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22期杂志 文档列表

第七届电磁场问题与应用国际会议(ICEF'2016)综述1-4

摘要:在介绍2016 年第七届电磁场与应用国际会议概况和主要学术专题的基础上,分析了应用电磁学理论与应用领域的现状和取得的主要成果,提出了对未来发展的建议与思考.

基于云计算的电磁问题并行计算方法5-11

摘要:针对电工装备性能分析与优化所需的易用高性能计算问题,使用云计算技术搭建了弹性集群,实现了典型电磁问题在弹性集群中的并行计算.使用虚拟化技术将计算机资源整合为资源池,搭建并部署了可实现弹性计算的云平台及并行计算所需的弹性集群.计算节点通过千兆路由器相连,节点之间使用SSH 通信协议.选取感应电机和变压器作为计算案例,使用Fortran 编写静磁场计算程序.对云计算的并行架构OpenMpi 与MapReduce 进行了分析研究,使用OpenMpi并行化方法实现了数百万计算节点的并行计算.并通过与商业软件计算结果的对比验证了计算的正确性.研究结果表明,可在云计算的弹性集群上使用OpenMpi 实现大规模并行计算.相比超级计算机提供的并行计算方案,本文使用云计算建立的弹性机群具有便捷、按需、可配置的优点,这为高性能计算提供了一种更易获取、易用的解决方法,为开展复杂真实机构的集成计算提供了高性能计算的理论和实践依据.

磁耦合谐振式无线电能传输系统阻抗分析与匹配电路设计方法12-18

摘要:针对无线电能传输系统中阻抗失配引起的效率低和烧毁射频功放等问题,综合考虑耦合因数、电源和线圈内阻,利用互感耦合理论对四线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统中射频功放的负载阻抗进行等效分析;并针对通过改变系统互感系数来调整阻抗难以达到理想效果的缺陷,提出和设计阻抗匹配电路方法来调整阻抗.根据阻抗特性设计了π 型结构的阻抗匹配电路,给出了系统器件参数的计算方法和结果.最后设计了基于磁耦合谐振技术的无线电能传输装置,并进行了阻抗匹配实验,实验结果与理论分析具有较好的一致性,证明了理论分析的正确性.也为进一步研究自适应阻抗匹配,提高无线电能传输功率和效率提供了有益的参考.

超微晶合金旋转磁特性测量用励磁装置的设计与优化19-27

摘要:旋转磁心损耗广泛存在于高频变压器T 形连接点处与高速电机的定子上.为了对二者进行更好的分析,需要将高频下的旋转磁心损耗进行精确测量.本文就四种不同的励磁结构进行有限元分析,阐述了励磁结构对准确度的影响.在此基础上,根据超微晶物理特性提出一种立体式二维高频励磁装置,对励磁绕组进行计算,并优化设计了磁轭结构,将测试频率提高到10kHz.

屏蔽感应电机等效电路参数的有限元计算法28-34

摘要:提出了一种从有限元电磁场分析结果中准确提取屏蔽电机等效电路参数的方法.基于对2-D 时谐电磁场的分析,利用傅里叶变换分析得到气隙磁通密度基波幅值并得出感应电动势的精确值.利用冻结磁导率法来计及不同转差率下的铁心饱和情况,推导出了转子外表面的坡印亭矢量表达式并据此得出传到转子侧的复功率,进而得到转子侧等效电路参数.然后,根据一台屏蔽感应电机建立有限元分析模型,将上述方法应用于该电机从而得到其等效电路参数.最后,将等效电路得到的结果与有限元分析及实验结果进行对比,验证了上述方法的准确性.

基于比例谐振控制的共直流母线开绕组永磁同步电机零序电流抑制技术35-44

摘要:由于共直流母线的开绕组永磁同步电机系统存在零序电流回路,变流器调制产生的共模电压和永磁体自身反电动势零序分量构成的零序电压源会在电机绕组内产生零序电流,影响开绕组永磁同步电机的运行效率和稳定性.因此,提出一种基于比例谐振控制的零序电流抑制方法,在建立开绕组永磁同步电机及其零序回路数学模型基础上,通过设计基于比例谐振控制的零序电流闭环系统来控制变流器输出电压的零序分量,达到对零序电流的抑制目的.同时深入分析了所提零序电流抑制策略在开绕组永磁同步电机不同运行工况下的稳定运行能力.最后,通过构建开绕组永磁同步电机实验系统,验证了所提出零序电流抑制策略的有效性.

多电平双丫移30°永磁同步电机的矢量控制系统45-56

摘要:为了进一步提高调速系统的容量,降低输出谐波和转矩脉动,将多电平逆变器与多相电机相结合,给出了五级十一电平级联型多电平逆变器驱动双丫移30°永磁同步电机的六相调速系统拓扑结构,分析了电压空间矢量在各正交空间的分布,研究了基于双级联型逆变器的四矢量空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法.基于Matlab 的仿真将级联型多电平逆变器驱动的双丫移30°永磁同步电机矢量控制系统与两电平逆变器驱动的双丫移30°永磁同步电机矢量控制系统进行比较,前者的转矩、稳态电流等性能均优于后者,其稳态电流总谐波畸变率仅为2.68%.基于DSP的实验表明级联型多电平逆变器输出波形接近正弦波,转矩脉动较小,稳态电流谐波含量低,达到了预期的控制效果,从而验证了本文所提方法的可行性.

双断口真空断路器配合特性仿真与试验57-65

摘要:针对目前多断口真空断路器多采用并联均压电容,均压可能存在运行隐患的问题,通过研究双断口真空断路器间隙,配合和不同横磁(TMF)触头和纵磁(AMF)触头真空灭弧室组合取缔均压电容得到最佳的开断能力.基于真空电弧连续过渡模型建立了双断口真空断路器仿真模型,通过仿真与合成回路试验,研究了不同燃弧时间、不同期性和不同组合方式对开断能力的影响.仿真得到横纵组合方式具有最强的开断能力,且非同期动作(高压侧滞后动作)具有更强的开断能力,并得到了双断口真空断路器最佳间隙配合特性.试验结果验证了仿真结果,并且证明了双断口真空断路器非同期动作存在电压分布反转和开断突变区间.最后得到双断口真空断路器优化方案-对真空灭弧室的优化和非同期间隙的最佳配合,实现自均压效果进而取缔均压电容,为多断口真空断路器的发展提供了新的思路与方法.

带零电压转换软开关的新型单相单级隔离式Cuk开关电源66-72

摘要:针对Cuk 变换器在硬开关工作模式下开关损耗大、传输效率低、di/dt 和du/dt 较大以及电磁干扰严重等不足,研究了一种基于零电压转换(ZVT)软开关技术的隔离式Cuk 变换器系统.详细分析了隔离式Cuk 变换器的软开关工作过程,计算了变换器和ZVT 软开关电路的参数,研制了一台额定输出功率为500W 的带ZVT 软开关的新型单相单级隔离式Cuk 高频开关电源样机.实验结果表明变换器中的开关管均工作于软开关模式,与硬开关工作模式相比,有效减少了开关损耗,减小了di/dt 和du/dt,降低了电磁干扰,提高了开关变换器的效率,从而验证了本文提出的方法和参数设计的合理性.

双Buck/Boost集成双有源桥三端口DC-DC变换器73-82

摘要:在传统的双有源桥变换器的基础上集成两个双向Buck/Boost 电路,提出了一种双Buck/Boost 集成双有源桥三端口DC-DC 变换器,该变换器实现了桥臂开关管的复用,提高了功率密度.以光伏-蓄电池混合发电系统为例对该变换器拓扑进行分析,采用移相+PWM 进行控制,通过控制移相角实现输入与输出端口间功率传输,通过调节占空比来匹配输入端口电压等级,以实现光伏端口的最大功率点跟踪和平衡蓄电池端口的能量传递.分析了该变换器的工作原理、稳态与软开关特性,该变换器较大程度地改善了传统移相控制下DAB 在移相角较小时的软开关条件,使得在宽工作范围内能够实现所有功率开关管的软开关.最后建立300W 实验样机进行方案验证.

一种嵌入重复控制内模的三相锁相环的设计与实现83-91

摘要:作为分布式并网发电系统众多关键技术之一的电网同步锁相技术一直是国内外研究的热点.针对现有锁相环算法需要级联无穷个滤波器(或调节器)才能完全抑制电网谐波这一问题,提出了一种嵌入重复控制内模的锁相环方法.利用重复控制内模在电网基波频率及各次谐波频率处产生谐振尖峰这一特性,结合交叉解耦复数滤波器能分离电网基波正负序的特点,设计了一种能够完全消除谐波的正负序分量提取结构,分离出的纯净正序分量经过基本的同步坐标系锁相环能提取出频率、相位等信息.最后通过Matlab/Simulink 仿真和相关实验在电网电压畸变、不平衡情况下对所提锁相环方法进行了测试,结果验证了该方法的正确性和有效性.

级联型电力电子变压器电压与功率均衡控制方法92-99

摘要:对于模块级联型电力电子变压器,如果整流级直流输出电压不均衡或各双有源DC-DC变换器(DAB)模块传递的功率不均衡,可能导致开关器件电压或电流应力分配不均.因此提出在整流级采用电压均衡控制,在DAB 级采用功率均衡控制来解决整流级输出电压的不均衡问题和因各DAB 模块参数不匹配导致的功率不均衡问题.对于该功率均衡控制,是利用各整流模块占空比的有功分量作为反馈量来调节各DAB 模块占空比实现的.电压均衡控制与功率均衡控制共同作用,以使系统达到整流级直流输出电压均衡和各DAB 模块功率均衡的目的.此外,该功率均衡控制可以很容易由DSP 实现,且不需要任何电流传感器.该控制方法已得到仿真验证,并在模块级联型电力电子变压器实验平台上得到实验验证.

双向全桥DC-DC变换器基于电感电流应力的双重移相优化控制100-106

摘要:通过分析双向全桥DC-DC 变换器采用单移相和双重移相控制的工作原理,推导出了两种控制方式下变换器电感电流应力与传输功率、输入与输出电压调节比及移相角比之间的数学关系.为了有效降低变换器电流应力,针对不同的传输功率及电压调节比,通过寻优求得使电感电流应力达到最小的最优移相角.据此提出一种双向全桥DC-DC 变换器双重移相优化控制策略,在实现输出电压闭环控制的同时使变换器电流应力达到最小.采用该优化控制策略,双重移相控制的电流应力始终小于单移相控制,并且当变换器工作在轻载且电压调节比较大时,该优化控制策略的优势更加突出.搭建了实验样机,对理论分析进行了验证,并与传统单移相控制进行了对比.实验结果验证了所提出最优控制策略的有效性与可行性.

模块化多电平矩阵变换器输入输出频率相近时低频运行控制策略107-114

摘要:提出了一种模块化多电平矩阵变换器(M3C)输入输出频率相近时的低频运行控制策略.方案采用桥臂电流反馈控制,实现输入输出侧电流和内部环流的三重控制,并约束内部环流不影响输入输出侧;电压外环采用层次化电容电压控制策略,包括M3C 总电容电压控制、输入输出侧相间平衡控制以及桥臂间平衡控制,其中桥臂间平衡控制通过叠加高频环流及零序电压实现,并引入PR 控制器实现差频纹波的闭环抑制.该方案适用于输入输出侧频率相同的特例工况.通过OPAL-Rtlab 半实物实验验证了该方案的可行性和有效性,以及优良的动静态特性.

下垂控制逆变器中并网功率控制策略115-124

摘要:下垂控制策略广泛应用于交流微电网中,可以实现并网模式和孤岛模式的无缝切换以及不同逆变器之间的功率均流.然而,在目前的研究工作中,并网模式下的工作性能却很少被考虑到.实际上,并网模式下的功率控制会受到电网频率以及电网电压幅值波动的影响,并且传统下垂控制中无功功率控制本身就存在静态误差.因此提出了电网频率和电网电压幅值前馈控制来抑制电网波动对功率控制的影响,另外基于此提出公共耦合点电压幅值控制实现无功功率的无静差跟踪.基于提出的控制策略实现了下垂控制逆变器并网功率的精确稳定控制.

一种LCCL滤波器及其在半桥电力有源滤波器中的应用125-136

摘要:提出一种新型高阶电力滤波器,将其命名为LCCL 滤波器.与传统的LCL 滤波器相比,LCCL 滤波器通过在网侧电感支路并联一个小电容,使网侧电感与并联电容在开关频率处发生并联谐振.谐振使LCCL 滤波器网侧支路在开关频率处呈现无穷大的阻抗,相比LCL 滤波器可以更好地抑制开关频率附近电网电流纹波,减小电网电流THD.与LLCL 滤波器相比,LCCL 滤波器具有较好的抑制参数变化的能力,在考虑电网内阻抗时,拥有更好的高频纹波抑制性能.同时,可以更容易地进行基于电容电流反馈有源阻尼的控制器设计.LCCL 滤波器作为电压源型逆变器(VSI)与电网的接口,可应用于PWM 整流器、有源电力滤波器(APF)和通用电能质量控制器(UPQC)等多种场合.通过以半桥APF 为例,讨论了LCCL 滤波器的参数选择方法和控制器设计.最后,通过仿真和实验验证了LCCL 滤波器的可行性.

面向直流微网的双向DC-DC变换器研究现状和应用分析137-147

摘要:直流微网是一种连接分布式电源与主电网的微网形式,双向DC-DC 变换器(BDC)作为直流微网中必不可少的接口电路,在直流微网中充当着重要的角色,能够有效提升分布式电源利用率和直流微网的电能质量.在简要阐述学者们关于直流微网结构研究成果的基础上,归纳出了BDC 在直流微网中的四方面典型应用.主要呈现了面向直流微网的BDC 研究成果,着重分析了直流微网中应用BDC 作为接口电路的变换器拓扑选择.最后,基于研究现状的分析,结合直流微网的发展趋势和电力电子关键技术对BDC 未来的技术发展进行了讨论.

考虑可再生能源跨区域消纳的主动配电网多目标优化调度148-158

摘要:提高对可再生能源的综合利用能力是主动配电网(ADN)运行控制面临的新增重要任务.为此,提出了一种面向促进可再生能源跨区域消纳的ADN 多目标运行优化方法.首先,基于并网接口模型,推导了集中控制模式下分布式发电(DG)的有功、无功功率解耦可调范围,并提出考虑可再生能源跨区域消纳的ADN 能量管理策略.在此基础上,分别以系统运行成本、可再生能源发电功率削减量以及系统网损三方面最小化作为目标,构建ADN 多目标优化调度模型.该模型综合考虑了DG 有功、无功出力控制、储能设备充放电以及可中断负荷的调用,并详细分析了网络潮流和分布式资源特性两方面的约束及其多时段耦合特征.鉴于所建模型具有高维、非线性特点,采用基于启发式策略的多目标和声搜索算法实现高效求解.以扩展的33 节点配网系统为例,验证了所提模型的有效性以及ADN 运行中计及可再生能源DG 无功控制潜力的必要性.