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 2017年第01期杂志 文档列表

基于广域量测信息相关性的电力系统同调辨识1-11

摘要:提出一种基于广域量测信息相关性识别电力系统同调机群的新方法.针对同调发电机运动 轨迹具有一致性或相似性的特征,借鉴基于电力系统模型确定同调机群的方向余弦法,引入广域量测 信息相关性来辨识系统的同调机群,在计算系统中各发电机组间的相关系数基础上,提出了划分系统 主导同调机群及主导同调机群内部子同调机群的相关同调判据.同时针对广域量测窗口长度对同调辨 识结果的影响,进一步提出一种适用于辨识主导同调机群及主导同调机群内部子同调机群的实用鲁棒 同调判据.最后将所提方法应用于典型两区域互联交直流系统和南方电网中,分析结果验证了该方法 的有效性和可行性.

基于主动脉冲的MMC-HVDC单极接地故障测距12-19

摘要:准确可靠的故障测距技术对模块化多电平柔性直流输电系统( MMC-HVDC)故障恢复至关重 要.通过分析MMC子模块控制特性,提出基于子模块控制的MMC主动式脉冲产生原理,进而通过检 测脉冲发出时间和反射脉冲到达监测点的时间,提出基于主动式脉冲的MMC-HVDC单极接地故障测距 方法.针对脉冲到达时刻的精确检测问题,采用基于二分递推奇异值分解( SVD )的脉冲到达时刻检测 方法;进一步利用主动式脉冲方法进行在线波速的测定,最后给出了 MMC-HVDC主动式脉冲故障测距 的流程.该主动式脉冲单端测距方法利用换流器子模块产生脉冲,不需要额外增加设备,并且不受过 渡电阻影响,可多次进行测量,提高了故障检测的准确度和可靠性.仿真结果表明单端主动式脉冲 测距方法能够对MMC-HVDC线路的单极接地故障进行准确定位,提高了单端测距的可靠性和准确度.

基于特定频率电流波形特征的高压直流线路故障判别方法20-31

摘要:为提高高压直流线路故障判别的可靠性,提出了一种高压直流线路单端故障判别方法.通 过分析直流滤波环节的阻抗特性,选取特征谐波电流,并分析其波形特征.直流线路区内、外故障时, 特征谐波电流的波动特性差异明显,据此形成直流线路故障判据.利用方差值与均值之比,即波动系 数来描述电流波形的波动大小.直流线路的故障判别仅需通过计算特征谐波电流的波动系数来实现. 该故障判别方法原理简单、可靠,不受系统参数及干扰的影响.对比分析显示,该故障判别方法能有 效克服传统故障判别方法中仅利用单次暂态谐波幅值和频带暂态电气量进行故障识别的可靠性低和易 受干扰的缺陷,并在采用较少判据的情况下,仍具有较高的可靠性.大量仿真结果表明,该故障判别 方法能可靠、快速地区分直流线路区内、外故障,且能实现故障选极.

交直流并联系统中三相重合时序对距离保护动作特性的影响32-39

摘要:发现交直流系统中三相重合时序对距离保护有较大影响.建立交直流并联系统模型,在交 流输电线路发生对称性故障时,推导出不同三相重合时序下健全线路两端测量阻抗的表达式.据此, 解析出影响距离保护动作特性的临界故障距离,并探究测量阻抗随整流、逆变侧系统电抗的变化规律. 直流系统发生换相失败时推导出直流系统等效阻抗与故障电压变化量、越前触发角等电气量的关系式, 根据该关系式分析健全线路测量阻抗随故障电压变化量和越前触发角的变化趋势,得出减小交直流并 联系统健全线路距离保护误动风险的最佳重合时序方案.其正确性和有效性在两区域交直流并联系统 中得到验证.

基于图论的主动配电网双阶段电压控制40-47

摘要:对分布式电源实施主动管理可以减小其出力间歇性和随机性给配电网造成的负面影响,但 这也对配电网的电压控制提出了更高的要求.首先介绍了主动配电网电压控制的特点,采用图论对主 动配电网的网络结构进行描述.提出了主动配电网双阶段电压控制方法,该方法是通过优化系统中各 分布式电源的无功出力共同协作将电压控制在规定范围内.最后,在 8节点和30 节点配电系统验证了 所提方法的有效性和实用性.

考虑不确定性的电压暂降不兼容度和影响度评价指标及方法48-57

摘要:随着敏感性用电设备的大量使用,电压暂降已经成为最重要的电能质量问题之一.合理、 准确评估电压暂降的严重程度和电压暂降对敏感设备造成的影响,不仅能够用来衡量系统供电质量的 优劣,而且也是电力市场环境下电能按质论价的前提.为合理、准确地评估电压暂降的严重性,将不 确定性表示方法应用于电压暂降严重性评估中.采用云模型描述电压暂降幅值特征和设备电压耐受能力;将正态云模型的期望曲线作为隶属函数,采用模糊安全事件隶属函数方法描述设备受电压暂降影 响可能出现的故障状态.建立了一种用云模型表示和计算的电压暂降不兼容度和影响度指标,以反映 电压暂降的严重性和对设备造成的影响程度.用配电网电压暂降仿真模型进行仿真分析,给出了评估 结果,验证了方法的可行性和合理性.

提高大型风电机组恒转速段发电量的变桨策略58-68

摘要:常规认为的额定风速以下的恒定最优桨距角在机组恒转速段并不一定是最优的.恒转速段 的最大功率跟踪问题等同于特定转速下的气动转矩最大化问题,以提高发电量为目标分析了在两个恒 转速段内切向力系数及法向力系数与桨距角的定性关系.分析表明,在恒最低转速段通过合理地正调 桨距角可以提升切向力系数并提高发电量,且可减轻轴向推力等载荷;在恒最高转速段通过合理地负 调桨距角可以提升切向力系数并提高发电量,但会增大轴向推力载荷;在两个恒转速段内特定风速下 均存在其对应的最优桨距角,且最优桨距角随风速单调变化.针对最优桨距角难以直接量化的问题, 根据定性分析结果推断出最优桨距角的合理表达式,并给出了表达式中参数的离线辨识方法.最后采 用专业软件Bladed中的商用机组实际参数模型,从稳态和动态两方面对恒转速区提高发电量的变桨策 略进行了验证,仿真结果很好地证明了分析的正确性,从而更好地指导机组提高发电量.

基于局部信息融合和估计投影法的多区域电力系统状态估计69-77

摘要:在多区域互联电力系统中,由于状态变量维数高和大量量测数据处理等问题,集中式估计 的实现变得困难.提出一种基于局部信息融合和估计投影法的多区域电力系统状态估计新算法.首先, 各区域独立运行加权最小二乘迭代得到本地估计值,并将协调中心边界状态估计值及对应的协方差子 矩阵发送至协调中心;得到各区域边界信息后,协调中心采用最小二乘信息融合算法对系统边界状态 作协调估计,并返回边界协调估计值至各区域;最后,根据边界协调估计值,各区域通过估计投影法 对其内部状态作修正.该方法适应于全系统有/无相量测量单元( PMU)的情况,且所需通信量少,易于 实现.算例仿真结果表明,所提算法具有良好的估计精度和实时性.

基于交通出行矩阵的私家车充电负荷时空分布预测78-87

摘要:针对电动汽车空间负荷预测中充电地点、充电方式不确定性的难题,提出了一种基于交通 出行矩阵和云模型的充电负荷时空分布预测方法.首先,通过监测道路流量,反推小区的交通吸引量, 动态预测不同地点的停车概率.其次,在选择充电方式时,根据快充、慢充特点,制定用户心理到快 充概率之间的转换规则,并在规则中引入云模型,体现用户决策的随机性和模糊性.最后,利用蒙特 卡洛法分析计算出不同充电地点的负荷时间曲线,并以某城市中心城区的数据为例,验证了该方法的 有效性.计算结果表明,不同小区、不同工作日的交通量变化明显,且充电负荷曲线受交通量变化的 影响显著;快充负荷将在一定范围内随机波动,提高慢充失效阈值将减小快充负荷峰值.

不闭合全光纤电流互感器相间磁场干扰特性88-96

摘要:针 对全光纤电流互感器( FOCT )传感环不闭合易受相间磁场干扰的问题进行了研究,并提出了一种提高不闭合FOCT抗相间磁场干扰能力的新方法.建立了不闭合FOCT相间磁场干扰数学模 型,通过理论研究和仿真分析得出传感环不闭合度、传感环半径、传感环缠绕匝数和相间距离是构成 相间磁场干扰特性的主要因素,且总有两个最佳方位角,使得相间磁场不会干扰本相FOCT准确度.据此提出了一种最佳方位角优化方法,即通过将FOCT摆放到最佳方位角,来提高抗相间磁场干扰的能 力.实验结果与理论分析相一致,并验证了所提方法的正确性.通过该方法,相间磁场干扰引起的误差由-0.27% 下降到-0.02 %,使不闭合FOCT满足0.2 级要求.

弱电网下并网逆变器的阻抗相角动态控制方法97-106

摘要:由于大功率分布式发电装置散落分布,电网表现出弱电网特性,电网阻抗会影响并网逆变 器的稳定性,使并网电流发生谐波振荡,甚至系统失稳.首先建立了 LCL型单相并网逆变器的输出阻 抗数学模型,通过阻抗分析方法研究了弱电网工作条件下并网逆变器的稳定性;然后基于系统相角裕 度动态补偿控制思路,提出了一种并网逆变器的阻抗相角补偿控制策略,给出该阻抗相角动态控制策 略的具体实现方法与参数设计过程,并定量分析了锁相环、数字控制延迟与阻抗相角补偿控制对逆变 器输出阻抗数学模型的影响,以及阻抗相角补偿控制策略对逆变器并网电流基频相位的影响;最后结 合脉冲响应法在线测量电网阻抗,设计阻抗相角动态控制方案,通过实验对该方案的有效性进行验证.

不对称电压跌落下逆变电源的多目标控制策略107-116

摘要:当电网发生不对称电压跌落时,需要对分布式逆变电源进行故障下的穿越控制,保证其能 够继续向电网输送功率而不退出运行.提出一种新型的适用于分布式逆变电源接口逆变器的多目标控 制策略,旨在满足多样化的故障穿越需求.首先,提出并推导一种新型的统一电流参考计算表达式, 通过引入参数K1和K2来实现对多个目标的控制.然后,推导一种最优波动功率幅值的搜索路径用来实 现对参数K1和K2的优化选择.通过简化最优搜索路径,得到了另一种线性的搜索路径,该路径可以近 似代替优化路径并削减控制的复杂度.接着,根据控制目标在搜索路径上的单调性,设计了一种定功 率波动幅值以及自适应的电流不平衡度限制的控制策略.最后,通过仿真算例验证了所提控制策略的 有效性和灵活性.

混合储能系统六通道双向DC-DC变换器耦合电感研究117-128

摘要:采用交错并联磁耦合技术设计了一种六通道双向DC-DC变换器,能够在增大输出功率的同 时降低通道电流应力,提高变换器效率.针对多通道变换器主电感磁耦合较难实现的问题,提出一种 可应用于复杂多相电感耦合的新型阵列式磁集成技术,实现六个通道主电感之间三种不同的耦合设计, 并给出相应的耦合度设计准则,可在保证变换器动态响应速度的同时改善输出电流纹波.实验证明, 采用分立电感的变换器和采取耦合电感的变换器,在相同的动态响应速度下,后者能够明显减小通道 电流纹波、总输出电流纹波及输出电压纹波.

三电平有源中点钳位逆变器损耗分布平衡控制策略129-138

摘要:有源中点钳位型拓扑通过增加新的零状态电流通路,可以对各开关管上的损耗分布进行平衡. 以三电平有源中点钳位逆变器为研究对象,分析了在不同输出状态之间进行切换时器件损耗分布情况,采 用空间矢量脉宽调制方法,对8种换流模式及其损耗分布进行了系统的研究;针对负载功率因数的不同特点,提出了两种损耗分布平衡优化控制策略,在不同的负载条件下有效地实现了器件损耗的平衡分布.最后搭建了三电平有源中点钳位逆变器实验平台进行验证,实验结果验证了所提出控制策略的有效性.

非隔离交错并联型全桥可控电流源139-147

摘要:对共直流母线的非隔离全桥可控电流源逆变器交错并联的几种控制策略进行了分析比较. 分析了载波交错单极性倍频控制下电感电流的谐波构成,根据工作模态推导了该逆变器在交错并联状态下单个电感电流的最大脉动量表达式,并对比了不交错与交错情况下的脉动差异,为电感优化设计 提供了指导.最后通过仿真和实验验证了分析的正确性.

用于精确预测SiC MOSFET开关特性的分析模型148-158

摘要:为精确估算高频工作状态下SiC MOSFET的开关损耗及分析寄生参数对其开关特性的影响, 提出了一种基于SiC MOSFET的精准分析模型.该模型考虑了寄生电感、SiC MOSFET非线性结电容及 非线性跨导系数等参数.详细介绍了建立分析模型的原理,并给出了分析模型中各关键参数的提取方 法.对比了基于分析模型计算得到的开关波形与实验测试结果,对比电压电流波形匹配度较高,证明 了此分析模型的正确性.对比了分析模型的开关损耗与基于实验计算的开关损耗,对比结果显示两者 存在偏差,而分析表明基于实验计算开关损耗的方法为不准确方法.最后基于所提出的分析模型分析了不同寄生参数对开关特性的影响,并为优化高频电路设计提出了建议.

永磁同步电机电磁振动数值预测与分析159-167

摘要:建 立了考虑电磁力空间分布和定子等效的永磁同步电机电磁振动仿真计算模型.首先通过 麦克斯韦应力张量法推导了电磁力的空间和频率特征,并考虑常见的电流谐波对电磁力频率特征的影 响,之后通过有限元方法计算定子齿表面的电磁力.其次建立了考虑铁心和绕组材料各向异性的定子 结构有限元模型,通过模态试验进行验证.最后将电磁力从电磁网格转移到结构网格上通过模态叠加 法计算电磁振动,仿真计算结果与试验结果吻合较好,并对比了分布力与集中力两种力加载方法下的 电磁振动结果.通过该文的研究发现考虑电磁力的空间分布和定子等效是电磁振动准确预测的关键因 素,同时仿真与试验结果均表明开关频率附近的电流谐波对电磁振动影响显著.

永磁同步电机调速系统的一种变给定增益PI控制器168-174

摘要:在永磁同步电机调速系统中,传统PI控制的阶跃响应存在超调的问题.采用IP控制虽可消 除超调,但会使系统响应变慢.为此,提出带给定增益的PI控制器,在传统PI控制器的基础上,引入输入微分前馈,将误差比例环节拆成给定比例环节和反馈比例环节之差,并在给定比例环节中增加给 定增益M.经优化设计,M在阶跃给定时取0.5,可实现阶跃响应的快速无超调;M在时变给定时取1,可实现无误差跟踪.为使系统能够对阶跃给定和时变给定同时具有很好的跟踪性能,在带给定增益 的PI控制器的基础上,利用给定变化率判断给定类型并自动选择对应的最优增益,构成一种变给定增 益PI控制器.实验结果验证了所提控制方法的有效性和实用性.