2018年, 第37卷, 第4期 刊出日期:2018-04-23
  

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    论文报告
  • 罗钢,方诗卉,沈沉,唐可翾,梅生伟,钱峰,李力
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 1-8. https://doi.org/10.12067/ATEEE1710037
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    解列控制是电力系统第三道防线的重要手段。本文遵循自适应解列中的“搜索+检验”决策思路,针对待检验孤岛灵活多变,孤岛运行工况变化大,潮流计算初值难以给定的困难,基于LM算法设计了一种解列后孤岛静态工作点验证新方法,提高了验证方法的快速性和准确性。本文从满足同步约束和功率平衡约束的已知解列断面出发,首先探究如何快速地形成孤岛潮流模型,然后引入自适应LM算法进行孤岛潮流计算,判断解列后的孤岛是否存在静态工作点;并针对不存在静态工作点的孤岛,提出了相应的孤岛潮流调整辅助信息。最后,采用实际算例介绍了本文方法的基本过程,验证了方法的可行性。
  • 程宏波, 康嘉斌, 王勋, 曾琪
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 9-14. https://doi.org/10.12067/ATEEE1704048
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    智能电网的一个显著特点是具有完备的自愈能力,但电网自愈的实现缺乏有效的控制方法。本文以图论为基础,分析了智能配电网中主要设备运行时功能的区别,在此基础上建立了配电网冗余资源网络结构模型,提出一种基于容错思想的智能配电网自愈控制方法,该方法根据配电网的运行状态,合理调用电网的冗余资源,并考虑了配电网中DG的作用,实现电网的容错运行及自愈控制。本文方法利用容错思想实现了对电网冗余资源的有效利用,可在不提高成本的基础上实现配电网的自愈控制,为智能配电网自愈的实施提供了一种新的方法。
  • 王晓寰, 杨庆收, 阚志忠, 王琳
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 15-23. https://doi.org/10.12067/ATEEE1705080
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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地检测孤岛,又要求尽量减少对电网造成的不良影响。本文针对微电网中应用越来越广泛的下垂控制并网逆变器进行研究,提出了一种基于相位差变化率检测的改进移相法,该方法具有非破坏性,能够快速准确地检测到孤岛的发生。通过仿真和实验,证明了所提出孤岛检测方法的可行性。
  • 崔冬冬, 葛琼璇, 周志达, 杨博, 谭强
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 24-34. https://doi.org/10.12067/ATEEE1708057
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    直流电容均压控制是二极管钳位型变流器的主要问题。本文以三电平二极管钳位型变流器为例,提出了一种通用的二极管钳位型变流器的载波调制均压策略。该均压策略通过在载波调制器的调制波中注入优化的零序电压来平衡各直流电容的电压。首先,给出了所注入零序电压的通用表达式,分析了零序电压对三电平二极管钳位型变流器中点电位的控制机理;其次,提出了一种基于预测控制的均压算法,计算所需的优化零序电压。仿真和实验结果表明,本文所提均压方法可有效控制三电平二极管钳位型变流器的中点电位,并可方便地扩展到更多电平数的二极管钳位型变流器。
  • 王文斌, 张波
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 35-41. https://doi.org/10.12067/ATEEE1706037
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    本文首先分析五桥臂逆变器的工作模态,建立了五桥臂逆变器切换线性模型;其次研究五桥臂逆变器状态可控性,证明了五桥臂逆变器仅需6个工作模态,就可实现完全状态可控;由此提出6模态的最少模态空间矢量脉宽调制(SVPWM)。与现有SVPWM策略相比,最少模态SVPWM仅需采用一半的工作模态,简化了五桥臂逆变器的开关切换序列,从而使得功率器件的开关频率降低了2/3,减少了开关损耗,提高了逆变器效率。
  • 辛平平, 周冀松, 丰骏, 陈乾宏
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 42-48. https://doi.org/10.12067/ATEEE1705068
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    T参数模型适合于级联网络的建模和分析,可以反映寄生参数和分布参数带来的影响,在高频场合或大系统建模中有良好的应用价值。本文针对T参数模型在无线电能传输(WPT)系统中的应用开展研究。首先采用T参数模型对WPT系统建模,并给出模型中各个参数的获取方法。然后基于T参数模型,推导得到WPT系统工作特性的通用表达式和系统实现最大功率传输或最高效率的负载条件。最后,搭建了测试平台,将基于T参数模型的S/P补偿WPT系统的理论分析结果与实验测试结果进行对比。测试所得的效率、功率传输曲线和最优负载与理论计算结果吻合较好,表明了T参数模型能够有效地描述WPT系统的工作特性,同时也验证了T模型参数获取方法的有效性。
  • 田旭, 姜齐荣, 魏应冬, 赵伟
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 49-56. https://doi.org/10.12067/ATEEE1801044
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    为了解决机车过分相时出现的过电压、过电流以及牵引变电站产生的负序电流等电能质量问题,本文提出一种新的不断电过分相与电能质量综合补偿装置,该装置能够在机车通过电分相时消除供电死区,使机车不断电、满功率、无速度损失地通过电分相,在没有机车通过电分相时减小牵引变电站注入电力系统的负序电流和谐波。给出本文所提出装置的系统配置,对工作时序进行分析,研究了基于三桥臂模块化多电平结构的装置拓扑,并设计了相应的系统级和装置级控制策略。最后通过仿真验证了所提出装置及其拓扑和控制策略的正确性和有效性。
  • 冯晓丽, 王智勇, 杨紫明, 肖毅, 张宏波, 方志朋
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 57-63. https://doi.org/10.12067/ATEEE1705066
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    滑动电接触故障下产生的电弧放电会辐射强烈的电磁噪声,针对电弧辐射电磁噪声时域信号持续时间短、突变快等特点,利用Hilbert-Huang变换(HHT)技术对辐射电磁噪声进行分析。用经验模态分解法(EMD)分解辐射电磁噪声并获得其固有模态函数(IMF)分量,选取与噪声信号相关性最高且方差贡献率最大的IMF并进行Hilbert变换,获得了不同实验条件下电弧辐射电磁噪声的瞬时频率。磁场噪声瞬时频率的均方根在60MHz附近,电场噪声瞬时频率的均方根在96~165MHz。随着接触电流、测量距离的增加,磁场噪声瞬时频率的均方根稍有增加,电场噪声瞬时频率的均方根明显减小。电场噪声的频率随时间的变化快于磁场噪声。
  • 赵志刚, 魏鹏, 戎静怡, 李兴, 刘慧敏
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 64-69. https://doi.org/10.12067/ATEEE1703064
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    本文基于P21c-M1磁屏蔽模型,对工频下不同电流激励无取向立式磁屏蔽和取向立式磁屏蔽的屏蔽效果进行对比分析,研究无取向磁屏蔽在变压器磁屏蔽中的适用性。本研究中,采用激励线圈精确建模的方式,从总损耗中分离出激励线圈负载损耗,从而得到较为准确的磁屏蔽构件的损耗值。实验和仿真结果表明,在相同电流激励下,由于两种硅钢片的磁性能差异,无取向立式磁屏蔽的屏蔽效果相较于取向立式磁屏蔽有微小的差异。
  • 新技术应用
  • 黄景光, 赵娇娇, 林湘宁, 申涛, 罗亭然
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 70-76. https://doi.org/10.12067/ATEEE1706018
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    针对电力机车过分相区时主变压器励磁涌流对机车安全运行及牵引电网系统造成的不良影响,提出了一种静态开关控制的电力机车励磁涌流抑制技术。该技术利用电力电子技术通过控制静态开关分合的时间来控制机车变压器原绕组侧的电压,使变压器铁心磁通在过零点及零点附近可允许范围内时实现开关的分合;并提出了一种静态开关可合闸范围确定方法,确定出静态开关的可合闸范围,使静态开关在该范围合闸时,机车主变压器不会产生励磁涌流。最后,利用所提方法建立了该静态开关控制的电力机车励磁涌流抑制系统的仿真模型,仿真结果表明,电力机车在过分相区时,开关合闸瞬间电力机车主变压器没有产生励磁涌流,验证了所提方法的可行性。
  • 耿鑫, 李永建, 王利祥
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 77-82. https://doi.org/10.12067/ATEEE1704083
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    电工材料三维磁特性测量研究中,传感线圈的校准是磁性材料磁特性精细模拟的关键问题。本文研发了一种高精度B-H复合型传感线圈,并提出了传感线圈系数的张量模型。基于此,设计了系数校准的螺线管仿真实验,根据仿真结果对校准螺线管的尺寸和实验系统进行了优化。与此同时,提出了直流激磁模型,其与交流激磁时的对比可进一步筛选出传感线圈精确的系数校准值。为进一步减小实验误差,提出了一套偏差角补偿方案。结果表明,地磁场会对直流激磁模型产生一定影响。
  • 汪晶慧, 陈开宝, 陈为
    电工电能新技术. 2018, 37(4): 83-88. https://doi.org/10.12067/ATEEE1701084
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    针对高效功率变换器中磁心损耗难以测量的问题,本文提出了高频磁心损耗的新测量方法——比对量热法,分析了其基本原理、误差构成以及测量系统实现。通过引入脉宽调制控制的比对电阻作为参考热源,有效提高了测量精度并且改善了传统量热法测量过程的冗长繁琐。实验验证表明,比对量热法能精确测量小损耗角磁性元件的磁心损耗。
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  • 电工电能新技术. 2018, 37(4): 89-89.
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