电工电能新技术

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李勇，王丽芳，廖承林，王立业，等

电工电能新技术. 2015, 34(1): 1-6.

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电动汽车动力电池模型的观测和辨识是电动汽车高效、稳定、安全运行的基础。基于电池的电路模型，从利于辨识的角度，建立了状态空间形式的电池模型，并提出了基于子空间技术的模型辨识算法。在不同阶次、脉宽和幅值下，采用逆M序列对电池模型辨识效果进行了验证和比较，最终提出了最优的电动汽车动力电池参数辨识方法。实验结果表明，该方法具有较高的精度和普遍的适用性，可以广泛地应用于不同类型的电池。

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三态伪连续导电模式二次型Boost变换器研究

舒立三，许建平，杨平，董政

电工电能新技术. 2015, 34(1): 7-11.

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当二次型Boost变换器的两个电感均工作于连续导电模式时，其控制-输出传递函数含有三个右半平面零点和两个谐振峰值点，增加了其控制环路补偿器的设计难度。本文提出了三态伪连续导电模式二次型Boost变换器，其输入电感L1工作于连续导电模式,中间电感L2工作于伪连续导电模式，从而获得一个额外的控制自由度，并实现两个控制环路的相互独立控制，既降低了控制环路补偿器的设计难度，又提高了变换器对负载变化的动态响应速度。最后，通过实验验证了理论分析的正确性。

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固定导通时间半滞环脉冲序列控制Boost变换器研究

刘姝晗，许建平，沙金

电工电能新技术. 2015, 34(1): 12-16.

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针对工作于电感电流连续导电模式的脉冲序列控制开关变换器存在的低频振荡问题，提出了开关变换器的固定导通时间半滞环脉冲序列控制技术，分析了固定导通时间半滞环脉冲序列控制连续导电模式Boost变换器的工作原理及其控制规律。研究结果表明，半滞环脉冲序列控制消除了脉冲序列控制连续导电模式Boost变换器存在的低频振荡现象。

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基于半桥变换器和倍压器的超级电容均压策略

汪玉凤，周宏胭，颜廷武，王旭生

电工电能新技术. 2015, 34(1): 17-22.

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串联超级电容器组中的单体电压不均衡会降低电容器的储存能量，缩短其使用寿命。传统的电压均衡方法电路拓扑结构复杂,开关器件和磁性元件数量较多,体积较大。鉴于这些不足之处，本文采用一种基于半桥变换器和倍压器组合的电压均衡策略，该策略可以自动地均衡超级电容器的电压，电路结构简单，且开关频率和占空比恒定，不需要反馈控制环节。本文介绍了超级电容器电压均衡模型及其工作原理，并利用推导的直流等效电路分析了电压均衡原理。仿真及实验测试结果表明：该均压策略具有均压速度快的优点，并且可以明显提高系统的能量转换效率。

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基于混合Taguchi遗传算法的永磁同步电机优化设计

冯桂宏，丁宏龙

电工电能新技术. 2015, 34(1): 23-27.

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论文将混合Taguchi遗传算法（HTGA）引入到永磁电机的优化设计当中。HTGA具有Taguchi的局部寻优能力，又具有传统遗传算法（GA）的全局寻优能力，所以能更快速、更精确地寻找到问题的较优解或最优解，节省大量的计算时间，缩短研发周期。应用Taguchi方法来产生传统GA的子代个体，使更强壮的后代个体的参数特性得到遗传。本文建立了永磁电机的数学模型，将优化算法与永磁电机的基本电磁设计程序相结合，并将该优化设计程序应用于永磁电机的电磁设计中，得到了较好的优化效果。

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考虑磁致伸缩效应永磁电机的振动噪声研究

韩雪岩，张哲，吴胜男，陈健

电工电能新技术. 2015, 34(1): 28-34.

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硅钢片的磁致伸缩是永磁电机产生振动噪声的原因之一。本文基于压磁方程，建立了考虑磁致伸缩效应的磁-机械耦合模型，给出求解区域内的基本假设及相应的边界条件，以一台11kW永磁同步电机为例，应用有限元计算了在理想电流和实验电流供电下由电磁力和磁致伸缩效应两种振动源单独和共同作用时引起的振动；在此基础上分析了电机周围的声场分布。为了验证模型，对该永磁电机的振动和噪声分别进行了实验研究。理论计算与测量结果的比较验证了该耦合模型的正确性，为在设计阶段计算永磁电机振动噪声大小、分布和寻求新的降噪措施，提供了理论依据和计算方法。

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DFIG-FMAC-PSS控制对风电并网系统的暂态稳定性改善

匡洪海, 吴政球, 李圣清, 李军军

电工电能新技术. 2015, 34(1): 35-40.

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风电并网会对电力系统的稳定运行产生影响。为此本文考虑在双馈感应发电机（DFIG）上装设电力系统稳定器（PSS），提出DFIG转子磁链幅值和相角控制（FMAC）加PSS的控制方案。选用DFIG定子电功率作为PSS输入信号，通过调节DFIG转子磁链矢量的幅值和相角对发电机的端电压和输出功率进行控制，在大扰动的情况下对风电并网系统的稳定性进行研究。研究表明所提DFIG-FMAC-PSS的控制方案经济可行，在提供电压控制、促进阻尼作用和提高风电并网的暂态稳定性方面优于基于同步发电机的PSS解决方案。

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油纸绝缘变压器介质响应极化谱的探索与研究

王凯，蔡金锭

电工电能新技术. 2015, 34(1): 41-46.

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基于扩展德拜模型，建立油纸绝缘变压器绝缘状态与介质响应等值电路之间的关系，并仿真分析模型（时间常数、支路数）改变引起回复电压特征参数和极化谱的变化规律。仿真分析结果表明，极化谱回复电压峰值与主时间常数可作为变压器绝缘诊断的判据，且时间常数不同的RC支路在回复电压极化谱的对应区段才有所影响。通过研究多台不同绝缘状态的变压器，总结出绝缘老化程度与支路数取值的内在联系，由此获取的等值参数最优，所建立模型与变压器实际状况相吻合，可作为油纸绝缘系统状态准确诊断和研究的基础。

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电压跌落时变速恒频感应发电机电磁暂态过程分析

李俊卿，常亚利，李胜男

电工电能新技术. 2015, 34(1): 47-51.

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为了详细分析电压跌落时电机内部的电磁性能，根据变分法和电磁场理论建立了变速恒频感应发电机的数学模型，电机的端部效应以常值计入，仿真了电网电压不同跌落情况及运行状态发生变化后电机的暂态过程，分析了暂态过程中电机内部各电、磁量的变化规律。仿真结果表明定子端部漏感的大小对于定子暂态磁链影响很大，研究结果为制定提高低电压穿越能力的控制策略提供了理论依据。

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基于单周期控制的三相三开关PFC整流器的分析与设计

王智，方炜，刘晓东

电工电能新技术. 2015, 34(1): 52-56.

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分析研究了一种基于单周期控制的三相三开关功率因数校正(PFC)整流器。针对传统的单周期控制下输入电流平均值畸变问题，提出了一种改进的PWM调制方法，通过改变比较器的调制波信号，消除传统单周期控制方法所带来的输入平均电流中的奇次谐波，详细阐述了其工作原理和控制方法。仿真和实验结果表明，本文所提出的控制方法使得三相输入电流的谐波分量明显降低，功率因数得到显著提高。

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基于熵权和灰关联度的变压器故障诊断

赵峰，李硕

电工电能新技术. 2015, 34(1): 57-61.

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油中气体分析是诊断变压器故障的重要方法，但是传统的三比值法存在缺陷。针对变压器故障诊断时信息不完全的问题，提出了结合熵权法和加权灰关联度模型用于变压器故障诊断。该方法利用熵权法确定指标客观权重，通过计算加权关联度判断变压器故障类型。熵权法和加权灰关联度模型相结合充分利用了油中气体数据的全部信息，且发挥了灰关联度适用于小样本、贫信息系统的优势，避免了局部关联和信息损失的缺陷。实例分析结果表明，该方法具有较好的识别变压器故障的效果。

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燃料电池汽车用电磁铁的优化设计

梁禹，蔡胜年，王娜

电工电能新技术. 2015, 34(1): 62-68.

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对于氢燃料电池汽车，高压储氢瓶中电磁铁的吸合面的形状和位置对电磁力影响很大，而且呈现复杂的非线性关系。在有限元分析基础上，为了提高优化效率，提出基于吸合面支持向量机模型的优化设计方法。利用均匀设计方法在设计空间中选择建模样本点，用有限元方法计算建模样本点的电磁力，构成建模样本。基于支持向量机建立吸合面形状和位置与电磁力的非线性模型。对该模型采用遗传算法优化，计算出了最优吸合面形状和位置，并对优化结果进行了仿真和样机对比试验。结果证明了优化设计方法的有效性。

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含分布式电源的配电网灾后分阶段抢修策略

卢志刚,刘照拯,张晶,冯涛,顾绍柱,常磊

电工电能新技术. 2015, 34(1): 69-74.

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针对灾后配电网故障抢修需优先保证重要负荷供电的实际情况，建立了含分布式电源(DG)的配电网灾后多小队分阶段抢修策略的优化模型，DG通过形成微网、孤岛运行及时恢复部分负荷的供电。定义设备故障经济损失特征值，用以保证故障抢修的优先级，同时将联络开关当作虚拟故障，利用其倒闸操作以及应急发电车的临时供电配合小队抢修，提高抢修效率。采用改进的离散细菌群体趋药性算法(DBCC)优化，快速得到抢修方案。算例结果证明了所提抢修策略优化模型以及智能优化算法的有效性和正确性。

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基于定位有序树和模糊集评价的配电网故障恢复

于浩明,江亚群,黄纯,汪沨,董旭柱,张飞

电工电能新技术. 2015, 34(1): 75-80.

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为快速恢复非故障失电区域的供电，提出了一种基于定位有序树搜索和模糊集评价的配电网故障后快速供电恢复算法。利用定位有序树，对配电网实时拓扑结构进行分析，通过网络拓扑简化，快速形成满足系统电流、电压约束的候选恢复方案集；然后基于模糊集技术针对开关开合次数、未失电区域负荷的转移量、馈线容量裕度和最大电压降四个指标对各候选集方案进行评估，找出最优解，为运行人员选择最理想的恢复方案提供辅助决策。算例仿真验证了所提故障恢复算法的有效性。

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2015年, 第34卷, 第1期　刊出日期：2015-01-20

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