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19期杂志 文档列表

电工技术学报杂志30周年专题
电磁发射系统中电力电子技术的应用与发展1-10

摘要:近年来,电力电子技术的飞速发展推动了电磁发射技术稳步走向工程应用。该文列举了电力电子技术在电磁发射储能系统、脉冲功率变换系统、闭环运动控制系统中的典型应用,并对后续加快电力电子技术的发展提出了几点建议。

关于电磁场解析方法的一些认识11-25

摘要:对电磁场解析方法进行了综述。指出了解析解的重要性:能够直观揭示电磁场的变化规律,不存在数值不稳定问题,表达式能被他人重复导出,表达形式具有科学美,是数值解的基础,并作为计算公式被广泛用于解决工程问题。介绍了几种常用解析方法:分离变量法、复变函数法、格林函数法、积分变换法以及近似解析法。重点回顾了历史上的若干经典解析解:兰帕一汤普森定理、范德堡公式、螺线管中心的均匀磁场表达式、放置式线圈的阻抗增量、Halbach永磁体的磁场计算法、脑磁测量基准计算公式、浅表面缺陷涡流场的三维渐近解析解、金属管道涡流场的三维解析解。给出了有助于解析求解的几本参考书。最后提出了今后需要进一步研究的一些问题:用保角变换方法求解稳恒磁场、现有解析方法的综合使用、借鉴最新数学物理方法、瞬态涡流场的解析求解、微扰法中高阶导数项的求解、逆问颢的解析求解。

超高频功率变换器研究综述26-36

摘要:随着电力电子技术的不断发展,超高频(30~300MHz)功率变换器逐渐成为研究热点。超高频功率变换器能有效减小系统无源元件的数值与体积,极大地提高系统的功率密度。但是极高的开关频率对系统的开关特性、拓扑特性以及控制特性均提出了更高的要求。该文从超高频功率变换器的发展背景入手,概述了超高频功率变换器的发展现状。介绍并比较了目前超高频功率变换器的主要拓扑,同时讨论分析了适用于超高频功率变换器的谐振驱动方式以及控制方法。为超高频功率变换器的后续研究提供了参考。

无刷双馈风力发电机的设计、分析与控制37-53

摘要:无刷双馈发电机是一类具有两个交流馈电端口和一个公共机械端口的新型发电机。该类电机易于实现变速恒频运行;由于去除了传统双馈发电机中的电刷集电环,具有可靠性高、维护成本低等优点,同时便于实现有功和无功的近似解耦控制,因而被认为是最有希望取代现有双馈发电机的一种电机类型。该文介绍了现有无刷双馈发电机的基本结构与工作原理,总结了它们的共性特点和个性差异以及当前研究中存在的问题;从电机设计角度对比分析了三种主流无刷双馈发电机的功率密度和转矩密度;对其分析设计方法和控制策略进行了综述,讨论了不同无刷双馈发电机在控制上的统一性;基于对无刷双馈电机设计、建模与控制方面的研究,提出一种可以改善功率密度的新型双定子无刷双馈风力发电机结构,并就独立运行和并网运行两种不同工况提出了相应的控制策略,给出了实验结果。最后对该类电机的应用前景和发展方向进行了展望。

平衡态与非平衡态电弧等离子体微观特性计算研究综述54-65

摘要:以SF6、CO2、C3F8、C5F100等气嫩为主要介质,介绍了近三十年来国内外对平衡态与非平衡态电弧等离子体微观特性计算的研究进展。平衡态等离子体的做观特性研究,以粒子组分、统计热力学参数、输运系数以及混合扩散系数等物性参数计算为主。而非平衡态等离子体的微观特性研究是在量子化学计算理论的支持下,以化学反应和化学反盅速率研究为基础,通过建立双温化学动力学模型来描述粒子浓度的时间演化规律。

电工技术学报杂志电力电子与电力传动
非隔离型三相四桥臂光伏逆变器漏电流抑制研究66-73

摘要:针对非隔离型三相三桥臂光伏逆变器无法有效抑制漏电流的问题,提出基于三相四桥臂拓扑的漏电流解决方案。建立非隔离型三相四桥臂光伏逆变器系统共模模型,分析了影响系统漏电流的主要因素和变量,提出一种基于布尔函数逻辑运算的新型载波调制策略。该调制可以实现共模电压恒定,从而有效抑制漏电流。最后搭建了TMS320F28335DSP+XC3$400FPGA数字控制硬件实验平台,对提出的新型载波调制进行了实验研究,并与传统调制方案进行了对比分析,

一种基于扩展卡尔曼滤波算法的MMC系统故障诊断策略74-84

摘要:模块化多电平换流器(MMC)凭借其诸多优势已成为高压大功率工况下的核心拓扑,针对MMC系统常见子模块故障的诊断技术直接影响着系统的安全稳定运行。在分析MMC系统离散域数学模型和发生子模块功率单元故障时内部状态变化的基础上,提出一种基于扩展卡尔曼滤波算法(EKFA)的MMC故障诊断策略,旨在通过观测系统内部环流状态以快速判定系统是否处于故障状态。首先,参考系统离散域数学模型建立系统扩展卡尔曼滤波方程;其次,构建故障诊断系统的判别机制与定位环节;最后,为验证所提故障诊断策略的可行性和有效性,在子模块不同类型故障状态下,对其进行仿真和实验的对比分析。实验结果表明,所提故障诊断技术能够快速判定故障状态,并定位故障点所在位置,提升MMC系统的安全性能。

基于相位裕度补偿的大型光伏电站谐波谐振抑制策略85-96

摘要:将电网阻抗对大型光伏电站的影响等效转换为对各台逆变器的影响,分析了等效电网阻抗对系统有源阻尼及稳定裕度的影响:电网阻抗的变化不会使系统有源阻尼失效而引发谐波谐振,但会使系统稳定裕度降低。通过分析稳定裕度对开环截止频率和相位交界频率处闭环增益的影响,揭示出系统谐波谐振机理:稳定裕度的减小导致系统对开环截止频率或相位交界频率谐波的放大作用增强,稳定裕度减小到零时,系统对相应频率谐波的放大作用为无穷大,将引发谐波谐振现象。提出一种基于相位裕度补偿的谐波谐振抑制策略,即采用超前环节补偿系统相位,通过比例环节调整开环截止频率,实现对相位裕度的补偿。所提抑制策略可使系统维持足够的稳定裕度,从本质上抑制了谐波谐振的发生。仿真及实验结果验证了理论分析的正确性。

双重移相控制与传统移相控制相结合的双有源桥式DC-DC变换器优化控制策略97-105

摘要:为减小双有源桥式DC-DC变换器的功率损耗,提出一种双重移相加传统移相控制的优化控制策略,保证漏感电流有效值最小,同时使得所有开关管实现零电压开通(ZVS)软开关。首先分析变换器在传统移相和双重移相下的传输功率特性和软开关范围。在此基础上,通过建立漏感电流有效值、传输功率及软开关条件的数学模型,得出一条最优控制轨迹。该轨迹确保变换器工作于最小电流有效值状态且可以实现ZVS软开关,从而显著减小系统的导通损耗和开关损耗,实现了双有源桥变换器的优化控制。实验结果验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

基于NSGA-Ⅱ算法的ECPT系统PID参数寻优及输出稳压控制106-114

摘要:针对电场耦合型无线电能传输(ECPT)系统阶数高、非线性、对系统参数变化敏感导致其输出电压质量下降、系统不稳定等问题,提出一种最优控制器设计方法。该方法首先建立系统广义状态空间平均(GSSA)模型,并基于此模型,利用多目标多约束遗传算法(NSGA-Ⅱ)对PID控制参数进行自动寻优,有效解决了高阶系统PID控制器最优参数难以设计的难题,改善了闹环系统的上升时间、稳态误差以及对变化参数的鲁捧性能,并将超调限定在一定范围内,提升系统的稳定性。仿真和实验结果验证了GSSA模型的准确性以及在此模型上利用NsGA-Ⅱ算法进行控制参数寻优的有效性。

电工技术学报杂志电机与电器
两电机转矩同步系统有限集模型预测控制115-122

摘要:首先分析了基于转矩跟随结构的两电机转矩同步控制系统,针对传统结构中同步误差开环控制的问题,通过推导同步误差变化率的影响因素,提出了一种基于统一预测模型的两电机转矩同步有限集模型预测控制策略。通过对两电机同步系统进行统一建模,将电机之间的q轴电流同步误差作为统一预测模型的一个状态变量,从预测控制的角度对同步误差实现闭环控制,使同步误差参与逆变器开关状态选择。最后,实验证明了所提控制策略能够实现系统的转矩同步控制。

定子永磁型步进电动机结构原理及分析计算123-131

摘要:为提高混合式步进电动机(HSM)的运行性能,彻底消除其转子放置永磁体的结构弊端,提出了一种定子上放置永磁体的新型步进电动机(SPMSM),其工作原理与HSM完全相同,但结构更为简单,转矩/功率密度及效率更高。对SPMSM的运行原理及所采用的关键技术进行了分析,并与DSPM电动机进行了比较。同时,基于步进电动机归一化设计思想,并结合SPMSM磁场呈二维分布的特点(忽略电动机端部效应),提出了适用于SPMSM的归一化分析计算方法,并对其磁链、电动势、转矩及功率进行了计算。试制了一台2相8极50齿SPMSM样机,通过实验验证了其工作原理的实际可行性。有限元仿真与实验结果表明,所采用的理论分析方法及所建立的功率方程能较好地反映SPMSM的实际特性,且具有较强的适用性,为该类步进电动机的设计和分析提供了参考。

基于电机驱动系统的齿轮故障诊断方法对比研究132-140

摘要:电机的电磁转矩、定子电流等信号可以反映负载转矩的变化,故而在采用电机驱动的齿轮传动系统中,可直接利用电机本体作为传感器来实现齿轮故障的无损诊断。建立了电机、齿轮一体化机电系统模型,对电磁转矩分析法(ETSA)和电机电流特征分析法(MCSA)的故障诊断原理进行了分析与仿真验证,发现电磁转矩信号不受电流基波的影响,更能直观地体现出故障信息;且故障特征在频域下比时域下更为明显。实验平台综合对比了不同转速和负载转矩下两种方法的诊断效果。结果表明两种方法均受转速和负载转矩影响较大,低速重载有利于故障诊断的进行;但ETSA比MCSA适用的转速范围更广。

基于Smith预估和性能加权函数的永磁直线同步电机鲁棒迭代学习控制141-146

摘要:针对永磁直线同步电机(PMLSM)迭代学习控制(ILC)过程中,由于扰动及时间滞后引起的系统不稳定、误差难以收敛及跟踪精度下降等问题,提出一种基于Smith预估和性能加权函数的鲁棒ILC方案。Smith预估器与ILC相结合,可在不需要PMLSM精确数学模型的情况下,减少时间滞后对系统跟踪性能的影响,避免迭代过程中由于时间滞后的累积而引起的系统不稳定。由于系统存在外部扰动、参数变化、端部效应等不确定因素,充分利用性能加权函数的信息设计反馈控制器,在满足鲁棒收敛条件情况下,可使位置误差收敛到期望值。实验结果表明,所提出的控制方案可以提高PMLSM伺服系统的位置跟踪精度,增强系统的鲁棒性。

考虑损耗的内置式永磁同步电机标幺化系统硬件在环实时仿真与测试147-154

摘要:传统内置式永磁同步电机实时仿真建模通常只针对某一特定电机,且不考虑电机实际运行中存在的损耗,这存在两个缺点:一是采用实际值建模通用性不足,改变电机参数容易造成定点数溢出或芯片资源的浪费;二是如果不考虑实际电机尤其是大功率电机运行中的损耗,会引起一定的仿真误差。为解决这两个问题,建模采用标幺化,以适用于不同功率等级的电机;同时,建模时加入了等效损耗模型。为对比实时仿真模型相对于真实电机的准确度,搭建了2个实验平台,即硬件在环半实物平台(HILBench)和实物双电机对拖平台(M/G Bench)。以M/G Bench为基准,测试转矩从轻载到额定负载,得到电机在不同转速下的电流值,将相同工况下的HILBench电流值与之对比。结果表明,所提方法提高了HIE实时仿真的准确度,轻载误差为2%~6%,重载误差为1%~2%。

电工技术学报杂志电力系统及其自动化
风电功率爬坡气象场景分类模型及阈值整定研究155-162

摘要:摘要为了判定和预报引发风电功率爬坡事件的风速突变的强对流气象类型,考虑风电场实际运行状态、电力系统运行方式以及区域电网的热备用启动速度和承受能力确定风电功率爬坡定义及其爬坡气象场景判定标准。在此定义上,引入支持向量标记法构造了风电功率爬坡场景分类的极小值和极大值的初始化模型,通过合适的显著性参数因子及预分类结果,建立风电功率爬坡场景分类模型。进而根据气象学物理意义分类出典型爬坡气象类型和相关特征因子阎值范围。实例分析表明,风电功率爬坡气象场景分类模型和确定的分类特征因子阈值对预报判别出目标区域风电功率爬坡气象类型有较好的指导作用。

清洁能源与电动汽车充电站协调投资的低碳效益分析163-171

摘要:针对CO2减排规划目标,引入低碳效益的概念,即使用全寿命周期内某减排项目单位投资的碳减排量来评价不同减排技术的减排效率。以低碳效益最大化为目标建立风电、光伏电源和电动汽车充电站协调投资模型。采用改进的离散细菌群体趋药性算法进行求解,通过对实例的计算分析得到符合减排要求的投资规划方案。最后对比以CO2减排量最大为目标函数的投资策略,证明所提模型和优化算法的正确性和有效性。

基于多层次协同分析的高中压配电网可靠性评估172-181

摘要:针对现有配电网可靠性评估方法主要对不同电压等级配电网进行独立评估的问题,基于配电网多层次间故障协同处理过程,提出一种高中压配电网可靠性协同评估方法。首先,通过分析高中压配电网的结构与特点,划分适用于可靠性协同评估的高中压配电网三层次结构;并根据层次问的协调配合关系,建立高中压配电网可靠性协同评估模型。然后,针对高压配电网的典型接线模式以及中压配电网多联络结构,提出高中压配电网故障影响协同分析方法,分别构建高压配电网递进式故障影响分析模型以及中压配电网多联络故障恢复模型。最后,结合可靠性评估解析法,提出基于多层次协同分析的高中压配电网可靠性评估方法。通过算例分析验证了该方法的有碱性.