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 2018年第15期杂志 文档列表

基于拉丁超立方采样的节点敏感设备暂降免疫水平评估3415-3425

摘要:针对蒙特卡罗法(MC 法)稳定性及收敛性欠佳的问题,同时考虑到敏感设备对不同类型电压暂降免疫能力不同,且节点的敏感设备运行与规划评估不同,提出了一种基于拉丁超立方采样(LHS)法的节点敏感设备暂降免疫水平评估方法.构建了短路故障随机模型,通过 LHS 法得到故障信息,然后进行故障仿真得到一系列暂降事件,运用所提方法评估系统中各节点的敏感设备暂降免疫水平.将暂降类型作为暂降特征量之一,以敏感设备对不同类型暂降的耐受曲线为基准进行节点暂降评估;针对节点敏感设备运行与规划两个不同的应用场景,分别给出了其对应的评估方法及流程;其中对于规划评估这一场景,为进一步反映各节点敏感设备暂降免疫能力的差异性,提出了设备免疫水平指标集.所提方法可为实际电网的敏感设备运行及规划提供参考.

基于多变量多尺度熵的变压器励磁涌流识别方法3426-3436

摘要:推导变压器励磁涌流的频域表达式,分析不同的合闸初相角和剩磁对励磁涌流的影响.采用可评价多通道数据复杂性和相关程度的多变量多尺度熵算法识别励磁涌流.根据励磁涌流和故障电流多变量多尺度熵的特点,将由尺度因子和多变量多尺度熵组成的二维空间划分为动作区和制动区,定义电流熵值面积与给定的制动区面积的比值为熵值面积比,根据熵值面积比与定值的关系,识别变压器励磁涌流和故障电流.基于ATP/EMTP建立变压器模型,仿真不同情况下的励磁涌流和故障电流.仿真结果表明,基于多变量多尺度熵的辨识方法能有效区分励磁涌流和故障电流,并在性能上优于传统的二次谐波判据.

一种不平衡负载下直流微电网电压脉动抑制方法3437-3449

摘要:针对不平衡负载引起的直流微电网电压脉动问题,在分析脉动电压产生原因的基础上,提出了基于超级电容器的直流母线电压脉动抑制方法,并设计了基于滑模控制的超级电容器电流控制策略,实现对参考电流的快速准确跟踪.采用二阶滑模控制的超螺旋算法不存在传统滑模控制的抖振问题,此外对所提控制策略的稳定性和鲁棒性进行了深入分析.考虑最严重的负载不平衡情况,设计了超级电容补偿装置的参数.最后在RT-LAB实时仿真平台上建立了直流微电网仿真模型,对相关理论分析和所提控制策略进行了验证.

实时电感辨识的模型预测并网逆变器控制方法3450-3460

摘要:电能质量是光伏系统的重要性能指标,而逆变器的控制对其起着决定性作用.传统模型预测控制下的并网逆变器省去了脉冲宽度调制环节,一定程度上加快了系统动态响应速度,但前提是运行在精确的模型参数值下,当逆变电路的电感值受电压、电流的影响改变而导致模型失准时,其控制效果也会下降.针对该问题,提出一种实时电感辨识的模型预测控制方法,分析了电感模型与实际不匹配对预测电流误差的影响,并建立基于实际电流、电压采样值的电感辨识模型,同时加入延时补偿与参考值校正环节以保证电流预测值的准确性与输出开关状态的正确性.仿真与实验证明了改进方法能够对电感值进行实时准确跟踪,并有效降低了模型参数不匹配下的电流畸变率.

基于压缩感知的电能质量扰动数据稀疏分析与改进重构算法3461-3470

摘要:基于压缩感知(CS)的电能质量扰动(PQD)信号多采用DFT基进行稀疏分析.但此方法存在频谱泄露问题,降低了原始数据的稀疏性,易造成后续重构算法稀疏度过度估计、执行效率下降.针对上述问题,在对PQD信号进行DFT稀疏分析的基础上,提出了一种对频谱泄露具有免疫能力的改进重构算法.首先对4种典型PQD信号进行了幅度谱推导,详细分析了信号相关参数与稀疏特性的关系.其次在此基础上对自适应匹配追踪(SAMP)算法进行改进,并提出频谱能量差的概念.频谱能量差可以反映出相邻迭代过程中重构信号频谱能量的变化,将该差值作为SAMP算法的迭代终止条件时,能有效地避免稀疏度过度估计并提高运算效率.最后,通过对比实验,验证了改进SAMP算法的优越性.

基于全波形信息的混联线路单端行波定位方法3471-3485

摘要:架空线-电缆混联线路,由于各段线路行波波速度不一致,初始行波波头和故障点反射波难以辨识,传统的故障定位算法无法适用.提出了基于全波形信息的故障行波时-频域表现形式;基于故障信号的传播特性和折、反射机理,定性分析了区段内故障和相邻区段故障,行波波形时-频域相似性和差异性,揭示了故障行波全波形与故障点位置一一对应的本质;基于故障行波全波形信息,截取一定时间窗行波信号,对其经连续小波变换得到各频带系数进行时间间隔划分,得到面积相等的时频小块,进而建立故障行波时频谱矩阵,利用波形特征匹配技术,实现混联输电线路准确故障定位.该方法具有清晰的物理意义,无需行波模量波速,无需提取初始行波波头以及后续反射波,可通用于多端混联输电线路.理论研究和大量算例分析结果表明,该方法原理简单,具有较高的实用价值.

基于动态调度优先级的主动配电网多目标优化调度3486-3498

摘要:供需互动的主动配电网调度技术为应对可再生能源的高比例接入提供了新的思路.在多种不确定性的环境下,本文建立了需求侧资源(如柔性负荷、电动汽车等)和供给侧资源(如储能装置、可控分布式电源等)互动调度机制,综合考虑可调度资源的实时状态和历史数据信息,建立可调度资源动态调度优先级(DSP)评估体系.在此基础上,根据DSP评估结果对各类可调度资源进行协调控制,以达到调度成本最小、可再生能源利用率最大以及用户满意度最高的主动配电网优化目标.最后结合某11节点配电网络,通过改进粒子群算法对调度模型求解,验证了调度模型和求解算法的有效性和可行性.

多利益主体参与下主动配电网完全信息动态博弈行为3499-3509

摘要:随着电力市场进一步开放,主动配电网电能交易的多元化、复杂化为主动配电网的调度运行带来了新的挑战.针对主动配电网多利益主体参与下的调度问题,提出了多利益主体参与下主动配电网完全信息动态博弈策略.首先,考虑分布式电源、需求响应等调度资源,引入改进的“梯形效用函数模型”,建立了完全信息动态博弈下包括配电网运营商与负荷聚合商在内的多利益主体响应行为模型;其次,基于韦伯一费希纳定律,提出了序贯议价函数以表征序贯议价动态博弈中各参与人的博弈行为;最后,研究了主动配电网完全信息动态博弈流程,提出了动态博弈粒子群优化算法对问题进行求解.以华中某地级市实际配网为例,仿真结果验证了模型的有效性,结果还表明在开放电力市场环境下,主动配电网的完全信息动态博弈在兼顾各参与人利益的同时,降低了边际发电成本,实现了社会总效益与风电消纳量的提升.

基于改进SVDD算法与马氏距离的未知局部放电类型的识别3510-3517

摘要:提出一种基于改进支持向量数据描述(SVDD)算法与马氏距离的未知类型的局部放电(PD)识别方法.首先,采集各个不同类型的放电样本,并提取特征向量构成样本集合;其次,利用SVDD算法求解得出训练样本的超球体中心a和半径R;然后,根据Otsu准则设定双阈值R1和R2,将特征空间划分为三个不同区域;最后,依据不同区域内的判定准则,以马氏距离为判定条件,确定待测样本的放电类型.试验结果表明,该方法对于未知类型的放电样本具有较高的正确识别率,验证了该方法的可行性.

笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(一):等效电路及其参数分析3518-3526

摘要:笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM)因其运行可靠、机械性能好等优点,在核能装备及化工等屏蔽泵中具有良好的应用前景.然而,采用铁磁性转子屏蔽套的CSRIM,因大量漏磁经屏蔽套闭合,使得其转子电磁场分布更加复杂.该文将对现行的CSRIM等效电路及其参数分析方法进行综述.对复合转子形式感应电机等效电路的发展及各等效电路存在的不足进行研究,并重点对比分析等效磁路法、二维多层电磁场理论以及电磁场有限元法在CSRIM参数计算及性能分析中的优缺点.

单绕组12/4极无轴承开关磁阻电机转矩和悬浮力的解耦机理与实现3527-3534

摘要:针对12/8极无轴承开关磁阻电机转矩和悬浮力在电机实时控制中存在强耦合的问题,研究了一种12/4极无轴承开关磁阻电机.该电机通过改变定转子结构以优化电机电感曲线,从而利用电感平顶区将悬浮力和转矩实行分区域控制,实现了悬浮力和转矩的天然解耦.在考虑双相导通和气隙磁路分布特性的基础上,建立并验证了径向悬浮力和转矩的数学解析模型,基于该数学模型解算出电流、位置与转矩、悬浮力的关系.通过Matlab/Simulink仿真和样机实验,验证了该电机的优良解耦特性以及转矩和悬浮力控制的有效性.

基于模型预测直接转矩控制的永磁同步发电机效率优化研究3535-3546

摘要:为抑制发电机的转矩脉动并提高系统运行效率,该文将模型预测控制应用到直驱式永磁同步风力发电系统中,提出一种考虑发电机损耗的模型预测直接转矩控制效率优化算法.在传统模型预测直接转矩控制的基础上结合永磁同步发电机损耗模型定义定子有功电流预测值,用于获取发电机电磁转矩预测值,并通过求取系统最小损耗工作点得到定子有功电流设定值,结合最佳特性曲线的最大风能跟踪方法得到发电机电磁转矩设定值.进而,依据所设计的性能评估函数选取最优电压矢量,使系统能够保持最小损耗状态运行.以表贴式永磁同步发电机为例进行速度阶跃和转矩阶跃的仿真和实验,并与传统模型预测直接转矩控制进行比较,结果表明计及发电机损耗的模型预测直接转矩控制能够有效改善转矩脉动,在提高动态响应速度的同时提高了系统运行效率.

基于旋转高频电压注入的永磁同步电机转子初始位置辨识方法3547-3555

摘要:内置式永磁同步电机(IPMSM)广泛采用旋转高频注入法辨识转子初始位置,但其辨识精度受到数字控制采样和计算延时、PWM输出延时以及信号解调过程中滤波器环节产生的相位延时等因素的影响.该文在对各因素产生的影响进行分析的基础上提出一种统一补偿算法.该补偿算法利用相关影响因素对正序电流和负序电流产生相位影响所具有的相关性,通过提取正序电流信号中的相位偏差,对负序电流信号的相位进行统一补偿,以提高位置观测精度.为区分转子磁极极性,提出基于电流闭环控制的饱和电感量极性判断方法.该方法在极性辨识过程中,为使电机处于静止状态,将交轴(q轴)电流控制为0,通过施加不同的直轴(d轴)电流,比较计算得到对应的电感值,并据此达到极性判断的目的.实验结果验证了误差补偿和极性判断算法的有效性.

基于轴转矩扰动观测器的伺服系统扭振抑制研究3556-3563

摘要:针对伺服电机驱动系统中由于弹性连接装置而引发的扭振现象,该文提出一种基于轴转矩扰动观测器的抑制策略,并给出了其结构参数设计方法和鲁棒性的证明.首先在双质量弹性系统模型的基础上,利用传统扰动观测器得到轴转矩观测量,并提出加入高通滤波器消除轴转矩观测量的直流分量,得到扭振频率分量,对电磁转矩进行反馈补偿,从而增大了系统阻尼,同时系统动态性能得以改善.在该抑制机理的基础上,根据转速增量和转矩增量的相位关系图,得出该轴转矩扰动观测器带宽取值范围与扭振频率和负载侧一电机侧惯量比的定量关系,并由此证明了轴转矩扰动观测器对负载惯量变化的鲁棒性,并给出了反馈系数的选取范围.仿真与实验研究表明该文提出的抑制策略能有效抑制扭振,并对负载惯量变化具有强鲁棒性.

一种单绕组无轴承开关磁阻电机绕组开路故障容错控制策略3564-3571

摘要:无轴承开关磁阻电机(BSRM)具有双凸极结构,转矩脉动大是制约其运行性能和应用范围的主要因素之一,而采用直接瞬时转矩控制和直接悬浮力控制(DITC&DFC)方法可以有效抑制其转矩脉动.基于这种控制方法,该文针对12/8极单绕组BSRM的绕组开路故障,提出一种容错控制策略,实现了电机单齿极绕组开路故障容错运行时的稳定悬浮.首先阐述了单绕组BSRM的悬浮原理及DITC&DFC的工作原理,然后对绕组开路故障下的悬浮力缺失进行补偿,重新构造容错运行时的电压符号选择表.最后通过Matlab/Simulink模型仿真及原理样机实验,验证了该控制策略在单绕组BSRM绕组故障容错运行时具有良好的控制性能.

偏心式谐波磁力齿轮气隙磁场分式线性变换解析模型3572-3577

摘要:采用分式线性变换法解析计算偏心式谐波磁力齿轮气隙磁场.将z平面的两个非同心圆变换成w平面的两个同心圆,给定两同心圆磁位差为1的边界条件,并求解两同心圆环形区域内的拉普拉斯方程.经反变换得到转子偏心时的气隙相对磁导函数,修正无偏心时定转子永磁产生的气隙磁场.根据叠加原理合成偏心情况下的定转子气隙磁场,从而获得气隙磁场径向和切向分量.利用麦克斯韦应力张量法计算谐波磁力齿轮的电磁转矩.通过与有限元法计算结果进行比较,验证了该文解析方法的正确性.

一种新型内置式永磁同步电机初始位置检测方法3578-3585

摘要:传统内置式永磁同步电机无位置传感器控制策略存在初始位置检测精度低、磁极判断不准确等缺点,将引起电机起动失败、失步、反转等问题.采用高频正弦信号注入法提取位置信息需要使用多个滤波器,会带来时间延迟和幅值畸变等问题.该文提出了基于高频方波电压信号注入的初始位置检测法,在转子信息提取环节无需滤波器.通过向定子绕组注入方波信号,在PWM周期采样三次电流,对前后两次采样电流做差处理求出位置误差信号,可以准确地获取转子位置.实验表明该方法准确有效.

基于高压断路器电机操动机构的位移分段控制策略3586-3595

摘要:高压断路器电机操动机构提高了断路器运行的可靠性及可控性,在满足断路器操作性能要求的前提下,为了工程应用中简便实现对电机操动机构运动过程的控制,该文提出一种通过修改给定量的分段控制策略.首先,基于三相永磁同步电机直接驱动断路器的操动机构,分析合闸过程中驱动电机的运动特点,根据其运动特点及断路器要求的性能指标将运动过程分为三个阶段.然后,在不同阶段通过修改位移给定量的方式实现分段控制.最后在搭建的模拟平台上进行实验研究,分析对比不同阶段控制参数的选取对控制性能的影响,确定控制参数实现分段控制.结果表明,所提出的分段控制策略可以根据不同运动阶段的控制要求实现对电机操动机构的调控,且参数整定方便,工程实现简单,是高压断路器电机操动机构实现高效动态控制的一种可行有效的控制策略.