电工电能新技术

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张振安，张雪敏，曲昊源，李晓萌，等

电工电能新技术. 2014, 33(3): 1-6.

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为了提高连锁故障分析的效率，研究了交直流电网的静态等值方法。首先，将直流线路等效为交流线路，然后使用扩展Ward等值对外网进行化简。在现有方法提供的等值网络阻抗和功率的基础上，提出了等值线路、发电和负荷的容量设置、故障设置的方法。对比了直流线路的交流等效阻抗法和等效负荷法的误差。利用IEEE 118系统验证了所提方法对连锁故障分析的有效性。

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考虑支路负载率均衡性的输电网规划

聂宏展，郑鹏飞，李帅，马迎东

电工电能新技术. 2014, 33(3): 7-12.

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差分进化算法搜索速度快，但策略过于单一，存在早熟收敛现象。混沌优化算法的随机性、遍历性使得算法全局搜索能力强，但收敛速度慢。提出结合两种算法的混沌差分进化算法，进行优势互补。采用猫映射来替代传统的Logistic映射来提高混沌算法的计算速度，改变变异、交叉策略，增加混沌扰动来提升算法的全局和局部搜索能力。采用的输电网规划模型以综合投资运行费用和支路负载率方差为目标函数，考虑方案的经济性、安全性，同时优化重载及轻载线路，使支路潮流分布更加合理。通过18节点算例分析验证了模型的有效性及算法的可行性。

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用于IGBT模块结温预测的热-电耦合模型研究

吴岩松，罗皓泽，李武华，何湘宁，等

电工电能新技术. 2014, 33(3): 13-17.

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随着IGBT模块功率等级及密度的提高，因功率损耗而导致芯片温升加剧进而导致变流系统崩溃的问题愈发突出。对功率器件及散热系统的深入研究有助于功率器件封装设计、器件选型、系统布局以及逆变器的可靠运行。本文通过有限元分析方法对IGBT模块和散热系统的瞬态热阻抗进行了提取，所得结果与厂商数据手册吻合，而且通过所用方法验证了热阻抗曲线的普适性，最后利用热特性RC等效网络建立热-电耦合模型，可对芯片动态结温进行预测。

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SiC功率器件的开关特性探究

赵斌，秦海鸿，马策宇，袁源，等

电工电能新技术. 2014, 33(3): 18-22.

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与Si功率器件相比，SiC功率器件因其阻断电压高、开关频率高和工作温度高的性能特点，显示出广阔的应用前景。本文分析了SiC 肖特基二极管和SiC MOSFET的开关特性，重点研究其与Si功率器件的特性与应用差异。设计制作了基于Buck变换器的测试实验样机，分别采用Si功率器件和SiC功率器件进行测试，对测试结果进行了对比分析。实验结果验证了文中分析的开关特性差异，从而为SiC功率器件的优化选择和应用提供了一定依据。

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磁集成正激变换器输出电流纹波减小的分析和设计

卢增艺，陈为，陈志宇

电工电能新技术. 2014, 33(3): 23-26.

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基于集成磁件的等效电路模型，对现有磁集成正激变换器一的输出电流纹波减小特征加以研究，发现了电流纹波转移的内在作用机制。提出磁集成正激变换器二的输出电流零纹波设计方案，讨论零纹波设计对磁件磁通分布和绕组损耗的影响，并通过实验加以验证。

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PWM整流器低开关频率电流调节器设计方法

宋文祥，董英，朱洪志

电工电能新技术. 2014, 33(3): 27-31.

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在低开关频率时采用传统电流调节器设计对PWM整流器进行控制，将导致dq轴电流的严重耦合，甚至系统不能正常工作。本文分析了PWM整流器的离散化模型，考虑实际系统中存在的PWM延迟，基于复矢量概念并结合整流器离散特性进行了直接离散化电流调节器设计。该设计方法不需要进行双线性变换，且其闭环系统与采样周期无关，性能稳定。通过几种离散化调节器的仿真结果对比显示了直接设计离散电流调节器的优越性能。

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组合双向升压直流变换器型高频链逆变器

陈艳慧，陈道炼

电工电能新技术. 2014, 33(3): 32-38.

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提出了一类组合双向升压直流变换器型高频链逆变器电路结构与拓扑，它由两个隔离双向升压型直流变换器输入侧并联、输出侧反向串联构成。深入研究了互补和独立两种电压瞬时值反馈控制方案及关键电路参数设计准则等。研究表明，采用互补控制时占空比变化范围小、副边功率开关电压应力小、输入电流和输出电压纹波小等特点；采用独立控制时占空比变化范围大、副边功率开关电压应力大、输入电流及输出电压纹波大等特点。研制了单端式500VA 18-32VDC/115V400HzAC互补控制逆变器样机，给出了样机测试结果。

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电动汽车BMS电磁兼容性能优化研究

李旭，王丽芳，何举刚，汪正胜

电工电能新技术. 2014, 33(3): 39-43.

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电池管理系统（BMS）是电动汽车能量管理的重要部分，它提供整车控制策略的重要参数，由于电池管理系统工作于电动汽车恶劣的电磁环境之中，所以提高BMS的抗电磁干扰性能对于保证整车的安全可靠运行至关重要。基于长安中混电动车平台，分析了车内电磁环境及其对BMS的耦合干扰机理，并研究了BMS的有效电磁兼容性设计技术，重点提升了BMS的抗干扰性能。试验结果表明，经优化设计后的BMS能良好地适应电动车复杂的电磁环境。

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适于电磁场逆问题鲁棒和全局优化的蚁群算法研究

聂曼，杨仕友

电工电能新技术. 2014, 33(3): 44-47.

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为克服现有鲁棒优化算法计算效率低的问题，本文提出了一种适于电磁场逆问题鲁棒和全局优化的蚁群（ACO）快速优化算法。算法重新设计了算法结构，提出了有效计算鲁棒性能参数的方法。数值优化结果验证了算法的优越性和有效性。

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电磁轨道发射器结构刚度系数与刨削形成

杨丹，袁伟群，赵莹，陈允，等

电工电能新技术. 2014, 33(3): 48-52.

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在电磁发射过程中，当电枢的速度达到一定值时，轨道就会产生刨削缺陷。一旦轨道发生刨削缺陷，就会影响发射器的发射速度，严重时轨道被废弃。因此避免刨削的形成，有助于发射器寿命的提高。本文使用ANSYS软件对一种试验型小型方口径电磁轨道发射器进行仿真，进而得到了不同电流条件下发射器内膛的导轨变形和结构刚度系数分布，并对不同材料的轨道的刨削位置进行统计。本文发现，试验型电磁轨道发射器导轨结构刚度系数分布的不均匀性是诱导刨削形成的原因之一。

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新能源电力系统中的储能技术研究综述

丛晶，宋坤，鲁海威，高晓峰，等

电工电能新技术. 2014, 33(3): 53-59.

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该文综述了以风力发电为代表的新能源电力系统中储能技术的研究现状。首先讨论储能技术对含高比例风电电力系统的重要意义；其次系统地比较目前各种储能技术的研究进展，其中阐述了多种储能技术的原理，分析了各种储能技术的特性，总结了不同储能技术的优点和存在的主要问题及其应用范围。然后针对新能源电力系统，采用多种储能技术协调配合的、具有大容量、快响应能力的复合多元的综合储能技术。最后指出优化配置多种储能电源是有待深入研究的课题。

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光伏微电网PCC点功率跟踪双闭环控制策略及应用实例

陈任峰，黄少伟，陈来军，赵丰富，等

电工电能新技术. 2014, 33(3): 60-65.

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光伏微电网联络线功率良好的可控性是其与配电网协同运行的功能基础，联络线功率的调节可以通过公共联接点（Point of Common Coupling，PCC）功率跟踪控制的方式实现。本文提出了一种工程实用性高的PCC点功率跟踪双闭环控制策略，该策略主要由外环控制和内环控制两个部分组成，其中前者通过功率比较的方法确定功率补偿的方向和大小，后者通过有功无功解耦控制（PQ控制）的方法实现功率的精确跟踪。进一步，通过仿真分析和现场实验，对本文所提出的PCC点功率控制策略进行了验证。多种工况下的测试结果表明，该策略可较好地实现参考功率跟踪控制。

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dq变换用于电压暂降瞬时检测的合理性分析

罗超，陶顺，肖湘宁

电工电能新技术. 2014, 33(3): 66-70.

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基于dq变换的电压暂降检测方法具有良好的动态性能，因此适用于电压暂降的瞬时测量与实时补偿，在动态电压调节器等电力调节装置中应用广泛。关于dq变换能否瞬时检测电压暂降的特征量，国内的一些学者和电力工作者对此存在质疑。本文详细推导了基于dq变换的电压暂降检测方法的原理，并对其特性进行了分析，以解释该方法的合理性，最后利用PSCAD进行了仿真验证。

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变压器环流损耗的计算与软件设计

李岩，张振海，李国丽，高延超

电工电能新技术. 2014, 33(3): 71-75.

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采用数值计算方法得到一台变压器漏磁场沿绕组径向和轴向的分布情况，并与解析方法进行对比，阐述了解析方法及数值解法的优缺点。为计算方便和提高计算精度，本文利用从有限元计算模块导入和解析法两种方式得到变压器漏磁场，自动生成导线排布。基于积分原理，提出一种适用于变压器各种绕组形式的环流损耗计算模型。编制软件对一台31500kVA变压器的低压绕组三种换位方式的损耗进行分析，并与实验结果进行对比和分析。

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永磁同步电机控制硬件在环测试平台的实现

林潜，葛宝明，毕大强，李秋生

电工电能新技术. 2014, 33(3): 76-80.

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为实现电机控制器的性能设计及验证，提出了基于RT-LAB和JMAG的永磁同步电机硬件在环（HIL）实时测试平台。利用JMAG电磁软件建立了永磁同步电机（PMSM）的有限元分析模型，应用RT-LAB，搭建了永磁同步电机及逆变器的实时仿真系统，将其与真实的电机数字控制器相连，实现了永磁同步电机的矢量控制。将HIL平台实验结果和全实物平台实验结果进行了比较，验证了该平台的准确性和有效性。

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2014年, 第33卷, 第3期　刊出日期：2014-03-20

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