电工电能新技术

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韩雪岩，李生祥，米秀峰

电工电能新技术. 2016, 35(4): 1-5.

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径向电磁力是影响永磁同步电动机电磁振动噪声的主要原因。抑制永磁电机电磁振动噪声的方法为：①提高电磁力波次数；②降低电磁力波幅值；③使电磁力波频率远离电机的固有频率。本文分析了永磁同步电动机的径向电磁力波次数和频率，对力波次数以及不同磁场产生的力波频率所满足的规律进行了总结；并使用有限元法计算了两台电机的气隙磁场谐波，对由气隙磁场产生的低次数径向力波幅值进行分析，找出了产生低次数大幅值径向力波的磁场谐波源规律。

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LCL型感应耦合电能传输并联系统研究

司马昆，吴松荣，张欣，吴昊，屠福全

电工电能新技术. 2016, 35(4): 6-11.

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单模块LCL型感应耦合电能传输（ICPT）系统由于器件功率等级和大功率器件价格的限制，不适宜应用于大功率场合。本文提出了LCL型ICPT并联拓扑，给出了并联系统的参数设置方法，推导出并联系统在平衡和不平衡状态下各模块分布的功率和电流的表达式，分析了并联系统的均流情况和工作特性。通过合理的参数设置，并联系统可以降低各模块参数不平衡带来的影响，有效扩大系统容量，适用于大功率场合。最后，通过实验结果验证了理论分析的正确性。

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大功率可编程直流电流源的快速跟踪控制

黄金亮，同向前，党超亮，程远

电工电能新技术. 2016, 35(4): 12-16.

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大功率可编程直流电流源是一种输出电流脉动波形、脉动幅值和脉动周期可通过编程设定的特种直流电流源。本文设计了大功率可编程直流电流源的原理电路及其参数，分析了电源的工作原理，建立了电源系统的数学模型。针对本电源系统含有典型二阶振荡环节的特点，提出一种基于等效模型的调节器设计方法；针对输出电流单闭环控制快速性与稳定性矛盾突出的问题，提出引入滤波电感电流作为内环的新型双闭环控制模式。开发了基于上位机远程编程控制的22kW双路直流电流源样机，在不同脉动波形、幅值和周期下的实验结果表明，本文提出的电流双闭环控制策略具有更短的调节时间和更高的系统稳定性。

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基于交错调制PWM技术STATCOM系统的研究

曹雪祥，史丽萍

电工电能新技术. 2016, 35(4): 17-22.

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针对静止同步补偿器（STATCOM）系统，采用并联H桥变流器拓扑结构提高STATCOM装置的补偿容量。同时，对并联H桥直流侧电容进行数学分析，结合交错调制PWM技术，提出一种适合于并联H桥拓扑下STATCOM系统控制策略。研制电压1140V、容量500kvar的STATCOM装置，试验结果证明了该策略的优越性与正确性。

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储能参与风电一次调频的容量优化

苗福丰，唐西胜，齐智平

电工电能新技术. 2016, 35(4): 23-29.

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风电高渗透率下的电力系统运营商要求风电场提供一次调频服务，风电机组通过变桨控制可以提供一定的调频备用，但风电场长期降额运行降低了经济效益。本文提出储能参与风电场一次调频，将风电机组变桨控制与储能控制相结合，使风电场具备类似于传统电源的一次调频能力。提出了基于机会约束规划的储能容量优化方法，建立以风储系统运行成本最小为目标，以满足一次调频需求为约束的优化模型，采用置信水平实现风储系统在调频可信度和运行成本之间的折中。分析了典型参数对储能配置容量的影响。研究结果表明，所提出的方法降低了储能的配置容量，提高了储能参与风电一次调频的经济性。

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短间隙的击穿及其短路放电特性研究

钟久明，刘树林，王玉婷，段江龙

电工电能新技术. 2016, 35(4): 30-34.

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为研究IEC安全火花试验装置短路放电的击穿放电机制，针对室温1atm下不同浓度的甲烷空气混合气体，对几百微米～几毫米范围内的击穿实验进行了设计。分析表明对于不同浓度甲烷空气混合气体，击穿电压与电极间距的关系曲线均呈现马鞍形；室温1atm下85%甲烷空气混合气体在几百微米～几毫米间隙范围内的最低击穿电压表明试验装置的电容短路放电过程在巴申定律的适用范围之外且其临界击穿间距在几百微米以下。可见，该放电过程中间隙内的碰撞电离效应并不突出，阴极电子发射是其击穿放电的主导机制，该放电过程类似真空放电，通过安全火花试验装置得出不同介质环境的电容电路短路放电波形对此进行了验证。

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计及计划内偏差和风速分布的风电场商日前市场竞标研究

江岳文，林小雨

电工电能新技术. 2016, 35(4): 35-42.

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随着大规模风电并网和电力市场的发展，风电场商被要求参与到电力市场中。由于风电的波动性和不可准确预测性，风电场商在竞标出力获取收益的同时，需要承担无法准确申报出力而导致的不平衡费用。本文遵循风电本身的客观规律，提出不平衡费用的收取需要考虑功率计划内偏差，详细推导在风电场风速满足威布尔分布情况下的风电场商日前市场竞标模型，该模型以风电场商期望收益最大化为目标，在日前市场风电场商获得竞标出力收入，在不平衡市场风电场商收取超过计划内偏差功率部分的不平衡费用。算例详细分析不平衡市场的报价、计划内偏差比例和不同风速分布参数对风电场商日前市场竞标出力的影响。

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基于可疑度的电网参数错误辨识与估计方法

翟晶晶，张小莲，梁永新，陈凡

电工电能新技术. 2016, 35(4): 43-48.

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电网参数错误会给状态估计、坏数据辨识带来不利的影响，并降低能量管理系统中其他高级应用软件的实用化程度。本文提出了一种基于综合可疑度的电网参数错误辨识与估计方法，首先通过可疑测点评价函数确定可疑测点集合，根据支路关联距离的概念对可疑测点评价函数值进行加权，计算支路参数错误综合可疑度，然后按照综合可疑度指标大小的顺序，逐一排查可疑支路的可疑参数，最终将错误参数的最优估计作为一个优化问题求解。算例仿真结果表明，本文提出的方法能够准确有效地辨识电网参数错误并对其进行最优估计，可有效提升电网运行参数的准确性。

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高抗对500kV HGIS变电站防雷配置的影响分析

万成江，邱晓燕，邱高，闫天泽，等

电工电能新技术. 2016, 35(4): 49-55.

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在500kV HGIS变电站防雷分析中，线路高抗会对线路侧电压互感器（CVT）和GIS套管的雷电过电压产生重大影响，以至于影响变电站的防雷保护配置，因此有必要对进线端设备的雷电过电压进行仿真分析，以及优化进线端设备的防雷保护配置。以某500kV HGIS变电站为例，采用国际通用的电磁暂态仿真计算程序EMTP，分析了高抗对变电站防雷配置的影响；研究了线路侧避雷器的安装位置对高抗以及线路侧CVT的雷电过电压水平的影响，结果表明避雷器安装在高抗和CVT中间位置附近时，避雷器能同时保护高抗和CVT，并能提高进线端设备防雷的整体水平。根据仿真结果，提出了该变电站母线和高抗回路的防雷保护优化配置方案。

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SiC基反向开关晶体管RSD关键工艺概述

梁琳，吴文杰，刘程，潘铭

电工电能新技术. 2016, 35(4): 56-60.

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本文首次概述了采用宽禁带半导体材料4H-SiC制备脉冲功率开关反向开关晶体管 (RSD)所涉及到的关键工艺。包括选择性刻蚀、选择性掺杂、欧姆电极制备以及台面终端造型等在内的多步主要工艺均与Si基RSD完全不同，采用氟基气体感应耦合等离子体(ICP)刻蚀得到了合适的刻蚀速率、表面粗糙度及形貌，采用多次氮离子注入及高温退火完成选择性掺杂，采用Ni/Ti/Al多层金属配合适当退火温度完成欧姆电极制备，采用机械切割斜角完成台面终端造型，最终得到了合理的器件正反向阻断特性。

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多机并网对孤岛检测方法的影响研究

王晓寰，王琳，张纯江，辛岩洁(61)

电工电能新技术. 2016, 35(4): 61-66.

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分布式发电系统并网运行时，孤岛检测是必须具备的功能。孤岛检测既要求快速准确，又要求尽量减少对电网造成的不良影响。随着大规模分布式发电系统的应用，尤其是微电网的出现，使得系统常连接多台并网逆变器，多逆变器并网系统孤岛检测技术的研究越来越受到关注。本文选取了三种典型孤岛检测方法进行研究，从盲区的角度分析了此三种孤岛检测方法对多机并网的适应性，以期为分布式发电多逆变器并网系统孤岛检测技术的研究奠定一定的理论基础和依据。

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改进的EEMD去噪方法及其在谐波检测中的应用研究

孙曙光，庞毅，王景芹，张超，杜太行

电工电能新技术. 2016, 35(4): 67-74.

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针对低信噪比条件下集合经验模态分解（EEMD）在分解过程中产生的模态混叠问题，本文提出改进的 EEMD阈值去噪方法。首先利用白噪声经EEMD分解后其固有模态函数(IMF)分量中能量密度与平均周期乘积为常量的特性确定有用信号与含噪信号的分界点，对含噪信号进行“粗筛”；进而对粗筛出的含噪模态进行“细筛”，在此过程中采用“3σ法则”对第一层噪声信号进行细节处理，从而更好地保留有用信号的细节特征，继而通过能量估算方式对其他各个含噪模态进行阈值处理；最后进行信号重构。选取信噪比与均方误差作为去噪效果评价标准，经与实验对比分析，结果表明本文方法达到了最佳的去噪效果，尤其在低信噪比时优势更加明显。基于以上去噪方法，本文又进一步提出了基于二次EEMD分解的谐波检测方法，结果表明该方法可实现在低信噪比下的谐波检测，进一步证明了所提去噪方法的有效性。

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基于ANFIS的GIS设备局部放电故障辨识

王姣，刘利强，胡凯旋，吕超，王连旌

电工电能新技术. 2016, 35(4): 75-80.

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为了实现气体绝缘组合电器设备局部放电故障类型的辨识，本文通过分析四种典型绝缘缺陷局部放电时SF6气体分解组分特点，选取四种气体分解物含量比值作为特征向量，阐释了气体含量比值的物理意义，构造了三输入单输出的自适应模糊神经推理系统（ANFIS），对该模型的有效性进行了测试。测试结果表明局部放电类型的ANFIS辨识系统识别效果好,收敛速度快，且对样本数量要求低。

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2016年, 第35卷, 第4期　刊出日期：2016-04-15

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