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 2019年第11期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电工理论
电磁成形中电磁技术问题研究进展2247-2259

摘要:电磁成形是一种高速率脉冲成形技术,因其能大幅改善金属材料成形性能而得到广泛关注,其研究主要涉及材料科学与电磁技术两大问题。纵观其发展历史,电磁成形材料科学问题得到大力发展而电磁技术问题相对滞后。该文在阐述电磁成形基本原理与电磁力分布的基础上,将目前涌现的新技术划分为改善电磁力分布的电磁成形技术、改变电磁力施加方式的电磁成形技术、与传统机械加工相结合的电磁成形技术三大类别。针对每一类技术,分别阐述了其解决的技术问题、实现方案及成形效果,并进一步指出其存在的技术难点与研究方向。此外,介绍了目前解决驱动线圈结构强度与温升问题的方法,指出长寿命驱动线圈是电磁成形实现工业化应用的前提。电磁技术问题的深入研究带动了电磁成形技术的快速发展,未来仍需攻克“柔性电磁力加载”和“驱动线圈温升”两大难题,推动电磁成形工业化应用进程。

基于随机性与确定性混合优化算法的Jiles-Atherton磁滞模型参数提取2260-2268

摘要:基于J-A磁滞模型模拟铁磁材料磁滞特性的关键是模型参数的精确快速辨识。该文针对现有J-A磁滞模型参数提取方法存在的收敛速度慢、求解精度低的问题,提出一种基于随机性优化算法--模拟退火(SA)与确定性优化算法--Levengerg-Marquardt(L-M)混合的J-A模型参数提取方法,该方法综合了SA算法全局搜索能力强以及L-M算法局部收敛速度快的优点。在迭代优化初期,采用SA算法快速锁定J-A模型参数的优化区域;继而根据引入的普适性混合算法切换过渡准则,将SA算法当前解赋予L-M算法;针对基于传统L-M算法提取J-A模型参数出现的病态矩阵问题,该文将J-A模型参数的灵敏度函数矩阵进行归一化处理,从而推导出适用于J-A模型参数快速辨识的归一化L-M算法,该算法在接收到SA算法提供的优化解后,将其作为该算法局部搜索的初始值。仿真及实验结果表明,所提混合算法兼具收敛速度快、提取精度高的优异性能。

电工技术学报杂志电机与电器
多自由度永磁同步电机转子动力学特性分析2269-2276

摘要:多自由度永磁同步电机含有球壳型转子,电机额定转速接近临界转速时,电机会产生多重共振,影响电机正常运行;电机转子转速需穿越1阶模态的临界转速,工作在1阶模态临界转速和2阶模态临界转速之间的安全范围。根据转子系统动力学特性,建立自由状态下的转子数学模型,对有限元法与解析法进行对比分析;分析了转子陀螺效应对临界转速的影响,并进行了转子轴承刚度对临界转速是否有影响的有限元验证;测试了不同转子轴承刚度情况下,弯曲模态与形变位移之间的关系;通过实验验证球形转子的转速与振幅之间的关系,总结出相应的规律,为该类电机的优化设计和控制提供了理论依据和数据。

基于改进型重复控制器的永磁同步电机电流谐波抑制方法研究2277-2286

摘要:重复控制技术由于具有极低的总谐波失真,在谐波抑制领域得到了广泛的应用。然而在电机控制系统中,系统采样频率与电流谐波频率的比值不为整数时,将导致重复控制器的谐振频率偏离电机电流实际的谐波频率,从而造成传统重复控制器的电流谐波抑制能力显著降低。该文提出一种基于拉格朗日插值法的改进型重复控制器,采用基于拉格朗日插值法的分数阶延时环节,对频率比值小数部分构成的延时环节进行逼近,从而使重复控制器的谐振频率和电机电流实际谐波频率相吻合;为进一步减小电流谐波的跟踪误差,将低通滤波器移出传统重复控制内模,并通过加入相位补偿器保证了系统的稳定性。仿真与实验结果验证了该方法的正确性和有效性。

波动载荷下弓网接触电阻特性及建模研究2287-2295

摘要:接触电阻是衡量弓网系统受流稳定性、可靠性的重要指标。接触载荷是弓网的调优参数,其波动特性是影响接触电阻的关键因素。基于滑动电接触实验机,开展波动载荷条件下弓网接触电阻的特性研究。首先分析了接触电阻随滑动速度、接触电流、波动频率、波动幅值的变化关系,随后采用ε不敏感支持向量机建立波动载荷、接触电流、滑动速度与接触电阻之间的预测模型,并采用假设检验的方法验证了该模型的有效性。最后,依据所建立的接触电阻模型,在以假定接触电阻上界作为受流约束的算例中,采用可视化的方法分析了速度、电流工况的可行域分布,该方法对弓网的设计与优化具有指导意义。

短时高过载永磁同步电机电磁热研究2296-2305

摘要:短时高过载永磁同步电机广泛应用于航空航天等应用领域,具有高过载倍数、高动态响应和高可靠性等特点。为提高电机的极限转矩输出能力,研究分析了电负荷和磁负荷对电机过载能力的影响以及恒转速条件下绕组匝数对极限功率输出的影响;分析了过载倍数对电机损耗分布规律的影响,并分析了在常温和高温环境下,电机运行工况为长时工作制、短时周期工作制和短时高过载工作制时温升变化情况以及机壳热容量对电机温升分布的影响;最后搭建了不同环境下电机实验平台,通过实验验证了电机在不同环境温度和不同工况下温升变化情况和极限转矩条件下电流的过载倍数情况,实验和仿真分析基本一致,从而验证了理论的正确性,为短时高过载电机的设计提供了一定的理论参考依据。

考虑温度场和流场的永磁同步电机折返型冷却水道设计2306-2314

摘要:针对永磁同步电机应用广泛的折返型水道结构,对一台额定功率68 kW的永磁同步电机建立流-固耦合的温度场、流场数值仿真模型来准确计算电机的温升与压降,并通过电机温升、压降实验对模型的正确性进行验证。然后利用该模型分析了水道中流体的流动特性,建立入水口水道宽度、水道圆角半径与水道压降的关系,得到当入水口水道宽度为45 mm,水道圆角半径为20 mm时水道压降最小,电机温升得到改善。通过对水道结构参数设计前后的样机进行温升及水道压降台架实验,测得经过设计后的电机绕组温升降低8.4℃,水道压降减小13.1%。

盘式永磁涡流驱动器的电磁-温度耦合解析模型2315-2323

摘要:提出盘式永磁涡流驱动器的电磁-温度耦合解析模型,用于进行电磁场解析计算和温度场分析。首先,基于分离变量法建立三维电磁场解析模型用于计算磁场分布,推导转矩和涡流损耗表达式。然后,将涡流损耗作为热源,基于等效热网络法建立温度分析计算模型。电磁-温度耦合解析模型的计算是考虑材料电磁和温度特性随温度变化,通过温度迭代过程实现的。最后,利用该文提出的电磁-温度耦合解析模型,分析转矩、涡流损耗、永磁体和铜盘温升随负载的变化,并分析结构参数对转矩的影响。将解析模型结果与有限元和实验结果进行对比,证明解析模型的合理性和正确性。

改进的LSTM方法在冷水机组传感器故障检测中的应用2324-2332

摘要:针对目前国内外对于冷水机组传感器偏差故障检测效果不理想的问题,结合长短期记忆网络(LSTM)适用于处理高维、强耦合、高度时间相关性数据的特点,该文提出一种基于改进LSTM的深度学习方法,用于冷水机组传感器偏差故障检测。现场采集风冷冷水机组传感器数据,用于训练改进的LSTM。通过实验分析得出,不同传感器检测效率不同。将该文所提方法的检测结果与自动编码器(Auto encoder)、主元分析法(PCA)、标准的LSTM三种方法的检测结果进行比较,得出该文所提方法在冷水机组传感器偏差故障检测中检测效率明显优于其他三种方法;并且针对同一传感器相同大小、不同正负的偏差故障,所提方法的检测效率具有更好的对称性。最后证明该文所提的改进LSTM方法具有良好的泛化性。

微型断路器灭弧失效分析及性能优化设计2333-2341

摘要:针对目前居民用微型断路器故障频发和灭弧能力严重不足的问题,开展微型断路器灭弧失效分析及性能优化研究。在分析微型断路器灭弧失效机理的基础上,提出优化设计技术路线图,建立微型断路器失效仿真模型,分析燃弧时间与栅片数量之间的关系,分析并给出模型关键优化参数的取值,对提出的4种设计方案进行仿真分析,得出最佳优化设计方案。通过对优化前、后的微型断路器样品进行实验分析可知,与优化前相比,试品优化后的分断时间和燃弧时间均显著减少,焦耳积分明显降低。实验结果与仿真结果相符,表明该优化设计方案可明显提升微型断路器的灭弧性能和分断能力,有效提高微型断路器的可靠性、安全性和稳定性,解决微型断路器灭弧失效的难题。

电工技术学报杂志电力电子
不平衡电网下并网逆变器的模型预测电流限幅灵活控制2342-2353

摘要:针对不平衡电网电压下,并网逆变器出现的功率波动和过电流问题,提出了一种并网逆变器不平衡及电流限幅模型预测控制方法。该方法以平衡电流、抑制有功和无功功率振荡为目标来设计电流参考发生器,然后通过功率参考发生器获取功率参考设定值与输出电流峰值阈值的定量关系,用于指导不平衡电网电压下的功率参考设定。在此基础上,利用空间矢量调制原理给出了基于参考电压建立代价函数法的并网模型预测电流控制策略,实现对参考电流的准确跟踪。仿真和实验结果表明,所提方法可以灵活地实现电网电压不平衡条件下的输出电流平衡、有功恒定或无功恒定的控制目标,且能有效限制平衡电流模式、恒定有功模式以及恒定无功模式下的电流峰值。

感应电机离散变频磁链控制策略2354-2363

摘要:提出一种基于空间电压矢量的感应电机离散变频磁链控制策略。首先分析三相晶闸管电路两相导通时电压矢量对感应电机磁链轨迹的影响,找出基于离散变频控制的感应电机转矩脉动的原因;其次,建立三相晶闸管电路两相导通时感应电机动态数学模型,得到定子磁链方程,并计算三相晶闸管电路都关断时定子磁链衰减量;最后给出所提控制策略的实现方法。研究结果表明,反向作用电压矢量是造成感应电机转矩脉动的主要原因,所提方法能消除反向作用电压矢量,与传统方法相比最大起动电流降低46%。实验结果验证了上述结论。

电工技术学报杂志电力系统
基于多属性决策树的电网暂态稳定规则提取方法2364-2374

摘要:随着清洁能源接入和交直流混联电网规模的不断扩大,电网调度运行方式更为复杂、多变,基于“在线计算辅助决策+人工经验判断”的调度控制方式已难以满足当前电网需求。提出一种基于暂态稳定裕度指标的多属性决策树方法,通过计算互信息对原始电气量进行初步分析,筛选出与系统稳定性关联度较高的特征属性;进而利用线性判别分析方法对所选属性进行最佳投影,获得各决策属性的组合特征;通过暂态稳定裕度指标离散化和样本训练生成决策树,得到可评估预想故障下系统稳定性的通用规则,并利用对决策树的回推分析获得可提高系统稳定性的运行方式调整策略;最后利用IEEE-39节点算例的仿真与分析验证了所提出方法的正确性和有效性。

电压暂降可观约束下的定位监测点多目标优化配置2375-2383

摘要:为有效监测电压暂降以及准确定位扰动源位置,提出了可观约束下的电压暂降定位监测点的多目标优化配置方法。基于测点间正序电压变化量的相关性,定义了暂降特征模式,通过寻找最优匹配模式进行故障定位,同时定义不确定区域指数作为测点集的定位准确性指标。以全网电压暂降可观为约束条件,以监测点数量最少和不确定区域指数最小为目标函数,建立监测点多目标优化模型。采用多目标离散粒子群算法求解模型,得到非劣解集。通过IEEE 39和IEEE 118节点系统验证了该方法的可行性和有效性。

考虑电力业务重要性的电力通信网关键节点识别2384-2394

摘要:为了能够准确辨识出电力通信网的关键节点,给出了一种识别电力通信网关键节点的分析方法。首先,通过分析电力业务对电力通信网的要求和对电力网的影响,建立多层评估模型,采用量化赋值的方式对评价指标进行量化处理,提出针对非对称不完全层次结构的层次分析法和基于云模型原理的改进熵权法,建立电力业务综合重要度评估体系;其次,结合实际电力业务分布情况建立加权网络,通过改进的权值降低法识别网络关键节点;最后,通过对两个实际电力通信网络的仿真验证了该方法的正确性。

配电线路励磁涌流自适应闭锁方案2395-2404

摘要:针对配电线路电流信号中励磁涌流特征被正弦信号掩盖导致其无法被可靠识别、励磁涌流与故障电流并存时保护被错误闭锁等问题,提出了一种配电线路励磁涌流自适应闭锁方案。首先,利用小波变换将线路电流波形在时域内分割为涌流区段与正弦区段,利用最小二乘法求取各区段信号的幅值与相角;然后,取每个周期内幅值最小的区段,判断其幅值与相角是否满足线路保护动作判据,并据此判定线路运行状况,确定是否闭锁线路保护。所提方案不仅能可靠闭锁线路正常运行中的励磁涌流,而且在励磁涌流与故障电流并存时不会出现错误闭锁保护,实现了自适应闭锁。所提方案不需另行设定阈值,且不需获取电压信息,便于工程实现。仿真分析和现场录波数据测试结果验证了所提方案的有效性与可靠性。

基于离群点检测的高压并联电抗器本体电流互感器测量异常故障在线诊断2405-2414

摘要:为提升高压并联电抗器过电流在线监测系统的准确度,提出了基于离群点检测的高压并联电抗器本体电流互感器测量异常故障在线诊断方法。首先,利用Sigmoid函数对母线特定电压条件下电抗器过电流报警信号条件概率与母线电压有效值间的函数关系进行拟合,并选取函数中心点及不确定域作为特征指标,构成二维关键特征数据点(KCDP),用以进行故障诊断。其次,将正常工况下获得的多个关键特征数据点以及检测日关键特征数据点构成诊断数据集,利用孤立森林算法对其进行离群点检测,计算集合中每个关键特征数据点的异常分数。最后,假设正常工况下关键特征数据点的异常分数满足威布尔分布,基于分布的置信区间给出了高压并联电抗器本体电流互感器测量异常故障的诊断判据。某实际500kV高压并联电抗器算例,验证了方法的有效性。

电工技术学报杂志高电压与绝缘
等电位人员-杆塔构架间隙放电特性仿真分析方法2415-2423

摘要:以超/特高压输电线路带电作业中等电位作业人员与杆塔构架构成的作业间隙为研究对象,基于Rizk先导起始模型,得到考虑导线临近效应下棒-板间隙R函数的计算方法,提出采用结构系数Tg来表征不同类型杆塔构架的作用,建立了等电位作业人员-杆塔构架间隙先导起始电压和放电电压的计算模型。以六分裂导线和酒杯塔为研究对象,根据不同姿态的等电位人员与杆塔构架间隙的真型试验数据验证了所建立模型的有效性,计算误差不超过6.5%,且随间隙长度的增大呈减小的趋势。结果表明,所建立的模型可以为等电位人员-杆塔构架间隙的放电特性仿真研究提供一种可靠的理论方法。最后利用所建立的模型对杆塔构架和人体姿态对作业间隙的影响特性进行了仿真分析,并为实际操作提出了建议。