电工电能新技术

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王松，李耀华

电工电能新技术. 2017, 36(1): 1-9.

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针对电网电压不平衡工况下的链式STATCOM的运行特性与控制策略问题，通过对比研究三角形与星形两种链式STATCOM的补偿特性，提出一种基于等效电纳变换法的星形链式STATCOM的零序电压计算方法，并在两相静止坐标系下完成不平衡电流跟踪控制。仿真与实验结果表明，在电网不平衡时，所提出方法不但能使星形链式STATCOM正常运行，而且能够补偿无功负载，减轻电网电流不平衡度，最终扩展了星形链式STATCOM的运行范围。

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“超导电力技术”专题征稿启事

电工电能新技术. 2017, 36(1): 9-9.

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基于子域叠加模型的表贴式永磁电机电枢反应磁场分析

李斌，董川，金世鑫

电工电能新技术. 2017, 36(1): 10-15.

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准确计算表贴式永磁电机的磁场分布是进行电机设计和电机优化的关键。本文建立了表贴式永磁电机的子域叠加模型，通过解析法计算了电机的电枢反应磁场的分布，将电机槽子域分为通电槽和非通电槽，求解单槽通电下的泊松方程和拉普拉斯方程得到其电枢反应磁场，再叠加计算出三相电流下的电枢反应磁场。子域叠加模型简化了激励方式，减少了求解变量的数目，降低了求解的难度。以一台12槽表贴式永磁电机为例进行计算，并将解析法结果与有限元分析的结果进行比较，验证了本文提出方法的可行性和正确性。

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一种新型双三相无轴承永磁同步电机结构原理及控制研究

袁建飞，朱熀秋，赵玉亮，丁泉

电工电能新技术. 2017, 36(1): 16-24.

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针对传统无轴承永磁同步电机内部两套绕组结构复杂、可靠性低等缺点，提出了一种新型双三相绕组结构的无轴承永磁同步电机。电机采用分布式绕组结构并分为两个空间对称的独立三相绕组单元，通过两个三相逆变器在两个绕组单元中同时通入两组不同序列的电流实现电机的无轴承运行。推导了悬浮力与转矩数学模型。在Ansoft中建立有限元模型，分析了电机在两组电流控制下的磁场分布状况，分别计算了悬浮力与转矩随电流变化的关系，以及偏心磁拉力与转子偏移量的关系，仿真模型计算结果与理论模型计算结果基本吻合。建立了一种控制电机对称相电流不平衡的控制策略，将电机等效为两个普通三相电机，两个电机控制部分中的空间矢量脉宽调制模块SVM所需的信号由转矩电流参考值和悬浮力电流参考值合成再调制得到。采用Matlab软件构建了仿真系统，仿真结果表明，本文提出的双三相无轴承永磁同步电机在该控制策略下能够实现转子的高速旋转与稳定悬浮。

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基于优化滑模观测器的无刷直流电机变结构直接转矩控制

李文帅, 吴爱国, 董娜

电工电能新技术. 2017, 36(1): 25-29.

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本文提出一种由一个优化滑模观测器及一个变结构控制器组成的直接转矩控制系统，应用于永磁无刷直流电机。滑模观测器用来获取绕组反电动势，为减小系统抖振，引入连续光滑的反正切函数，并且证明了观测器的收敛条件及稳定性。然后以转速误差为基准建立滑模切换面，构造出变结构控制器，得到转矩控制的参考值。最终通过转矩误差并参考霍尔位置信号选择合适的空间电压矢量，完成直接转矩控制。该方案的控制效果能够不受制于电机参数变化及干扰影响，具有很强的鲁棒性。实验结果证明了该方案的正确性及有效性。

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变论域模糊PID控制在改善DC-DC变换器非线性非最小相位系统的性能研究

杨超，苑红，余岱玲，丁新平

电工电能新技术. 2017, 36(1): 30-37.

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除Buck电路外的传统DC-DC电路的动态模型是非线性非最小相位系统，其动态特性受电路参数和动态模型的影响较大。PID控制必须建立在精确的数学模型上，而DC-DC变换器的非线性决定了PID调节很难达到更优的效果。模糊PID控制不需要精确的数学模型，而且消除了模糊控制存在的静差。但该控制方式的自适应能力较低，在输入量变化较大时，其控制精度变差。变论域模糊PID控制利用伸缩因子使系统的自适应能力提高，并增加模糊规则的利用率，使控制精度提高。本文研究了变论域模糊PID控制在非线性非最小相位系统的DC-DC变换器闭环控制中的性能，以DC-DC变换器中的典型非线性非最小相位系统的Sepic电路和Boost电路为例进行了仿真和实验,结果表明变论域模糊PID控制比前两种控制方式具有更优的控制性能。

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考虑光伏逆变器剩余容量的配电网无功优化

吴杰，赵凡凡，赵丽霞

电工电能新技术. 2017, 36(1): 38-43.

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在保证光伏电源有功出力最大的情况下，将光伏逆变器的剩余容量作为连续可调的无功电源研究了含光伏电源的配电网无功优化问题。在分析光伏发电出力随机性和不确定性的基础上，建立了光伏电源出力的概率分布模型，并以配电网有功网损和总电压偏差之和最小为目标函数，建立了考虑光伏逆变器剩余容量的配电网无功优化模型，采用线性递减权重粒子群算法（LinWPSO）对离散变量进行处理，并寻求无功优化最优解。通过IEEE33节点系统算例仿真，验证了本文所提出的模型和方法更接近实际，可以有效降低配电网总电压偏差，改善配电网电压水平，降低配电网有功网损，验证了本文模型和方法的正确性和有效性。

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电力系统小干扰稳定的时域计算及波形分析

阳育德，李雨，袁辉，吴忠标，杨健

电工电能新技术. 2017, 36(1): 44-51.

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电力系统小干扰稳定分析的实质是系统近似线性化后所得的定常时不变系统的分析，系统的时域解特性使得仿真曲线的阻尼表征了系统的振荡模态。基于这一特性，本文提出一种基于时域仿真的小干扰稳定分析方法。该方法通过直观分析系统的时域仿真曲线的收敛程度，快速判定系统的小干扰稳定性，无需对系统状态矩阵进行特征值求解，进而避免了特征值求解方法存在的各种不足，为电力系统小干扰稳定在线分析提供了一种新的依据。并对系统的仿真曲线采用HHT方法进行波形分析，得到系统的最小阻尼比来体现系统稳定裕度。最后，分别对WSCC3机9节点小系统及某地区实际大电网的某个时间点的典型运行方式下的算例进行仿真实验，验证所提方法的有效性。

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海岛直流微电网电压等级序列选择的研究

许阔，蔡冰倩，朱永强，夏瑞华

电工电能新技术. 2017, 36(1): 52-58.

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直流微电网是未来智能电网的重要组成部分。目前，国内外关于海岛微电网电压等级选择的研究还处于初级阶段。本文在借鉴传统交流配电网电压等级序列选择的基础上，结合海岛负荷需求特点，分析了海岛负荷的供电需求、分布式电源的接入需求、配电方式、供电能力等影响因素，并在充分考虑上述影响因素下，给出了海岛直流微电网电压等级序列的三种范围。最后，以某星形拓扑结构海岛为例，确定其直流电压等级序列，并从经济性层面上分析了海岛电压等级序列与成本之间的关系，为未来海岛微电网的电压选择提供借鉴。

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类噪声环境下基于滑动相干谱的强迫振荡检测方法研究

蔡国伟，王丽馨，杨德友

电工电能新技术. 2017, 36(1): 59-65.

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电力系统中时刻存在负荷投切等环境激励，使得系统响应表现为类似噪声的小幅波动。如果强迫功率振荡的幅值较小，很容易淹没在类噪声信号中。本文推导了类噪声环境下电力系统强迫功率振荡解析表达式，从数学角度阐释了类噪声环境下强迫振荡的机理特性。在深入分析类噪声环境下小幅强迫振荡频谱特征的基础上，提出了基于滑动相干谱法(SCM)的小幅强迫功率振荡检测方法。首先采集得到两组发电机有功功率类噪声响应数据，计算得到对应的自功率谱密度和互功率谱密度，从而计算得到两组数据的幅值平方相干函数值，进而通过对所得幅值平方相干函数值的量化比较，检测出淹没在类噪声信号中的小幅强迫功率振荡。IEEE 4机2区域系统和16机68节点系统验证了所提检测方法的可行性及有效性。

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《电工电能新技术》期刊在线投稿系统上线通知

电工电能新技术. 2017, 36(1): 65-65.

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双馈风电场联络线单相接地故障单端测距分析

徐晓宾，李凤婷，袁冰，刘锦英，刘宗杰，周伟绩

电工电能新技术. 2017, 36(1): 66-72.

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针对单相接地故障，风电场联络线故障特性受风电场运行方式、低电压穿越策略等因素影响较大，传统故障测距方法已不能很好地适用于风电场联络线故障测距。为此，本文基于传统单相接地短路解复数方程故障测距方法，研究了双馈风电场序阻抗特性，建模分析了双馈风电场联络线短路电流、电压特性。基于零序网络，指出了该方法在风电场联络线故障测距中产生误差的关键因素，并仿真研究了风电场不同风速和投运机组数对这种因素产生的影响，最后经过迭代补偿故障支路零序电流相位有效提高了测距精度。

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基于局域均值分解和支持向量数据描述的高压断路器机械状态监测

黄南天，方立华，王玉强，赵振峰

电工电能新技术. 2017, 36(1): 73-80.

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为满足断路器机械状态监测的高可靠性要求，弥补现有方法易将轻微故障及无训练故障样本类型误识别为正常状态的不足，提出一种基于局域均值分解（LMD）能量熵和支持向量数据描述（SVDD）的高压断路器机械状态监测新方法。首先，利用LMD方法将断路器振动信号分解为一系列的PF（Product Function）分量，将各PF分量的包络按时间等间隔分段，并提取各PF分量包络的能量熵构成特征向量；然后，采用正常状态断路器振动信号的LMD能量熵向量训练SVDD分类器；最后，通过SVDD分类器对断路器的机械状态进行判断。实测信号实验证明，新方法比支持向量机（SVM）、BP神经网络（BPNN）等传统多类分类方法有更好的状态监测效果。

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中英文目录（2017年第一期）

电工电能新技术. 2017, 36(1): 81-82.

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2017年, 第36卷, 第1期　刊出日期：2017-01-23

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