电工电能新技术

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岳涵，郑宽，于洋，张雪敏，汤伟，吴珂鸣，刘洋

电工电能新技术. 2013, 32(4): 1-6.

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本文研究了大规模双馈风电接入对东北电网稳定性的影响。分析了双馈风机的有功暂态特性，对比计算了吉林松白地区风电火电组合模式、风场接入方式以及风电无功控制方式不同情况下的断面极限功率。指出了风场集中接入的方式和风机恒功率因数控制方式不利于电网安全稳定的原因所在，分析了风电接入影响电网功角稳定性的有利因素和不利因素。认为在故障切除时间很短且风场采用恒电压控制的情况下，随着风电比例的增大，系统的功角稳定性增强。

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牵引负荷负序电流对电网运行状况影响研究

刘乾勇，李欣然，肖聪，李金鑫

电工电能新技术. 2013, 32(4): 7-10.

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牵引负荷是大功率单相整流负荷，是一个典型的负序谐波源，投入电网会产生深远影响。利用电力系统分析综合程序（powersystemanalysissoftwarepackage，PSASP）的用户自定义（UserDe．sign，UD）模型功能实现将一种牵引负荷负序电流源模型接入电网，以EPRI．36节点为网络背景进行谐波仿真计算，通过对不同牵引负荷水平下的仿真，定量的分析电气化铁路牵引负荷对发电机、变压器、线路、继电保护等方面的影响，并得出相关结论。

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基于概率的含大规模风电场的多目标输电网规划

曾令全，王立娟

电工电能新技术. 2013, 32(4): 11-14.

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提出了电力市场环境和大规模风电接入下的多目标输电网规划算法。考虑到风场出力波动性对输电阻塞成本的影响，建立了输电网规划的多目标函数即输电阻塞成本、投资成本及风险成本。结合蒙特卡罗模拟法和两点估计算法来处理风场出力的不确定性，在此基础上通过分析规划目标与问题本身的特性，设计了非支配排序遗传算法Ⅱ和模糊决策方法来求解问题并确定最终的最优解决方案。算例分析验证了规划方法的正确性和求解算法的有效性。

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基于V-I特性的多端柔性直流输电系统的控制策略

赵雄光，宋强，饶宏，李笑倩，许树楷，刘文华

电工电能新技术. 2013, 32(4): 15-20.

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摘要：针对典型的分布式电站如大型海上风电场的柔性直流输电接入和控制问题，本文建立了一个具有两个发送端和两个接收端的多端柔性直流输电系统，说明了针对该多端直流输电系统的框架结构与运行原理，给出了一种各个换流站之间的协调控制策略。该控制策略对送端换流站采用定交流电压与定频率控制，对受端换流站，通过分析其直流网络特性，并基于受端换流站的电压一电流特性曲线，得到了各受端换流站吸收的功率之比与其弘，特性曲线的斜率之间的关系。在此基础上提出了一种在电压外环采用比例控制的方法，推导得出了比例系数与受端换流站的V-I特性曲线的斜率之间的关系，给出了调节功率分配的方法。通过PscAD／EMTDC仿真验证了该控制方法的正确性，仿真表明该控制方法具有良好的稳态特性和动态性能。

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配网静止同步补偿器直流电容的优化选择

张新闻，同向前

电工电能新技术. 2013, 32(4): 21-25.

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在STATCOM的串联电感和直流电容参数选择不当时，配网电压中的基波负序分量和谐波分量会引起STATCOM串联谐振。利用开关函数的基频模型，建立了直流电压波动分量和交流电流非基波正序分量与配网电压非基波正序分量的解析表达式，提出了以直流电压波动最小或以交流电流非基波正序分量有效值最小为目标的直流电容的优化计算方法。仿真分析了配网电压存在基波负序分量或谐波分量条件下STATCOM直流电压和交流电流的响应特性，仿真结果与理论分析一致。

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一种十五相感应电机的矢量控制算法

艾胜，孙驰，张成，胡亮灯，陈玉林

电工电能新技术. 2013, 32(4): 26-30.

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在已有多相电机系统研究的基础上，研究了一种新型的十五相感应电机矢量控制算法。详细推导了该种十五相感应电机的数学模型，并在此基础上推导了十五相感应电机的矢量控制算法，给出了系统的控制框图。系统试验结果表明了该矢量控制算法的正确性和可行性，将该算法应用于实际的十五相感应电机矢量控制系统中，可以取得对电机良好的控制效果，该十五相感应电机矢量控制算法可直接应用于兆瓦级大功率十五相感应电机系统中。

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双Y移30°永磁同步电机空间矢量PWM技术零矢量分配研究

任远，章玮，张平

电工电能新技术. 2013, 32(4): 31-34.

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双Y移30°永磁同步电机是一个强耦合的六维系统。为了实现转矩的解耦控制，将该系统经解耦坐标变换，建立在三个两两正交的子平面上，通过空间矢量PWM技术对转矩和定子谐波电流进行统一控制。本文针对该种空间矢量PWM技术，详细研究了连续调制模式和不连续调制模式下的零矢量的选择依据及其分配情况。仿真结果显示，连续调制模式能取得更小的转矩波动，而不连续调制模式能在大幅度减少开关次数的同时，取得比连续调制策略更少的定子电流谐波含量。关键词：双Y移30°永磁同步电机；空间矢量PWM；零矢量；连续调制；不连续调制

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基于矩阵变换器双馈风力发电系统矢量解耦控制

陈才学，谢运祥，李辉

电工电能新技术. 2013, 32(4): 35-39.

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本文结合矩阵变换器、双馈感应电机（DFIG）风力发电系统的优点，导出了双馈电机风力发电系统在同步旋转dq坐标轴下的矢量控制数学模型；针对常规矢量控制中存在电流耦合情况，设计一种新型、简易的电流前馈解耦控制方案。在此基础上，建立基于矩阵变换器交流励磁磁场定向电流解耦矢量控制策略。MATLAB仿真结果表明，当有功、无功功率变化时，电流解耦控制具有良好动态性能。本文设计了11kW风力发电试验装置并进行离、并网实验，当双馈电机处于亚同步、超同步状态时，双馈电机定子电压和频率均能保持稳定，实现变速恒频运行。实验结果表明，基于矩阵变换器交流励磁双馈风力发电系统是可行的，并具有一定的实用价值。

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单相光伏并网逆变控制器的优化

郭晓瑞，郭吉丰

电工电能新技术. 2013, 32(4): 40-43.

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针对单相光伏并网系统中直流母线电压纹波比较大的特点，提出一种新型的周期数组滤波器，对逆变电压环控制器的输出进行二次谐波分量的检测与滤除，有效地抑制电压纹波对并网逆变控制器中输出电流参考的不利影响，从而降低并网电流的畸变率。另外针对并网逆变器中滤波电感值随电流变化导致低功率输出时并网电流畸变较大的现象，在电流环控制器中加入串联电感补偿算法，改善逆变器在低功率输出时的并网性能。最后在3kW单相全桥光伏并网逆变器样机上的实验结果验证了所提出的周期数组滤波器和串联电感补偿控制算法的可行性。

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一种双极性增益Boost变换器研究

陈强，许建平，陈章勇，刘雪山

电工电能新技术. 2013, 32(4): 44-48.

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研究了一种双极性增益Boost变换器，它不仅具有传统Boost变换器的升压特性，而且具有双极性增益特性，即对于正、负输入电压，均能得到正极性的直流输出电压。因此，该双极性增益Boost变换器可直接用于功率因数校正变换器。本文分析了该双极性增益Boost变换器工作于电感电流连续模式（ContinuousCurrentMode，CCM）时的工作模态，分析了正、负输入电压情况下，该双极性增益Boost变换器的直流稳态特性，分析结果表明该双极性增益Boost变换器具有与传统Boost变换器相同的升压特性。最后，通过实验验证了理论分析的正确性。

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数字控制全桥LLC谐振变换器

钱娟，陈乾宏

电工电能新技术. 2013, 32(4): 49-54.

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目前，多电飞机技术（MEA）已日益成为飞机动力的主流方式。270V高压直流电源系统具有安全可靠、重量轻及节省电能等优点，成为现阶段飞机供电系统的发展方向。在航空中大功率直直变换的应用场合，全桥LLC谐振变换器是一种较理想的拓扑。传统模拟控制变换器控制方法单一、硬件电路复杂、极大地限制了电源效率的提高和电源成本的缩减，因此本文提出了一种数字控制方案，该方案有效地减小电源的体积，降低电源的成本，提高电源的效率。本文最后研制了一台输入为DC270（1±10％）V，输出为DC28V／500W的原理样机，实验结果验证了理论分析的正确性以及数字控制的可行性。

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一种新颖的IGBT串联电路

李镇福，林维明，葛良安，姚晓莉

电工电能新技术. 2013, 32(4): 55-58.

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IGBT串联技术是解决诸多高压场合中开关管电压应力不足的有效方法，研究简单、可靠、高效的IGBT串联辅助电路具有重要的理论和工程实用价值。本文提出了一种仅需单路驱动信号且适宜做成集成电路的IGBT串联电路，进行了电路工作原理分析、计算机仿真和硬件实验验证，研究结果表明所提IGBT串联电路具有良好的电气特性。

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混合磁悬浮系统电磁装置的温度计算与降温处理

耿志慧^1,21,21,2

电工电能新技术. 2013, 32(4): 59-64.

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电磁装置的发热问题是影响磁悬浮系统工作稳定的重要因素之一，本文首先分析了装置的发热机理，采用ANSYS软件建立电磁装置的三维有限元模型，并将装置中动铁芯随大轴旋转时与空气产生的风摩擦损耗包含在模型中。通过瞬态仿真分析，计算出电磁装置的温度分布及温度随时间的变化趋势，由计算结果发现电磁装置长期运行后其内部温度较高，超出了系统内部正常工作的温升允许范围。继而提出冷却方案，即采用冷却管进行散热，并初步设计冷却管的安装位置、形状、参数等。最后进行仿真计算，结果表明其冷却效果非常明显，符合温升允许要求。热分析中计及了热参数随温升的变化。

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两种重接型电磁推进模式的仿真比较分析

王亮，罗文博，李海涛，王豫

电工电能新技术. 2013, 32(4): 65-68.

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主要介绍了重接型电磁推进装置的基本原理以及改进后的两种驱动模式。在此基础之上，通过应用电磁场有限元分析软件Ansoft的三维瞬态电磁场计算功能，在每种驱动模式下建立了两个具有不同驱动线圈个数的有限元模型，在保证其他电路参数相同的情况下仿真。仿真计算之后分组比较其驱动力、抛体速度和驱动电流。通过分组比较得出多极矩模式在一定程度上要优于多翼模式的结论。

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基于小波变换和LMD算法的变压器振动信号分析

李纯子，陈峰，刘书成，王建元

电工电能新技术. 2013, 32(4): 69-73.

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为了提取变压器铁心振动信号的有效特征，本文提出了一种小波变换和局域均值分解相结合的新算法。该方法运用meyer小波对变压器铁心振动信号进行消噪，然后运用局域均值算法（LMD），将其自适应地分解为一系列单分量调幅-调频信号（PF），从而揭示了正常运行和发生故障的铁心振动特征。仿真表明：该算法在低信噪比时（10dB）仍能对振动信号进行正确分解，具有较强的抗噪性能；与EMD分解相比，端点效应小，不会出现虚假分量，更适合应用于处理调幅一调频非平稳振动信号，算法简单有效。

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基于小波变换和改进的RVM的电能质量扰动分类

赵立权，谢妮娜

电工电能新技术. 2013, 32(4): 74-78.

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为了提高相关向量机的回归预测的准确率，本文提出了一种改进的相关向量机算法。该算法从相关向量机的核函数角度出发，将实际中大部分噪声属于正态分布这一个特性引入到核函数中，并在其基础上加入了幅度调节因子，实现了对核函数的改进。为了进一步提高电能质量扰动分类性能，将改进的相关向量机应用于电能质量扰动分类。首先，采用小波变换对电能质量信号进行分解，将分解后得到的各层小波系数能量所占的比例值作为特征量，然后，用改进后的相关向量机对特征量进行分类，进而实现基于小波变换和改进的相关向量机的电能质量扰动分类。实验结果表明，该方法能够对各种电能质量扰动信号进行分类，并且其分类准确率优于支持向量机和未改进前的相关向量机等其他分类方法。

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地下直埋电力电缆周期载流量的数值计算

鲁志伟，胡国伟，李艳飞，李明，张磊，敖明

电工电能新技术. 2013, 32(4): 79-83.

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电力电缆载流量是电缆运行中的一个重要参数，其值是在电缆电流恒定的条件下得到的。但电力系统实际运行时，负荷电流一般是周期性变化的。IEC60853给出了均匀土壤中直埋电缆日周期性负荷因数的计算方法。本文基于有限差分法，编制了电力电缆暂态温度场数值计算程序，并采用该程序计算了均匀土壤和不均匀土壤中直埋电缆的日周期性负荷因数。计算结果表明：以数值计算方法为依据可进一步提高电缆的输送能力。

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FACTS和新型输电技术发展现状及在我国特高压电网中的应用前景研究

王义红，周勤勇，卜广全，郭小江

电工电能新技术. 2013, 32(4): 84-90.

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本文总结了目前国际上新型输电技术和FACTS技术的特点，并结合我国坚强智能电网“十二五”中长期规划，分析国际上输电领域和FACTS领域各种新技术在我国的应用前景，定性给出各种新技术在我国特高压电网中的应用场合以及建议。

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计及贝叶斯纳什均衡的事故演习专家系统研究

汤晓伟，朱夏，余浩斌，王承民，王杰，连鸿波

电工电能新技术. 2013, 32(4): 91-95.

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电力产业是国民经济发展的基础，是当今社会经济发展的重要驱动力量，其安全性直接影响到社会稳定和经济发展。其中，电网调度人员的专业化水平直接影响日常电网运行的稳定安全情况。近年来，各类电网事故频发，造成大量人员及经济财产的损失，但也在世界范围内推动了事故演习软件的开发。本文利用软件考核并提高调度人员处理电网异常情况的能力，通过对日常发生的事故案例的收集、查询、选择、再现的方式来模拟；通过精炼贝叶斯纳什均衡法则来评判调度人员解决事故的有效性，并对每一步决策进行最优诱导，最终给出演习报告。

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双向反激微功率光伏并网逆变器的分析与设计

毛行奎，王小彬，张锦吉，陈为

电工电能新技术. 2013, 32(4): 96-101.

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论文深入分析研究了双向反激逆变器应用于光伏并网发电系统的工作原理，分析了其差动控制和单边控制两种工作模态，指出单边控制为差动控制的特例，相比较于差动控制时存在功率回馈，无功率回馈的单边控制效率更高，所以单边控制的双向反激逆变器更适用做要求同频同相并网、无须功率回馈的微功率光伏并网逆变器。同时论文也分析推导了双向反激逆变器的并网电流控制原理以及高频功率反激变压器设计依据，并用仿真进行了验证，最后设计调试了一台输出200W的实验样机。实验结果表明，基于双向反激拓扑的微功率光伏并网逆变器结构简单，效率高，电流控制有效可行。

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计及Scott牵引变压器的短路计算方法研究

侯瑞鹏，张永浩，周庆捷，杨明玉

电工电能新技术. 2013, 32(4): 102-105.

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根据Scott接线牵引变压器原、副边电压电流关系，采用相序变换技术，推导出用于故障计算的Scott接线牵引变压器序网通用模型。在Scott接线牵引变压器侧发生不同的短路故障时，应用通用模型计算各序电流分量，进而导出三相系统中的各相电流。最后应用相分量法验证该方法的实用性和准确性。为基于对称分量法计及Scott接线牵引变压器短路计算的计算机算法提供理论依据。

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声表面波在MOA比例单元中的热特性研究

郭凤仪，郭志勇，刘志岭，何维涛，陈占东

电工电能新技术. 2013, 32(4): 106-109.

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无间隙金属氧化物避雷器（MOA）的在线监测是保证电力系统可靠运行的重要措施，实时获取MOA的在线状态，成为避雷器在线监测的热点。本文在介绍避雷器常用测温方式的基础上。分析声表面波（SAW）温度传感器的测温原理并由此分析了SAW器件应用于避雷器在线监测的可行性，本文利用无线无源sAw温度传感器设计了MOA比例单元温度测量的应用方案，通过比例单元动作负载试验的热特性试验，验证了SAW技术应用于避雷器在线监测的正确性，改进了以往测试方式，提高了测量精度，对应用于MOA在线监测有重要的参考价值。

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基于物联网的变电站在线监测系统

邬春明，程亮，田章超，牟晓敏

电工电能新技术. 2013, 32(4): 110-114.

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摘　要：针对智能电网的发展需求，基于物联网技术设计了变电站运行数据在线监测系统，提出了在新型ZigBee射频芯片CC2530前端添加射频功放芯片CC2591来延长协调器和路由器通信半径的物联网节点设计方案，同时设计了监9n,4系统中的数据发送和组网流程，并针对某煤矿变电站做了现场测试工作。测试结果及传输实验表明，系统工作稳定性高，数据传输实时性好，具有较高的推广应用价值。

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《电工电能新技术》2013年题目索引第32卷总第123-126期

电工电能新技术. 2013, 32(4): 115-120.

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2013年, 第32卷, 第4期　刊出日期：2013-10-10

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