电工电能新技术

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严陆光，周凤起，黄常纲

电工电能新技术. 2009, 28(1): 1-10.

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对我国能源可持续发展的战略研究表明,沿着减小煤炭份额、大幅度增大可再生能源与核能份额的方向,进行能源结构调整已经刻不容缓。新疆将是我国大规模可再生能源的集中基地,同时,又具有丰富的待开发的化石能源(石油、天然气与煤及煤层气)资源,其在我国能源发展中的地位十分重要。本文简要描述了我国能源生产、消费的基本状况,侧重介绍煤炭在我国主要地区的预测资源储量、生产及需求,指出应积极在近期内尽快将新疆煤炭的发展由满足自治区内部需求为主转到建设国家亿吨级大型煤炭基地的轨道上来,逐步发展成未来全国的重要综合能源基地,并提出相关建议。

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电力变压器的宽频带建模及阻抗分析

杨　钰，王赞基，邵　冲

电工电能新技术. 2009, 28(1): 11-15.

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为了能够在设计阶段正确地预测变压器线圈中快速暂态过电压的分布,需要对变压器线圈进行宽频范围的建模。将多传输线模型应用于变压器线圈宽频率范围的建模并计算等值电路的入端阻抗,可以比较全面地了解线圈中自然频率分布及暂态响应的频率特性,并比较容易地通过测量模型变压器的入端阻抗,验证电路模型的频率有效范围。本文首先分析了基于柱坐标的环形多传输线模型与基于直角坐标的直线多传输线模型的等效性,推导了相模转换的计算公式,从而获得传输线π型等值电路参数,然后采用节点法求得入端阻抗和电压传递函数。模型线圈入端阻抗测试结果验证了电路模型在约20MHz频率以内可以满足工程计算的需要。

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开关电源近场辐射效应分析与模型研究

和军平，郑宝堂，王　毅

电工电能新技术. 2009, 28(1): 16-20.

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本文实验考察了一台功率因数校正器(PFC)主电路产生的辐射电磁场对传导干扰发射的影响,细致分析了PFC与EMI滤波器、电源输入线缆间的电磁耦合效应,在此基础上,建立了包含电场耦合效应的传导干扰电路模型并加以验证。基于电源共模传导干扰简化模型,提出了临界耦合距离概念并进行了实测,该参数可为开关电源早期阶段的EMC布局设计提供参考。最后,提出了几种辐射效应抑制新措施。

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单独注入式混合型有源电力滤波器复合控制策略的研究

罗　安，舒　适，孙贤大，帅智康

电工电能新技术. 2009, 28(1): 21-24.

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本文建立了单独注入式混合型有源电力滤波器的电气模型。根据此模型综合比较了混合型有源电力滤波器的两种常用控制策略,提出了一种基于检测电网谐波电压与谐波电流的混合有源电力滤波器复合控制方案,并对其补偿性能和抑制电网频率和系统阻抗变化的影响进行了分析。为了实现系统的无差控制,提出了基于递推积分的PI算法,并且由模糊推理在线整定比例系数和积分系数,该算法能有效地提高系统的动态和稳态性能。仿真和实验结果表明采用这种复合控制的注入式混合有源电力滤波器能达到较好的滤波效果。

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基于空间电场效应的高电压测量装置的研究

汤宁平，柔少瑜，廖福旺

电工电能新技术. 2009, 28(1): 25-28.

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本文在对一种基于空间电场效应的电容分压器的电场进行计算分析的基础上,讨论了这种新型电容分压器的安装位置与高压探头对地分布电容间的关系,椭球形和圆球形高压探头的电场分布情况以及测量不同电压等级时高压探头球体的最小半径等问题,设计了电容分压器的结构及参数。作为该新型电容分压器的一种应用,设计了一套完整的高电压测量装置。试验表明,该装置具有较好的测量精度和响应特性,信号波形的再现能力较为理想,适用于电力系统中高压输电线路等设备的暂态高电压信号的现场试验测量。

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基于风险性的继电保护装置可靠性计算

王清亮，侯媛彬，付周兴，李　忠

电工电能新技术. 2009, 28(1): 29-33.

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从风险性角度给出了一种评价工矿企业电网继电保护装置可靠性的指标,该指标综合考虑了保护装置的正确不动作事件、失效事件的后果以及被保护设备故障率等因素;将保护装置的拒动失效事件分为不扩大拒动状态和扩大拒动状态,建立了保护动作的马尔可夫模型,运用状态空间法求解出保护装置的可靠性。以失效事件造成的损失最小为目标,确立了可靠性与定期维护周期之间的关系。算例分析结果表明,本文建立的完备概率模型及采用的可靠性计算指标为研究继电保护装置性能,提供了一种新的分析思路。

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温度对油纸绝缘扁平气隙缺陷局部放电特性的影响

李军浩等

电工电能新技术. 2009, 28(1): 34-37.

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阻尼绕组对凸极单相同步发电机负载电压波形的影响

杨　静，王维俊，涂亚庆，左永刚

电工电能新技术. 2009, 28(1): 38-42.

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小型单相同步发电机在负载时输出电压中谐波含量大,阻尼绕组可以削弱它在负载运行时的负序磁场,降低电压波形正弦畸变率。本文采用场路耦合时步有限元法编程计算了小型凸极单相同步发电机额定负载时的电压波形,计算结果与实验结果接近,证明了该计算方法及所编程序的正确性。详细分析了阻尼绕组的不同连接方式及材料对电压波形的影响,所得结论可以为阻尼绕组形式及材料的选取提供理论指导,用以提高电压波形质量。

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基于人工神经网络的Preisach磁滞模型与实现

黄平林，胡虔生

电工电能新技术. 2009, 28(1): 43-45.

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在Preisach静态磁滞模型的基础上,利用极限磁滞回线的对称性,采用人工神经网络技术,建立了Preisach神经网络磁滞回线仿真模型,实现了对试验样片交流磁滞回线的理论计算;同时给出了一种采用爱泼斯坦方圈,对实验样片的动态磁滞回线进行数字测量的新方法,该方法实验设备简单,测量精度高,具有较好的工程实用价值。利用该方法得到的实验数据很好地验证了理论计算结果。

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基于飞轮储能的动态电压恢复器补偿策略的研究

朱俊星，姜新建，黄立培

电工电能新技术. 2009, 28(1): 46-50.

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针对目前无储能装置动态电压恢复器(DVR)的不足,研究了基于飞轮储能的新型DVR系统。文中介绍了系统的拓扑结构和工作原理;结合飞轮储能装置的特点对补偿策略进行了分析比较,指出综合补偿策略在考虑注入补偿电压能力的同时,优化了DVR与电网的能量交换过程,延长了有效补偿时间;为了克服以往综合补偿策略在求解相量角α时计算量大和不考虑能量倒灌的缺点,通过对输出有功功率-相量角(PDVR-α)曲线和视在功率-相量角(SDVR-α)曲线的分析,提出了一种新型的α求解方法;仿真结果验证了理论分析的有效性和正确性。

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GIS直线与L型结构中电磁波传播特性的仿真研究

杨景刚，史　文，黎大健，李军浩，司文荣，李彦明

电工电能新技术. 2009, 28(1): 51-55.

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本文使用有限时域差分法(FDTD)对由局部放电产生的电磁波在GIS典型结构(直线型和L型结构)中的传播特性进行了仿真研究。通过设置不同的电磁波激发方向、对比不同测量角度的信号时域和频域特征、以及比较两种结构的仿真结果,获得了TEM波和TE模波在直线型和L型结构中的传播特性,以及L型结构产生的反射波特征。仿真结果表明,影响电磁波传播的因素主要包括电磁波激发方向、模波速度色散和模波模式转变等。

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基于双方圈模型的叠片铁心斜接缝磁化及损耗特性

张　献，邢　金，杨庆新，陈海燕，程志光，杜　永，胡启凡，张俊杰，刘兰荣，焦翠坪

电工电能新技术. 2009, 28(1): 56-60.

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本文通过双方圈模型,即相同接缝型式、相同材料但不同柱-轭长度的两个铁心模型,模拟变压器铁心工作状态,并按照材料均匀化的数据处理方法分离出转角接缝处激磁容量。为与爱泼斯坦方圈结果[9]比较,测量了未经去应力退火处理的叠片铁心的磁化特性与损耗特性。文献[1]采用本文数据,所得结果满足工程准确度要求。文中进一步讨论了如何确定平均磁路长度以减小误差,及有限元计算中磁化曲线的选取。

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城市电网应急体系设计及深圳电网大停电联合演习应用研究

李　锐，刘　栋，陈　颖，梅生伟

电工电能新技术. 2009, 28(1): 61-65.

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大面积停电事件会对国计民生造成巨大危害。提出一种城市电网应急体系建设方案,包括应急管理体系和应急技术支撑平台两部分。研究了如何通过大停电联合演习验证应急体系的完整性、合理性和有效性问题。分析了制定联合演习方案需要考虑的因素,提出了联合演习方案的目标、方式、内容和评价方法。最后以深圳市大停电联合演习作为案例说明所提出应急体系建设方案的正确性。

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蒸发冷却介质两相流状态下工频击穿特性的实验研究

牛文豪，张国强，王　新，徐子宏，上官远定

电工电能新技术. 2009, 28(1): 66-70.

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一些不燃型氟碳化合物具有非常好的绝缘特性,既可以作为蒸发冷却变压器等电气设备的冷却介质,也可以作为绝缘介质,使得蒸发冷却变压器不燃不爆、安全可靠、经济高效、绿色环保、成本适中,适用于某些特定场合的需求。在作为绝缘介质实际运行过程中,氟碳化合物将以气液两相流状态存在。为研究该工况下介质的绝缘性能,本文参考国家标准研制了实验装置,测量了若干种氟碳化合物介质在两相流状态下的工频击穿电压特性。实验采用3mm间隙的板-板电极,得到了不同工作压力下的工频击穿实验数据,以及击穿电压与工作压力的经验公式。实验结果的统计分析显示两相流状态下工频击穿数据很好地服从于威布尔分布和正态分布,通过计算得到了各工作压力点下击穿电压值的概率分布函数,为蒸发冷却变压器绝缘结构的设计提供了参考。

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一种燃料电池独立发电逆变器的研究

张　翼，陈国呈，吴春华，陈卫民，崔开涌，朱益波

电工电能新技术. 2009, 28(1): 71-75.

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本文介绍了一种单相独立发电燃料电池应急电源系统,分析了燃料电池从起动到额定功率工作、系统检测、故障保护等整套逆变装置功能,详细介绍了燃料电池起动电路、前端DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路以及蓄电池充电电路的设计方法。最后通过实际系统测试表明,该逆变器工作稳定可靠,具有良好的工作特性。

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级联型多电平变频器的一种改进PWM调制法

龙庆文，欧阳红林，朱思国，丁　伟

电工电能新技术. 2009, 28(1): 76-80.

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本文简单介绍级联型多电平变频器的拓扑结构及其通常采用的载波移相控制的工作原理,根据它的优缺点,提出了一种新型的适用于级联型多电平变频器的改进PWM调制策略,阐述该策略的原理,并给出了其系统的实现方法。使用MATLAB软件对该法进行建模和仿真,结果表明新方法比载波移相法具有更好的控制效果。基于级联型高压变频器平台进行了实验,采用TMS320F2812 DSP, FPGA和PLC实现系统的数字控制,实验结果论证了该方法的可行性。

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2009年, 第28卷, 第1期　刊出日期：2009-01-10

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