电工电能新技术

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中国电工技术学会电动车辆专业委员会

电工电能新技术. 2015, 34(7): 1-10.

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本报告概述了2013年以来我国新能源汽车推广应用相关政策及其影响，针对新能源汽车推广的两个重要组成部分——新能源客车、充电基础设施的技术及发展趋势进行了讨论和综述。我国纯电动客车技术具有国际领先水平，已推广到多个城市，服务于城市公共交通、环卫等多个领域；我国建成了世界上最大的大型充换电站，开放的基础设施建设市场将有力促进新能源汽车推广应用。

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电感储能型脉冲电源系统的半解析参数分析

丁健民, 于歆杰, 李臻

电工电能新技术. 2015, 34(7): 11-15.

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针对电感储能型脉冲电源这一复杂动态系统的性能分析，提出了理论推导辅以数值计算的半解析参数分析法。以STRETCH meat grinder拓扑为例，选取了系统设计和运行阶段的二项关键参数，即充电截止电流I0和电感比nL。分时段采用拉氏变换和数值求解，得到电源系统各支路电流和电压。以此可便捷地获得八项系统性能指标，即充电时间T0、充电效率η、一次/二次电流倍增比m1 / m2、换流电容最大储能百分比ηC、主管耐压Vsopm、电枢出射速度正比项∝v和电感内阻总能损ER。讨论了电源系统运行阶段I0对性能指标影响的单参数分析问题和设计阶段I0和nL对性能指标影响的多参数分析问题。该方法可方便地用图形方式呈现出复杂动态系统某性能指标随任一项或多项系统参数的变化趋势，快速发现元件和控制参数对性能指标的影响及灵敏度，以选定合适的参数。

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混合导通模式Boost PFC的控制策略研究

王武, 叶开明，陈浩龙，蔡逢煌，洪巧文

电工电能新技术. 2015, 34(7): 16-21.

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工作在宽负载输出应用场合的Boost PFC 变换器（如不间断电源）单独采用连续导通模式算法和断续导通模式算法时存在电流畸变问题，本文针对此问题提出了混合导通模式控制策略。详细分析了混合导通模式控制策略的工作原理及其控制优势，基于DSP设计了相对应的数字控制解决方案，仿真和实验结果验证了该控制策略的有效性、可靠性。

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变频螺杆压缩机用永磁电机转子结构研究

陈丽香，褚帅君

电工电能新技术. 2015, 34(7): 22-26.

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永磁变频螺杆压缩机是未来螺杆压缩机的发展趋势。本文针对所设计的额定功率45kW、额定转速4000r/min压缩机用永磁电机转子结构进行了研究。研究内容包括：①用有限元法分析了不同隔磁磁桥宽度对电机性能的影响；②利用非均匀气隙方法对电机的转子结构进行了优化并分析了非均匀气隙对电机性能的影响；③利用ANSYS有限元软件，对优化前、后转子结构进行机械强度有限元计算，验证了设计电机的安全性。

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基于模拟电荷法的变电站工频电场仿真分析

徐禄文，罗鹏，邹岸新，李永明, 付志红

电工电能新技术. 2015, 34(7): 27-31.

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随着供电需求的增大，超高压变电站越来越接近公众活动区域，变电站站内的电场分布情况也显得越来越重要。本文提出改进的模拟电荷法，推导了带电体周围的工频电场计算公式。通过对500kV变电站进行模型建立及简化，编程计算出站内离地15m处的工频电场强度；采用CDEGS软件对重庆某500kV变电站进行仿真计算，将仿真结果和实测值与本文算法的计算结果进行对比，验证了本文算法的正确性与有效性。最后选取该变电站内三条路径，计算分析该处工频电场强度的分布情况，为深入研究变电站的工频电场分布提供参考。

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电力变压器两种磁屏蔽中磁通及损耗的仿真分析与验证

范亚娜，刘洋，马光，杨富尧，孔晓峰，王斌

电工电能新技术. 2015, 34(7): 32-36.

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本文提出了一种精确测量变压器结构件杂散损耗的实验方法。该方法通过引入两个漏磁补偿线圈，使得空载条件下的漏磁分布与负载条件下漏磁分布更为接近，从而改善了传统杂散损耗测量方法中由于漏磁分布不同所造成的空载线圈损耗与负载线圈损耗存在差别的情况。通过该方法可以更为准确地测量结构件的杂散损耗。分别对两种不同结构形式的磁屏蔽以及导磁钢板进行了测量与仿真，得到了两种磁屏蔽以及导磁钢板在不同激励条件下的杂散损耗。考察了沿硅钢叠片方向磁通的分布情况，通过对比测量结果与计算结果，证明了所提出的实验方法与计算方法的有效性。本文所提出的方法，可用于不同工况条件下电磁场和损耗计算方法的有效性验证。

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采用仿射不变矩的谐振接地系统故障选线方法研究

许晔，郭谋发，杨耿杰，高伟，缪希仁

电工电能新技术. 2015, 34(7): 37-44.

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对谐振接地系统单相接地故障特征的分析表明，单相接地初始阶段故障线路与健全线路间的零序电流波形相似度低于各健全线路间的零序电流波形相似度，且故障初始时刻故障线路与健全线路的零序电流极性相反，高阻接地时该结论仍成立。仿射不变矩恰能反映各零序电流波形的整体形状特征和极性关系，且不受波形平移、旋转和缩放等仿射变换的影响，抗干扰能力强。对从各故障暂态零序电流波形图中提取的仿射不变矩特征量进行谱系聚类分析，并计算聚类有效性指标，选取聚类有效性最高的聚类树实现故障选线。各种故障工况的大量仿真表明，该选线方法适应性好，可靠性高。

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考虑季节差异性的不同时间尺度含风电系统旋转备用优化研究

温步瀛，卢鹏铭

电工电能新技术. 2015, 34(7): 45-52.

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考虑风电出力和系统负荷的季节差异性较大，同时考虑风电出力预测误差和负荷预测误差随时间尺度的缩短而减小和电力系统旋转备用容量配置离不开机组组合的特点，本文建立考虑季节差异性下的不同时间尺度协调机组组合的含并网风电的电力系统旋转备用容量配置的模型。针对各个季节的风电出力和负荷变化特点，采用不同时间尺度协调机组组合的方法，对各个季节的场景进行分析，得出不同季节条件下的旋转备用优化方案。

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直流输电控制策略对换相失败影响的比较研究

张庆武，陈乐，鲁江，王永平

电工电能新技术. 2015, 34(7): 53-57.

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控制策略的选择与实现方法对直流输电系统的稳态和动态性能有重要影响。本文基于特高压直流实际工程参数RTDS模型和控制保护样机，构建了闭环仿真测试环境；逆变侧直流控制系统分别实现了实际工程中常见的两类控制策略：定电压控制策略和定熄弧角控制策略；通过逆变侧交流故障试验，对比研究了这两种控制策略对直流系统换相失败的影响。研究表明，这两种控制策略本身对换相失败的预防和抑制效果相当。

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发输电系统可靠性分析中最优切负荷模型

荣雅君，马秀蕊，杨伟

电工电能新技术. 2015, 34(7): 58-62.

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电力系统可靠性分析的过程中系统状态分析环节最为核心，也最为费时，尤其是在状态抽样中用到枚举法或者蒙特卡洛模拟法时，需要进行大量的系统状态分析。本文提出切负荷量最小兼顾负荷重要度和区域就近削减负荷原则来进行负荷削减。重要度原则体现在削减负荷时按负荷级别进行削减，区域就近原则使得切负荷点不再在全系统范围内搜寻，大大减少了计算时间。通过IEEE-RTS79可靠性测试系统的计算结果可知，该法在减少计算时间方面有明显的优势，切负荷量也更切合实际情况。

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基于E类功放的谐振式无线电能传输控制设计

李艳红，张超，刘国强，高风，毛燕鹏

电工电能新技术. 2015, 34(7): 63-68.

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磁耦合谐振式无线电能传输是一种中距离无线电能传输技术，传输距离和传输效率是该技术取得突破的瓶颈。本文通过电路模型分析了传输特性，并基于E类功放设计了一套无线电能传输装置，通过对E类功放开关过程的分析，确定E类放大器在电能传输过程产生损耗的主要原因。设计了脉冲检测式频率控制电路，通过检测MOSFET输出端电压，判断系统工作状态，调节驱动信号频率，使E类功放在负载变化的情况下能迅速做出调整,大大提高了系统的工作效率和传输功率。

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D-STATCOM容量配置方法及其在配电系统中的应用效果分析

曹华珍，黄春艳，张勇军

电工电能新技术. 2015, 34(7): 69-74.

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配电网结构复杂，负荷波动性大，易造成供电电压的波动和不稳定，严重影响到供电质量和用户用电的安全性和经济性。本文简要介绍了D-STATCOM的结构和工作原理，分别提出了根据无功电量、冲击源的无功损耗量和PCC点电压波动限制确定D-STATCOM配置容量的实用方法，指出了各种配置方法的适用场合，对D-STATCOM在广东电网变电站中的应用效果进行了分析，研究表明D-STATCOM可有效解决近区电网的电压波动和不稳定问题。

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仿生粒子群算法在电力系统无功优化中的应用

王秀云，李超，赵宇，陈亚潇

电工电能新技术. 2015, 34(7): 75-80.

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本文在标准粒子群算法的基础上，遵循群体寻优的生物特性，提出了仿生粒子群算法。初期将群体动态地分成多个子群，每个子群相对独立地向一个目标进化，子群的成员随着进化过程不断地更迭。后期增加子群间的信息交流，使算法更快收敛。该算法不仅丰富了种群的多样性，避免过早收敛于局部最优解，而且有较快的收敛速度。文中将该算法应用于电力系统无功优化中并与标准粒子群算法进行了比较，通过对IEEE30节点和IEEE118节点的算例仿真，证明了该算法的可行性和有效性。

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2015年, 第34卷, 第7期　刊出日期：2015-07-20

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