电工电能新技术

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吴春华，陈国呈，孙承波

电工电能新技术. 2006, 25(2): 1-3.

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本文在深入分析永磁同步电机数学模型的基础上，将滑模变结构控制应用于永磁同步电机控制系统中，根据永磁同步电机的数学模型，设计了一个滑模变结构控制器，用于估算电机转子位置和速度；根据磁场定向控制理论，利用估算的转子角度实现了无传感器矢量控制。实验结果表明，滑模变结构控制器对系统参数变化、外界环境的扰动以及内部的摄动具有很强的鲁棒性，能够在全频率范围内追踪实际信号，实现对转轴位置的观测。

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基于旋转电动势控制的感应电动机转子磁场定向控制

孟　明，许镇琳

电工电能新技术. 2006, 25(2): 4-6.

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基于机电能量转换原理和坐标变换理论，证明了转子磁场定向不仅实现了电磁转矩和磁链的解耦，而且实现了转子变压器电动势和旋转电动势的解耦，转矩和速度控制可以通过控制转子旋转电动势来实现。提出了基于旋转电动势控制的转子磁场定向控制系统，该系统在磁场恒定时可以实现恒转矩控制，在弱磁时可以实现恒功率控制。仿真结果表明该控制方法具有良好的动态性能，这为感应电动机的高性能速度控制提供了一条新的有效途径。

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基于下垂特性的逆变器并联技术研究

杨淑英，张　兴，张崇巍

电工电能新技术. 2006, 25(2): 7-10.

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本文分析了基于下垂特性控制的基本原理，进而对逆变器及其并联系统进行了设计。针对用一阶惯性环节滤除功率纹波的不足，本文在功率计算中引入了二阶振荡环节，提高了系统的可控性及其动态性能。虚拟阻抗的引入，减少了逆变器输出阻抗对并联系统的影响。最后本文通过对两台基于DSP TMS320F2407A的1kVA单相PWM逆变器的并联实验，验证了此控制方案的正确性与可行性。

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新电磁兼容标准条件下的功率因数校正电路的设计分析

林维明，宋辉淇，华晓辉，黄俊来

电工电能新技术. 2006, 25(2): 11-14.

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电磁兼容标准是强制性的，因此满足特定的电磁兼容标准是功率因数校正技术研究的重要内容。低成本小功率的开关电源设计以满足电磁兼容标准为目标，电流谐波限制标准的要求不同对于电路的设计有很大的影响。由于IEC1000-3-2电磁兼容标准的变化，许多过去标准中划分为D类装置设备在新版本标准中划分为A类，通过分析计算，按照新标准重新计算的开关电源磁元件尺寸可大幅度地减小，进一步降低成本和提高性能价格比。本文以有源单级功率因数校正电路和无源LC功率因数校正电路为例，对新电磁兼容标准条件下功率因数校正电路进行设计分析。实验结果与理论预期十分接近。

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非线性偏最小二乘回归在电力负荷预测中的应用

蔡金锭，王　慧

电工电能新技术. 2006, 25(2): 15-17.

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非线性(二次多项式)偏最小二乘既能够解决线性偏最小二乘只能提取线性成分的问题，它又借鉴了偏最小二乘回归方法能够有效地解决自变量集合多重相关性的问题，因而它更具有先进性，其计算结果更为可靠。本文将二次多项式非线性偏最小二乘回归应用于泉州地区的电力负荷预测。文章还将二次多项式偏最小二乘的预测结果并线性偏最小二乘和logistic模型的预测结果进行比较，实例预测结果表明，非线性偏最小二乘具有较高的预测精度，它能满足实际工程的要求。

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一种电力系统实时测频的精确算法

张艳霞，王　良，刘翠艳

电工电能新技术. 2006, 25(2): 18-20.

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频率是电力系统运行的一个重要质量指标。它反映了电力系统中有功功率供需平衡的基本状态。本文在对技巧离散傅立叶算法(SDFT)[1]进行理论分析和仿真检验的基础上，对算法进行了改进:修正计算公式、对数据进行平滑和加门槛值处理。仿真计算结果表明:改进的SDFT算法能在电力系统频率偏离额定值的情况下自动跟踪频率变化测得其精确值。算法还具有数据窗较短、易于在数字信号处理芯片(DSP)上实现的特点，能够满足实时测量的要求，有着很好的工程应用前景。

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特定消谐技术中展宽开关角对的研究

张文义，张荣岭，徐会明，杨乐民

电工电能新技术. 2006, 25(2): 21-23.

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特定消谐式逆变器能够通过对方程组的计算对事先指定的谐波进行消除，因此在理论上能有效地消除谐波。开关器件的导通和关断都需要一定的时间，这使理想输出电压波形中的窄脉冲难于硬件实现。为了得到实际输出电压波形，根据开关器件通断时间的具体要求，提出了展宽开关角对的优化策略。展宽开关角对可分为向前展宽、向后展宽和对称展宽，其中对称展宽在降低谐波幅值和总谐波畸变率方面优于向前展宽和向后展宽。理论分析、数字仿真和试验结果表明，所提出的优化策略可以达到硬件实现容易和总谐波畸变率较小的目的，从而为特定消谐技术更好地应用于工程实际提供了有效的手段。

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135MW蒸发冷却汽轮发电机定子绝缘结构的研究

栾　茹，傅德平，顾国彪

电工电能新技术. 2006, 25(2): 24-28.

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为了将蒸发冷却技术应用于高电压、大容量的汽轮发电机，并作为主力机组，需要解决定子绝缘结构的合理设计问题。本论文针对蒸发冷却的特点，提出采用浸润式蒸发冷却定子的间接冷却方式，详细计算并分析了该冷却方式下的定子绝缘结构内的电场与温度场，总结其分布规律与特点。在此基础上提出135MW蒸发冷却汽轮发电机定子的绝缘厚度以及相应的电流密度，并通过了试验模型的检验，研究结果值得借鉴。

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双变换UPS中PWM整流器的二次谐波补偿和电容电压分时控制

汪　孟，刘亚东，蒋志宏，黄立培

电工电能新技术. 2006, 25(2): 29-33.

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本文对双变换UPS中双闭环电流跟踪控制的单相半桥PWM整流器进行了分析研究。为了减小输入电流的畸变，提出了稳态二次谐波补偿的算法。该方法可以不减小电压环带宽，同时计算工作量小，易于数字实现。为消除单相半桥整流器电容电压的不平衡，提出了电容电压分时控制的算法。基于TMS320LF2407A型DSP搭建了实验样机，验证了控制方法的正确性，由于采用有源功率因数校正技术，实现了输入电流为与输入电压同相的正弦波，且输出电压稳定。

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基于改进软阈值法的电能质量扰动信号去噪

王继东，王成山

电工电能新技术. 2006, 25(2): 34-38.

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近年来，电能质量问题日益受到关注。为了对电能质量进行分析与评估，需要对其进行监测，但是在信号采集的过程中会受到噪声的影响，给分析带来困难。基于小波变换的软阈值法去噪是比较有效的，本文在正态分布3σ原则的基础上，提出了一种改进的软阈值去噪方法。对典型的电能质量扰动信号进行了去噪仿真，对重构信号进行了扰动检测，仿真结果表明，与通用软阈值法相比，该方法提高了检测正确率。

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电缆群邻近效应的计算和优化排列

梁永春，孟凡凤，王正刚，李忠魁，李彦明

电工电能新技术. 2006, 25(2): 39-41.

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在计算电缆群载流量时，交流电阻是一个重要的参数，其中邻近效应是计算交流电阻的一部分。IEC-60287和JB T10181-2000仅给出了单回路情况下的邻近效应计算公式，且有一定的限制条件。本文利用电磁场理论和贝塞尔函数计算任意电缆群的邻近效应，给出了不同相位排列方式下的结果，并给出了电缆邻近效应最小时的相位排列方式。

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基于有限元方法的磁通反向电机定位转矩研究

郭　亮，卢琴芬，叶云岳，李光友

电工电能新技术. 2006, 25(2): 42-46.

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本文介绍了一种新型双凸极永磁电机———磁通反向电机。该电机将永磁体和绕组均放置在定子上，具有转子结构简单、高功率密度、小电感、低惯性等优点，适于高速旋转的场合。但该电机的自身双凸极结构决定了其定位转矩较大，对转动平稳性和噪音控制等都有很大影响，因此文中通过有限元方法详细地分析了电机定转子齿宽、永磁体高度和斜槽角度这些参数的变化对定位转矩的影响，并在此基础上设计得到了一款样机。实验和仿真的比较结果相差约为8%，表明了有限元分析的准确性。

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纳秒脉冲同轴结构固体绝缘介质尺寸优化分析

黄文力，孙广生，严　萍，王　珏

电工电能新技术. 2006, 25(2): 47-51.

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同轴电场沿径向分布不均匀，径向电场降落集中在内电极表面附近一定范围内。在内电极直径不变，外电极直径增加的情况下，内外电极距离大于一定阈值后，电场变化在经过一个快速减小的阶段后明显变缓；在仅仅增加内电极直径，固定内外电极距离，相应增加外电极直径的情况下，内电极直径少量增加大于一定阈值后，同轴电场变化类似地经过一个快速衰减阶段后明显趋于缓和。根据同轴电极结构内外电极间隙距离与内电极直径变化影响电场分布的阈值的存在，利用Ansys数值计算结合纳秒脉冲下同轴电场变压器油中有机玻璃和尼龙1010闪络特性的实验结果，提出同轴结构高功率脉冲功率装置绝缘结构优化概念，并且给出依据闪络距离与内电极直径变化闪络电压的经验公式。

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一种基于MRAS的异步电机速度辨识方法

陈　伟，瞿文龙，陆海峰

电工电能新技术. 2006, 25(2): 52-55.

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本文提出了一种在静止坐标系下实现的模型参考自适应系统，以辨识异步电机的转速。该方法的参考模型和可调模型分别由电机定子侧和转子侧的方程构成。参考模型中不含定子电阻，并且避免了纯积分运算，因而在宽速度范围内具有较好的鲁棒性。可调模型包含电机转速的信息和一个电流模型转子磁链观测器。当电机转速的估计值收敛于转速的真实值时，观测的转子磁链也收敛于其真实值，可将其用于直接磁场定向控制中。另外，为避免对定子电流的纯微分，本文应用微分跟踪器以提取高质量的微分信号。数值仿真和实验结果验证了该方法的有效性。

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稀土永磁同步电动机的工程设计研究

王步来，顾　伟

电工电能新技术. 2006, 25(2): 56-58.

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介绍了永磁同步电动机的一般设计方法，讨论了设计要点。文章提出了适用于电机制造公司的工程设计方法，并应用此方法设计了样机，实验结果验证了文章提出的工程设计方法的正确性。

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双电层电容器的电容特性分析

徐文东，华　贲，陈进富

电工电能新技术. 2006, 25(2): 59-63.

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论述了EDLC的应用范围及对其性能的要求，分析了几种电容测试方法及其测试结果的差异，界定了电容的组成、物理意义及其相应的应用范围，把电容量分为计算电容、积分电容、表观电容和潜电容，计算电容倾向于微观结构及储电机理等理论研究，积分电容适用于后备电源型应用，表观电容则适于功率型的应用领域。研究了表观电容的特性及其影响因素，结果表明:微孔势垒的存在是表观电容的重要影响因素，也是产生伏安特性曲线上900mV后电流偏高现象的根本原因，同时造成了在微孔内形成双电层的滞后现象，形成了部分潜电容，提出了增加表观电容的措施，即降低电流密度或者提高充电电压。

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用于标定分压器的高电压毫微秒脉冲发生器

刘　锐，邹晓兵，王新新，曾乃工

电工电能新技术. 2006, 25(2): 64-66.

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研制了一台高电压毫微秒脉冲发生器，它将用于标定快响应的分压器。该发生器由直流高电压电源、50欧姆脉冲形成线、紧凑型气体火花开关、50欧姆脉冲传输线构成，可输出脉宽100ns、幅值5～ 10kV的准矩形电压脉冲。当开关中为1个大气压空气时，其输出脉冲的上升时间约13ns；若希望得到更短的脉冲的上升时间，可将气体开关的气压增大。

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基于改进空间矢量的新型电流型PWM整流器的研究

彭咏龙，肖　淼，李亚斌

电工电能新技术. 2006, 25(2): 67-71.

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本文研究了一种新的具有PWM调制功能的电流型整流器(CSR)的拓扑结构，分析了该电路的工作原理，利用改进的空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术对其进行PWM调制。这种拓扑结构结合了传统的三相相控整流器和直流Buck斩波器的优点，实现了单位功率因数，降低了电流谐波含量，仿真及实验结果验证了采用改进控制策略的新型电流型整流器的工作性能。

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基于EPLD+ 80C196KC的移相全桥PWM信号的实现

王　翠，佘致廷，彭永进

电工电能新技术. 2006, 25(2): 72-75.

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采用高性能微机和可编程逻辑器件构成逆变开关电源的控制系统，可满足高频化要求，采用软开关技术降低开关损耗可使电源具有高的电效率，从而实现高功率密度，减少电源体积。本文采用EPLD和80C196KC相结合的方法设计了一种移相PWM变换器，电路简单，设计灵活，控制精度高，适合低电压大电流的大功率开关电源。仿真和实验结果验证了系统设计的实用性和有效性。

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网络型电能质量监控系统设计

范海涛，王树民

电工电能新技术. 2006, 25(2): 76-80.

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分布式的网络型电能质量监控系统有着优良的性能，本文利用近年来发展迅速的嵌入式技术，采用自由软件搭建了一套低成本、高可靠性、高性能的网络型电能质量监控系统，系统采用模块化设计和总线式的接口方式，具有很强的兼容性和扩展性。文章详细介绍了该系统的设计思想以及各个层次的软硬件结构，分析了控制系统的实时性概念，并且针对uClinux嵌入式操作系统实时性较差的缺陷，利用RTAI(Real Time Application Interface)对uClinux的实时性进行了扩展，使uClinux可以应用于硬实时控制领域，拓宽了uClinux操作系统在控制领域中的应用范围。

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2006年, 第25卷, 第2期　刊出日期：2006-04-10

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