电工电能新技术

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王志文，岳青，汪雨辰，陈来军，梅生伟

电工电能新技术. 2017, 36(2): 1-7.

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概率潮流是评估负荷随机性对电力系统潮流影响的有效方法之一。基于线性化潮流方程的解析式概率潮流算法不能计及非线性，因此将其直接应用于计算节点电压概率分布等非线性较强的场合存在精度较低的缺点。针对该问题，本文提出了一种可计及非线性的解析式概率潮流方法。首先采用二次型函数来刻画节点电压与节点注入功率之间的非线性关系，然后分别利用特征值理论及乔里斯基分解消除节点注入功率之间的交叉相乘项和相关性，最后得到了节点电压分布函数的表达式。在IEEE标准测试系统中进行的数值仿真计算表明，该方法比传统线性化方法更加精确，同时比蒙特卡洛仿真更加节约计算时间。

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负荷波动对强迫振荡扰动源定位的影响

关欣，南海鹏，余向阳，刘晓红

电工电能新技术. 2017, 36(2): 8-13.

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持续的周期性小扰动容易引发电力系统的强迫功率振荡，因此准确定位扰动源对提高电网的稳定性具有重要意义。基于此，本文在能量函数法的基础上研究了负荷波动对扰动源定位的影响。在单机无穷大模型基础上推导了计及持续增长负荷的能量函数表达式，并以四机两区系统进行验证，研究结果表明，负荷增加、减小都会影响系统势能的分布，势能变化为正的机组有可能变负，从而影响扰动源定位的准确性；负荷波动对扰动源定位的影响取决于负荷波动导致能量消耗的大小；负荷节点与扰动源所在机组的电气距离越近，负荷变动对扰动源定位产生的影响越大。

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金属异物对电动汽车无线充电系统影响分析

马中原，廖承林，王丽芳

电工电能新技术. 2017, 36(2): 14-20.

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针对电动汽车在无线充电过程中可能混入金属异物的情况，本文分析了金属异物置于无线充电系统能量传输区域时对无线充电系统参数及效率的影响情况。研究中使用有限元仿真软件建立了电动汽车无线充电系统平面盘式螺旋线圈3D电磁场仿真模型，通过理论分析和有限元仿真结合的方式研究了不同尺寸、不同材质的金属异物对无线能量传输系统的电磁场参数以及效率的影响，并进行了实验验证。研究结果表明，两种金属混入系统会产生涡流效应和磁效应，磁效应和涡流效应会对无线充电系统参数产生不同的影响，降低系统效率；其影响大小与金属的尺寸和位置密切相关；此外，金属的涡流效应会产生涡流损耗并导致温升，对充电系统是极大的安全隐患。

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轴对称结构非接触供电动态特性研究

王志涛，杨晨，马光同，李兴田，周鹏博，龚天勇，张涵

电工电能新技术. 2017, 36(2): 21-29.

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采用仿真分析与实验验证相结合的方法研究了旋转状态下非接触传能系统的性能。利用两谐振线圈的电磁耦合，从理论上建立等效电路模型进行阻抗匹配。利用有限元分析软件，建立了三维仿真模型，研究了不同旋转速度下，轴向间距、径向偏移以及倾斜角度对非接触能量传输系统性能的影响规律。同时利用搭建的实验平台进行稳态验证，与仿真结果对比，表明有限元仿真模型的有效性和准确性。最后，利用经过检验的仿真模型，研究了系统的瞬态特性以及磁场分布，证实改变旋转速度几乎不影响系统的传输功率，这为非接触传能技术应用于电机无刷励磁等旋转装置提供了有益的参考。

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基于双管正激的电容器充电电源控制策略研究

张辉，林磊，谭林丰

电工电能新技术. 2017, 36(2): 30-36.

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分析了一种变压器二次侧采用二极管全桥不控整流的双管正激型电容器充电电源，其磁复位由直流电源和充电电容共同完成，增加了开关周期内传输的能量。详细分析了电路的工作原理和输出特性，比较了电容器充电过程中传统脉宽调制和开关频率调节两种控制方法。指出在恒流充电要求下，基于开关频率调节的控制策略有助于提高充电速率，并通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了理论分析的正确性。

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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(2): 36-36.

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基于FPGA高效移相全桥变换器的研究

安金龙，单智，尤轶，赵明，岳文贺

电工电能新技术. 2017, 36(2): 37-42.

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传统的ZVS移相全桥技术应用越来越广泛，但在实际应用中，其效率一般维持在86%左右。为提高电源效率，本文采用非线性饱和电感代替谐振电感；通过采集变压器原边和副边两侧电流来获得磁偏发生的相位和幅值，进而来调整FPGA输出PWM脉冲，从而快速地有效地抑制磁偏。最后利用PSIM仿真软件对该设计进行了仿真研究，其结果表明理论设计合理。并制作了一台360V/30kW、20kHz的单元样机进行验证，实验证明，本实验方案在60%负载时效率已经达到90%以上，满载效率达到94%。

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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(2): 42-42.

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60°坐标系下三电平逆变器SVPWM控制策略研究

陈晓鸥，许春雨，王枫明

电工电能新技术. 2017, 36(2): 43-49.

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为解决二极管箝位型三电平逆变器直角坐标系下SVPWM算法复杂、计算量大的问题，本文采用60°坐标系对控制算法进行了改进。建立g-h坐标系，分析了参考矢量与空间坐标的关系，提出了参考电压矢量标幺变换的算法，简化了判断扇区方法，计算第Ⅰ扇区电压矢量的作用时间；建立了系统旋转模型，将其他扇区电压矢量对应到第Ⅰ扇区，直接读取矢量作用时间，简化了运算流程，避免了进行大量的三角函数运算。Matlab仿真和实验结果验证了本方法的可行性。

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《电工电能新技术》2016年度刊登稿件统计结果

电工电能新技术. 2017, 36(2): 49-49.

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三相电压源逆变器内部IGBT模块温度的求解及评估

唐波，刘任，吴卓，孙睿，江浩田

电工电能新技术. 2017, 36(2): 50-58.

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三相电压源逆变器的工作性能、使用寿命等方面均与其内部绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块温度直接相关，故求解及评估该逆变器中IGBT模块的温度对于确保逆变器系统的安全可靠运行具有重要意义。针对现有模型及方法难以求解IGBT模块温度的问题，本文借鉴直接法的思想，提出了一种新的简单实用的IGBT模块温度求解算法。基于拟合及插值算法，推导并建立了IGBT模块功率损耗模型；基于电热比拟理论，探讨并建立了集中参数的IGBT模块等效Cauer传热网络模型，并将传热微分方程差分化；最终，在同一电路仿真器中构建出IGBT模块温度的求解算法。在三相电压源逆变器的算例中，通过与英飞凌IPOSIM的温度计算结果对比，表明本文算法最大误差为301%，且温度变化趋势与IPOSIM基本一致，最后利用该算法评估了逆变器在不同负载工况下的IGBT模块温度，所得结果可为合理地进行三相电压源逆变器的散热设计、长期可靠性评估等服务。

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不平衡电网电压下基于FPNSC算法的逆变器并网输出电流峰值控制策略

赵新宽，陈燕东，杨辉，何加坤，马维旻

电工电能新技术. 2017, 36(2): 59-67.

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针对电网电压不平衡下电压负序引起的逆变器输出功率波动、电流峰值上升、谐波增大等问题，提出了一种基于灵活正负序控制（FPNSC）算法的逆变器并网输出电流峰值控制策略，在降低了并网电流畸变率的同时，将输出电流约束在允许范围内，保障了有功传输与动态无功支撑。通过引入正负序控制因子，FPNSC算法使输出正负序有功与无功的控制更加灵活。文中给出了不同控制目标下正、负序控制因子的选取及参考电流的计算方法;根据不平衡电网电压下逆变器控制目标，提出了基于FPNSC算法的电流峰值限制方法。仿真与实验验证了所提方法的正确性与有效性，该方法可推广应用于分布式并网发电系统中。

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±400kV直流输电线路杆塔涉鸟故障风险区域研究

黄瑞莹，黄道春，周军，丁玉剑，董志勇，阮江军

电工电能新技术. 2017, 36(2): 68-73.

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青藏地区大型鸟类活动频繁，直流线路穿越冻土区沿线基本无树木，鸟类筑巢所用废弃铁丝和鸟粪掉落会引起绝缘子周围间隙气隙击穿，造成经济损失。为了减少输电线路涉鸟故障，以青藏±400kV直流输电线路为背景，首先利用有限元法分析，模拟异物下落时绝缘子周围电场分布。研究表明，异物下落时，由于自身形成悬浮电位，导致了高压端-异物、低压端-异物两段空气间隙相继击穿，此时异物能够引起绝缘子附近气隙击穿的区域称为风险区域。在此基础上，结合海拔修正方法，提出了一种高海拔地区杆塔考虑涉鸟故障的风险区域划分方法。依据电场分析结果得到了异物在竖直下落、倾斜下落和从横担下垂三种状态下的涉鸟故障风险区域。研究结果可以为±400kV直流线路防鸟害工作提供指导，并为其他相似工程提供参考。

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基于实际波速的多端输电线路行波故障测距方法

崔浩，王丰华，穆卡，张君，刘亚东

电工电能新技术. 2017, 36(2): 74-80.

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为进一步提高多端输电线路故障行波测距的准确性，本文提出了一种基于实测波速的多端输电线路故障定位方法。首先使用网格分形算法提取了线路故障时各条母线处初始行波的到达时刻，然后依据线路长度与故障初始行波到达时刻计算多端输电网各线路区间的波速，应用计算所得波速形成故障区间判定矩阵，实现了故障点位置的准确判定。该方法以计算得到的实际波速为依据，解决了现有测距方法中因波速不确定引起的测距误差问题，同时依据双端测距原理实现了故障点的准确定位。仿真结果表明，该方法能够有效判别故障区间，有着较高的定位精度。

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中英文目录（2017年第2期）

电工电能新技术. 2017, 36(2): 81-82.

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2017年, 第36卷, 第2期　刊出日期：2017-02-23

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