中国电机工程学报杂志社
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中国电机工程学报杂志

《中国电机工程学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1964年,公开发行的半月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:学术论文、新技术、新成果、新经验、专家论坛、专家建议、标准讨论、科学通报、国外科技动态、会议报告等。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 国际刊号:0258-8013
  • 国内刊号:11-2107/TM
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:82-327
  • 创刊时间:1964
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:3.5
  • 综合影响因子:3.206
相关期刊
服务介绍

中国电机工程学报 2015年第23期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志大电网规划与运行

广域闭环控制系统时延的测量及建模(二):闭环时延

摘要:由2篇论文组成的系列论文旨在研究广域闭环控制系统(wide-area closed-loop control system,WACS)中时延的特性。在系列论文第1篇的研究基础上,首先提出估计实际WACS中闭环时延的方法,综合考虑通信时延与操作时延,提出正态分布模型以估计实际系统中的闭环时延分布,并给出确定正态分布模型参数的方法。然后介绍在实际WACS中实测闭环时延的时标对比法。最后,在专用通道与非专用通道的条件下,实测贵州电网WACS中的闭环时延,并将实测结果与使用正态分布模型的估计结果进行对比分析,验证了所提出的正态分布估计模型。该文对时延的分析及测试结果对广域闭环控制的研究及应用具有参考价值。
5995-6002

电力系统广义强迫振荡的内共振现象

摘要:内共振现象是非线性系统动态行为的重要表现形式。当电力系统非线性表征较强时,系统的振荡模式之间不能实现完全解耦。在模式间非线性相互作用的影响下,系统的振荡现象变得更为复杂。基于模态分析与广义强迫振荡理论,解释了系统振荡模式间相互作用机理,给出了广义强迫振荡情形下内共振现象的引发条件。仿真算例验证了所提出的内共振条件,并与狭义强迫振荡情形下的内共振结果进行对比。结果表明:在窄带随机激励下,系统振荡模式频率之间不需要满足特定的倍数关系,就可以产生明显的内共振现象,即广义强迫振荡情形下内共振现象更容易被激发。该理论为电力系统振荡分析提供了一种新的思路。
6003-6010

基于模态电流注入方法抑制次同步谐振的阻尼控制策略

摘要:文中提出了一种基于模态电流注入方法抑制次同步谐振的阻尼控制策略,包括最大转矩控制和最大阻尼控制两部分内容。该方法采用轴系扭振转速偏差作为输入信号,通过派克逆变换得到定子侧对应的次同步和超同步频率分量。在同步坐标下分析、对比了次同步频率和超同步频率注入电流的分流规律。在此基础上,提出了最大转矩控制方法,实现注入电流在转子侧形成的总转矩最大。提出了最大阻尼控制方法,满足最大转矩能够起到最大阻尼的作用。采用时域仿真方法对研究结论进行了验证。
6011-6017

暂态电压安全多目标混合整数最优控制模型及凸松弛方法

摘要:该文以调节发电机励磁参考电压和投切电容/电抗器组为控制手段,建立暂态电压安全控制的多目标混合整数最优控制模型。该模型的求解关键在于对离散控制变量的处理。该文采用规格化法平面约束法将多目标混合整数最优控制模型转化为一系列单目标混合整数最优控制模型后,借助凸化松弛技术将单目标混合整数最优控制模型转化为单目标连续最优控制模型,然后通过优化控制变量的大小及其切换时间实现离散控制变量的自然归整,对于不能自然归整的情况,再通过引入罚函数将其归整。以3机9节点系统和10机39节点系统为例,通过与通用代数建模系统(general algebraic modeling system,GAMS)中SBB解法器进行对比分析,证实了所提方法的有效性。
6018-6027

电网可靠性评估中计及加和特性的非参数解集负荷模型

摘要:负荷变动规律的机理分析及其概率建模是电网可靠性与负荷之间互动影响研究的关键。计及节点负荷变化的不确定性和相关性,开展电网可靠性量化评估,可深度揭示电网可靠性与负荷之间的耦合关系,但现有研究忽略了节点与系统负荷之间在物理机理上的关联本质,如"直接加和"特性。基于此提出电网可靠性评估的非参数解集负荷模型,该模型在节点负荷的不确定性和相关性规律描述上避开了节点负荷间相依结构(线性或非线性相关)以及系统负荷与节点负荷概率密度函数形式(正态或非正态)的假定,保持了节点负荷与系统负荷间的"直接加和"特性,可有效实现从全局系统负荷到局部节点负荷的解集,为电网可靠性评估等概率仿真模型提供了实用的负荷变动规律模型。通过对改进的RBTS和IEEE-RTS79可靠性测试系统的评估分析,验证了该模型的正确性和有效性。
6039-6047

自适应无迹卡尔曼平滑算法及其在电力系统中的应用

摘要:精确、快速的基波分量跟踪是对电网运行状态进行分析和评估的前提。提出一种基于移动窗口迭代修正策略的自适应无迹卡尔曼平滑算法(moving window based adaptive unscented Kalman smoother,MW_AUKS)。该方法兼顾稳态检测精度和动态检测速度,前者通过在前向无迹滤波过程中并行嵌入一个后向迭代修正的Rauch-Tung-Striebel平滑器实现,后者则先依据窗口内平均新息量在线判断是否有突变发生,再对状态估计协方差做自适应修正运算。利用建立的基波分量非线性状态估计模型对所提算法进行验证,结果表明所提算法可精确跟踪到基频、功率角、有功功率、视在功率等参数,并大幅提高初始收敛速度,同时准确判断和快速跟踪到状态突变。
6048-6056
中国电机工程学报杂志继电保护、通信及自动化

考虑通信系统影响的电力系统综合脆弱性评估

摘要:通信系统为广域电力系统的可观性和可控性提供了技术保障,但时延、误码和中断等通信故障亦有可能导致电力系统非正常运行甚至引发连锁故障。融合电力与通信的复合系统脆弱性评估对于有针对性的预警和保护系统脆弱环节,具有重要的实用价值。该文分析了通信对电力系统的影响,提出了可反映电力–通信拓扑结构关联性的复合系统关联矩阵。针对该复合系统,首先基于源流路径电气剖分方法、通信系统脆弱性指标以及电力通信业务信息交互脆弱性得到复合系统静态脆弱性矩阵,可评判某一时间断面电力–通信复合系统的脆弱性程度;然后基于电气和通信状态的变化实时更新复合系统脆弱值,形成可评判电力通信复合系统实时脆弱性的动态脆弱性矩阵。通过一个简单电力–通信复合系统的算例说明所提方法的思路,并验证了该方法的有效性。
6066-6074
中国电机工程学报杂志发电

基于自适应多尺度核偏最小二乘的SCR烟气脱硝系统建模

摘要:针对选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统中输入变量的多尺度特性及时变特性问题,将核偏最小二乘与多核学习相结合,同时引入自适应模型更新策略,提出了自适应多尺度核偏最小二乘(self-adaptive multi-scale KPLS,SMKPLS)方法。通过优化算法确定每个自变量对应的核函数宽度,然后利用多尺度核偏最小二乘方法建立非线性模型,采用自适应模型更新方法对模型进行更新。将该方法应用于SCR脱硝系统建模,并与其他建模方法进行对比,结果表明,SMKPLS预测精度明显高于其他模型,计算时间远小于其他模型,具有更好的泛化能力及鲁棒性。
6083-6088

“三塔合一”间接空冷塔内空气流场分布特性

摘要:间接空冷、脱硫与排烟功能一体的"三塔合一"技术,兼具节水、节能和环保优势,近年来在我国火力发电中得到快速发展。"三塔合一"条件下,空冷塔内空气流场的热力性能,对揭示空冷塔散热、烟气扩散及空冷塔内壁腐蚀等关键问题具有重要意义。建立了间接空冷塔内布置烟囱和脱硫塔的数学模型,通过数值模拟方法分析了环境风和烟囱高度对塔内空气流场及散热器热力性能的影响,并获得了定量的分析结果。研究表明:环境风对空冷系统塔内空气流场和温度场有较大影响,进而影响空冷散热器的散热性能,不利于烟气扩散,同时会加重空冷塔壁腐蚀;而烟囱高度对空冷塔换热性能的影响较小。
6089-6098

温度对聚丙烯酰胺稀溶液黏度影响的分子动力学模拟

摘要:在化学团聚技术中,温度对团聚剂性质的影响至关重要。使用分子动力学模拟方法研究了温度对聚丙烯酰胺(PAM)溶液黏度的影响。密度与溶解度参数计算结果表明选取PAM分子的聚合度为50能够反映真实性质且计算量经济。径向分布函数结果表明PAM分子与水分子之间的氢键相互作用随着温度的升高而减弱,黏度降低。均方根位移分析表明PAM分子流动性随着温度的升高而增大,黏度降低,但温度达到573K时,PAM分子与H2O分子形成包结物,抑制了PAM分子的流动。回旋半径结果表明PAM分子的回旋半径随温度的升高先增大后减小,黏度先增大后降低。
6099-6104
中国电机工程学报杂志电力电子与电力传动

采用嵌入升压单元的双移相控制宽增益范围隔离升降压变换器

摘要:提出一种基于嵌入升压单元的双移相控制隔离升降压变换器及其控制方法。通过在倍压输出整流电路中嵌入升压开关,使变换器可工作在升降压模式、实现宽范围输出;通过采用双移相控制使得原副边所有开关管和二极管在宽范围实现软开关;变压器漏感可以作为能量传输电感的一部分,且变换器原副边开关器件分别由输入电压和输出电压钳位,器件应力低。详细分析变换器的工作原理、控制策略和特性,实验验证了所提出拓扑及其控制方法的正确性和有效性。
6105-6112

多相交错并联磁集成双向DC/DC变换器中耦合电感的通用设计准则

摘要:针对多相交错并联双向DC/DC变换器中的耦合电感器设计困难这一问题,提出具有普遍适用性的耦合电感器通用设计准则。以电感全部对称型耦合电感器的Buck+Boost型交错并联磁集成双向DC/DC变换器为例,研究变换器的Buck模态转换规律,得到变换器的等效稳态电感和等效暂态电感表达式,推导出变换器的稳态电流纹波和暂态电流响应速度与占空比、相数及电感耦合系数之间的关系。总结出交错并联双向DC/DC变换器中耦合电感的通用设计准则,按照这一准则,在给定占空比时,通过合理选择耦合电感器的耦合系数,可以既减小稳态相电流纹波又提高暂态输出电流响应速度。最后,通过实验验证了通用设计准则的正确性。
6122-6134

宽输入逆变器重复控制方法研究

摘要:针对宽输入逆变器双模态工作方式,研究了其重复控制策略。双模态调制使得电路存在降压和升压两种模态,针对这两种模态分别设计控制器增加了控制器设计难度,甚至会导致电路在模态切换时发生输出波形畸变。文中提出了适合宽输入逆变器的双模态统一SPWM调制策略,实现了两种工作模式的平滑切换和统一控制。针对传统PI控制在非线性负载和双模态下控制器设计困难的问题,通过引入重复控制器,基于统一SPWM调制和输入电压解耦策略,详细讨论了重复控制器补偿函数的设计方法;分析表明,合理设计补偿函数,重复控制器可以有效抑制上述周期性扰动。最后设计了一台500 VA宽输入逆变器原理样机,仿真和实验结果验证了双模态重复控制策略的可行性。
6135-6142

风电变流器IGBT模块的多时间尺度寿命评估

摘要:功率变流器是风机系统的核心组件,其可靠性受风机系统的功率波动影响,因此风电变流器的可靠性评估应考虑长时间任务剖面的影响。然而现有器件可靠性评估方法受限于结温计算方法,难以准确而快速的评估功率器件的寿命。因此文中在分析基于组件可靠性手册和基于失效机理的功率模块可靠性评估方法的基础上,对风电变流器长时间任务剖面进行尺度划分,提出一种功率模块的多时间尺度寿命评估方法。文中以1.2 MW直驱风力发电系统为例,利用器件结温数值计算方法,结合实际风速和气温数据快速计算出器件的多尺度任务剖面,基于文中提出的器件寿命评估方法计算了功率模块的寿命消耗,分析了多时间尺度任务剖面对功率模块寿命消耗的影响,并对研究结论进行了深入讨论。文中结论还为研究提高风电变流器中功率器件寿命的措施提供了一种新的思路。
6152-6161
中国电机工程学报杂志电机与电器

双三相异步电机反相高频注入无速度传感器控制

摘要:近年来,包括双三相异步电机在内的多相电机凭借其转矩脉动小、可靠性高等优点,得到越来越广泛的应用。针对一种以双三相异步电机为核心的电动汽车电驱动系统,为使其在具备无速度传感器运行能力的同时,在起动及低速工况下具备良好的带载能力,该文对空间矢量分解方法得到的电机模型中谐波子空间模型的凸极效应进行了分析。在此基础上,该文提出采用反相高频注入方式,在电机两套三相定子绕组中注入大小相同,相位相反的高频信号,通过跟踪谐波子空间中由磁路饱和引起的高频定子漏磁路的凸极,实现一种基于定子磁链定向的无速度传感器控制算法。在一对拖机组上完成的相关实验,验证了所提算法的有效性。结果表明,采用该文算法,可以使电机在低速甚至零速工况下,具有稳定的高转矩输出能力。
6162-6171

三相不对称供电异步起动永磁同步电动机的退磁研究

摘要:异步起动永磁同步电动机的三相供电电压不对称时,永磁体的退磁情况会受到影响。该文采用复数电压不平衡因数(CVUF)描述三相供电电压的不对称程度,利用二维有限元法研究了三相供电电压不对称时异步起动永磁同步电动机的退磁特点。为了准确反映永磁体发生局部不可逆退磁的情况,采用永磁体的最小工作点(即永磁体各点磁密沿磁化方向投影的最小值)反映永磁体的退磁状态。分析CVUF对永磁体最严重退磁工作点(即电机的最严重退磁磁场出现时的永磁体最小工作点)以及电机稳态运行时定子电流的正序和负序分量、永磁体最小工作点曲线的平均值和波动的影响,并得到了相应的结论。
6172-6178

一种改进状态滤波的单边直线感应电机穿越边端效应控制

摘要:单边直线感应电机(single-sided linear induction motor,SLIM)应用于中低速磁悬浮牵引系统时,因常导电磁悬浮气隙的波动而导致电机的实际机械气隙波动,从而引起电机动态等效电路相关控制参数的时变不稳定。对此该文分别将初级电流的d/q轴分量和考虑动态端部效应影响的等效互感、电阻参数作为状态观测量,进行了以内部状态互联的双观测器为基础的数学建模,同时根据观测器内部参数波动受限于局部有界的条件,从非周期和周期性时间波动两个方面进行了状态偏差的李雅普诺夫稳定性论证。另一方面,考虑到SLIM在初级电流场穿越横向铁心端部时出现的谐波扩散现象,对互联观测器内部的状态滤波器进行了改进设计,使得SLIM能直接穿越畸变电流扩散区运行而不影响电机控制系统的稳定性。实验部分对所提算法的有效性进行了验证。
6179-6187

基于滑模轮廓控制器的直线电机精密运动平台轨迹跟踪控制

摘要:针对直线电机驱动的精密数控X-Y平台在加工非线性曲线轨迹时,存在轮廓误差精度与稳定性差的问题,提出了基于超螺旋滑模的轮廓控制与基于二次型最优化的位置控制相结合的控制策略。轮廓控制器选用等效误差量为状态变量进行控制器设计,使轮廓误差精度问题转化为等效误差控制问题。位置控制器利用二次型最优化系统频域因子分解的设计方法,不仅满足了位置跟踪的抗干扰要求而且使控制器设计解析化。仿真与实验表明:在非线性周期扰动与负载变化扰动下,所提出的创新性方法对于高精度轮廓加工具有良好的可行性和有效性。
6188-6193