平电路对称性特点,对混合钳位五电平拓扑大功率应用的结构布局方式进行了工程设计;最后,在该布局方式下结合NPC四电平拓扑的换流特点,通过Ansoft Q3D软件进行了叠层母排的连接设计。最终研制出单相400k W变流模块,测试结果表明其符合设计要求。

一种基于磁组合式变压器的AC-DC高频变换器19-26

摘要:为了提高大功率开关电源的功率因数和可靠性,提出了一种基于磁组合式变压器的AC-DC变换器。该结构的变换器是将三个耦合变压器磁心中产生的磁通叠加输出,而非电的形式输出。根据三相电路瞬时功率平衡原理,利用三相互差120°的交流电的特性,使该变换器的直流环节的滤波电容采用了薄膜电容,而非电解电容,使电网侧的输入电流正弦化,实现自然PFC功能,从而提高了功率因数和功率密度。仿真和一台1k W的原理实验样机验证了理论分析的正确性及变换器的可行性。

一种适用于新能源并网的谐振升压变换器27-33

摘要:谐振变换器由于可实现开关器件的软开关而十分适用于高压大功率场合。由此提出了一种适用于新能源并网应用场合的谐振升压变换器,该变换器利用LC并联谐振网络可实现很高的电压增益,同时具有开关管零电压开通和近似零电压关断以及整流二极管零电流关断的优点。此外,相比于传统谐振变换器,该变换器在整个负载范围内开关频率变化范围小。阐述了该变换器的工作原理和工作特性,讨论了谐振网络参数的选择,给出了具体的控制电路,并通过一台100V/1k V、1k W的原理样机验证了该变换器的工作原理,最后给出实验结果。

航天电源控制器集成模块的控制策略及参数设计方法34-42

摘要:在航天器太阳电池阵——蓄电池电源系统中,采用新型电源控制器(PCU)集成模块替代原有PCU中的多个功率调节器,可以简化电路结构,降低系统成本。但是PCU集成模块的控制策略需要改进,并且电路参数设计更加复杂。提出该模块在两种不同续流方式时的控制策略,并对其中的分域控制和双频率PWM控制进行详述。在此基础上,通过详细分析不同工作模式时的输入、输出特性,提出PCU集成模块的电路参数设计方法。最后,搭建了一套110W的原理样机并进行了实验验证。

基于阻性下垂的逆变器无线并联均流控制43-50

摘要:通过电压、电流双闭环控制参数的设计将逆变器输出阻抗调整为阻性,提出一种改进的基于阻性输出阻抗的功率下垂策略,加入自适应虚拟电阻以调节逆变器等效输出阻抗,改善有功功率调节,削弱有功功率均分同输出电压幅值的强耦合,在并联单元输出电压幅值由于不可控因素造成一定程度差异时也能实现较好的功率均分。引入电压参考前馈,用于补偿瞬时值电压环未引入积分环节造成的空载闭环增益损失。有效值环的加入在保证系统负载调整率的同时,也使得系统闭环不会出现过增益。实验结果表明所提控制方案应用于阻性逆变器无互联线并联均流控制的有效性。

基于虚拟输出阻抗分析的并联三相四桥臂逆变器环流抑制51-62

摘要:三相四桥臂(3P4L)逆变器在三相三桥臂逆变器的基础上引入第四桥臂,使得三相能够解耦控制并具备带不对称负载能力。多个逆变单元共输入、输出方式并联,能够实现功率扩容,但同时也带来并联单元之间的环流问题。而3P4L由于其独特的拓扑结构,其并联控制策略较单相或三相三桥臂逆变器并联更为复杂。在基于双闭环平均电流均流控制的并联3P4L逆变器控制策略基础上,建立并联系统的小信号模型,并由此获得并联桥臂的虚拟输出阻抗模型。分析控制环路以及主电路参数与虚拟输出阻抗的关系,根据分析结果指导环路与主功率器件的参数设计,达到抑制并联桥臂环流、提高并联单元均流性能的目的,最后提出基于虚拟输出阻抗分析法的并联环流抑制方法,通过仿真和实验验证了该方法的正确性。

一种基于单相并网逆变器的柔性切换系统63-69

摘要:基于网络数据中心(IDC)的三相供电系统,提出一种基于单相逆变器的柔性切换系统。该系统通过调整各个设备组所在电网供电相位置来达到三相平衡配电的目的。分析了该系统的逆变器并网控制策略,对逆变器采用电压控制模式,并提出在负载电压过零点时进行切换,可以避免负载中产生冲击电流。同时分析了逆变器并网过程中,环流产生的原因及其影响。该系统可很好地完成IDC设备在不同电网相位间的无跳动柔性切换。

光伏并网三相电流型多电平变流器拓扑与控制70-75

摘要:由于光伏电池具有电流源输出特性,因此电流型变流器非常适合于光伏并网系统。采用多电平结构,具有输出电流波形正弦度好、输出电流控制直接、开关器件电流应力低以及等效开关频率高等优点。提出一种三相电流型多电平变流器光伏并网系统,采用两组光伏电池阵列供电。通过插入一级直流-直流变换电路,实现最大功率点跟踪独立控制。网侧采用一种新型三相电流型多电平变流器,通过移植电压型多电平变流器的PD-PWM技术,有效减小入网电流谐波畸变。结合锁相环与功率解耦控制,提出基于电流型多电平变流器的并网控制策略,实现网侧的任意功率因数运行。基于PSIM仿真环境搭建系统模型,仿真结果说明了光伏并网三相电流型多电平变流器拓扑与控制的有效性。

基于新型矢量选择表的电压型三电平中性点钳位整流器直接功率控制策略76-89

摘要:在电压型三电平中性点钳位(NPC)整流器的控制策略中,直接功率控制(DPC)策略具有算法简单和动态性能好的优点。分析了电压型三电平NPC整流器DPC策略的基本原理,推导了系统瞬时功率与交、直流侧参数的关系,并研究了系统直流电压利用率对瞬时功率的影响,提出一类新颖的三电平NPC整流器DPC策略。该策略将系统直流电压利用率分成若干区域,在每个区域中选择不同的矢量选择表对系统瞬时功率进行控制。此外,通过合理选择DPC策略矢量表对应的开关状态,解决了三电平NPC整流器直流电容电压不平衡问题。最后,针对某些直流电压利用率区间内系统瞬时无功功率存在非正常波动问题,分析其产生原因,并通过添加过渡扇区及与之对应的矢量选择表格,对系统瞬时无功功率的非正常波动进行修正。仿真和实验验证了理论分析的正确性。

电工技术学报杂志电机与电器
基于齿部磁场分析的大型潜水电机气隙偏心故障研究90-95

摘要:大型潜水电机广泛用于工矿企业给排水、城市污水处理等场所,然而转轴弯曲、轴承磨损等机械故障会引起气隙偏心。气隙偏心轻则导致气隙磁场畸变、振动增大和电流波动,重则定、转子相摩擦,导致设备停机或损坏。由此推导了大型潜水异步电机动态气隙偏心状态下某一固定位置处的定子齿部磁通解析表达式,分析偏心状态下的磁通故障频率,其基本思想是认为定、转子合成磁动势和气隙磁导决定了气隙磁通的大小,而定子齿部对应位置处气隙中的磁通全部经过齿进入定子轭部,据此提出了基于齿部磁场分析的大型潜水电机气隙偏心故障在线监测方法。最后,利用有限元法对理论分析进行了验证,并对故障频率的幅值与偏心度之间的关系作了进一步探索,为异步电机动态气隙偏心的精确检测提供了依据。

一种新型Inside-Out核磁共振传感器——三圆柱磁体阵列96-101

摘要:介绍了一种新型的inside-out核磁共振传感器。该传感器磁体结构由三个沿轴向磁化的圆柱形永磁体同轴排列而成,结构紧凑。通过调节三个磁体之间的距离,可以在磁体结构外侧建立起径向对称的均匀静态磁场或有恒定梯度的静态磁场B_0,其方向平行于传感器轴向。为了满足射频磁场B_1垂直于静态磁场B_0的要求,射频线圈采用马鞍形结构。传感器直径为2.8cm,长度为6cm,重为200g。该传感器磁体结构简单,且灵敏区域相对其本身尺寸较大。

基于变异系数-模糊评判法的交流接触器动态响应批不确定度的分析与评价102-108

摘要:首先分析了接触器动态响应过程中触头运动参数不确定的产生原因和主要类型,以9台接触器的不确定度构成抽样样本,在此基础上提出整体批不确定度指标,并利用K-S小样本检验法估计整批产品不确定度的置信区间。通过实例计算9台样品的批不确定度点估计为4.870,在置信水平95%下批不确定度置信区间为(3.846,5.894)。提出批量产品的动态响应不确定性的评价方法,为用户选择动态响应一致性的电器产品提供理论依据,具有实际应用价值。

低压系统串联故障电弧在线检测方法109-115

摘要:故障电弧是引发电气火灾的主要原因,有效可靠地检测出故障电弧是预防电气火灾的迫切要求。本文首先基于居民用电系统搭建了模拟串联故障电弧的实验平台,而后设计了以常见家用电器为负载的实验方案并采集到不同条件下的故障电弧信号。基于电弧电流的特性分析,提出了一种故障电弧在线检测方法。该方法在线路电流相邻周期相减的基础上进行小波阈值去噪和归一化,利用周期幅值作为电弧的特征量,将特征量与参考值进行比较来判断故障电弧的发生。通过对单一负载、组合负载、启动过程、正常工作以及不同电压下串联故障电弧实验数据进行分析,得到了不同负载下电弧特征量的公共阈值。与其他方法的比较结果表明所提方法能够有效检测故障电弧的发生。

电工技术学报杂志电力系统
输电网负荷恢复方案的优化计算方法116-124

摘要:提出了一种输电网负荷恢复方案的优化计算方法。首先,将负荷恢复过程建模为序贯决策,将其分解为一系列相关的步骤,每一步允许恢复的负荷量上限由前一步总的发电机出力和各发电机运行约束共同确定。每一步的目标是在潮流约束以及考虑离散负荷增量的条件下最大化负荷恢复量。然后,将每一步的决策问题建模为一个混合整数非线性规划模型,并采用分支割平面法进行求解。集成三种割平面大幅消减了分支定界树的规模。最后,通过求解一系列的优化模型以获得完整的负荷恢复方案。通过RTS 24节点和IEEE 118节点算例证明了所提算法的正确性和有效性。

基于CEQ(λ)多智能体协同学习的互联电网性能标准控制指令动态分配优化算法125-133

摘要:在CPS指令动态分配过程中,应用单智能体Q(λ)算法下的CPS合格率虽然可以满足要求,但还存在收敛速度较慢、寻优空间较小等问题。为此,提出应用多智能体相关均衡强化学习的方法来弥补单智能体强化学习的不足。根据调频时延将AGC机组分成煤电、气电和水电等类型,对CEQ(λ)应用于这n类智能体组成的CPS调节指令动态分配进行研究分析。标准两区域模型及南方电网模型仿真研究表明:多智能体CEQ(λ)算法适用于随机、机组组合复杂的互联电网CPS指令动态最优分配,能有效提高系统的适应性、鲁棒性和CPS考核合格率。

跨区互联电网热稳定安全域边界近似方法134-146

摘要:基于多元非线性回归理论,探究满足跨区域互联大电网联络断面支路N-1热稳定约束下的热稳定安全域边界(SRB)近似算法。构建多种电力系统热稳定安全域边界近似模型,引入模型拟合优度、总体显著性水平、变量显著性水平以及参数置信区间等概念,对所建模型进行全面、综合的评估,判定所提模型的可靠程度,确定合理的安全域边界近似模型。与实际区域互联大电网相结合,通过大量计算结果对所提模型验证、评估,确定可综合、全面反映安全域边界特性的近似模型;在此基础上提出并验证电力系统热稳定安全域边界近似的快速算法及多支路热稳约束下的电力系统热稳定安全域边界近似算法。最后将所提方法应用到实际电网中,构建满足实际跨区域互联大电网联络断面支路N-1约束的热稳定安全域。

基于移动多动态联盟的配电网故障恢复研究147-155

摘要:针对含分布式发电(DG)的配电网发生大面积故障和联锁故障的快速故障恢复问题,提出了一种基于移动多动态联盟的配电网故障恢复策略。该多系统中设置本地主机为控制中心,将各馈线和DG作为子任务。当配电网发生大面积故障时,各根据失电负荷的容量及各边缘馈线的备用容量求得的恢复可能性指标值(RPI)选择较优的动态联盟组合,并启动相应子的动态联盟模块进行快速故障恢复。若在故障恢复过程中发生联锁故障时,系统也可动态地加入新的子,并在原基础上依次更新信息及恢复可能性指标值,通过故障间关系对动态联盟方案进行调整,而不用对全局进行重新优化,可快速方便地应对新故障的发生。算例表明:该研究适用于含DG的配电网发生单故障、连续故障和大面积失电的情况,能够提高复杂故障问题的恢复效率,具有很强的可扩展性。

电动汽车三相不控整流充电机频域谐波模型156-162

摘要:电动汽车充电站的谐波污染主要来自充电机前级的不控或相控整流电路,针对采用无源功率因数校正的三相不控整流充电机,分析其在充电电流连续和断续模式的工作原理,根据充电过程中电压和电流平衡方程,推导充电机的频域谐波耦合导纳矩阵,并由充电等效电路得到不同模式下的谐波导纳矩阵参数,由此建立电动汽车充电机频域谐波解析模型。该模型将充电机时域非线性特征转换成频域线性导纳矩阵,以表征其各次谐波电流与机端各次谐波电压的耦合关系。最后,通过仿真和实验分析验证了该模型的正确性。