电工电能新技术

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崔芮华，李英男，王传宇，李锋锋

电工电能新技术. 2019, 38(11): 1-9. https://doi.org/10.12067/ATEEE1903016

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针对现有串联电弧故障识别方法会受到线路中串联的非线性负载、电感性负载影响导致工作状态误判的问题，提出了一种基于小波能量矩的串联电弧故障特征提取方法。对串联电弧故障发生试验采集到的电流数据进行多分辨率小波分解，将分解得到的小波能量矩作为回路电流信号的特征量，找出工作状态区分明显的特征向量。利用参数寻优后的K最近邻算法进行特征分类，进而识别出线路中发生的电弧故障。分类验证结果显示，该方法提取的回路电流特征明显，分类算法简单，对电弧故障的识别率较高。

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一种全光纤电流互感器早期故障诊断方法研究

刘占元，牛晓晨，苏红，陈勉舟，程含渺

电工电能新技术. 2019, 38(11): 10-16. https://doi.org/10.12067/ATEEE1808061

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全光纤电流互感器的一些故障在早期以测量异常的形式表现出来，本文从识别测量异常方向，提出了一种基于相位差不变原理的早期故障诊断方法。首先阐述了不变相位差原理，即在电网频率相对稳定的条件下等时间间隔截取信号，采用数值求解方法可求解出一个仅与时间间隔有关的相位差。以此相位差作为比对标准，通过分析实际相位差的变化情况，可识别全光纤电流互感器是否发生测量异常，为早期故障诊断提供辅助判据。为验证所提方法的可行性，开展了验证实验。结果表明，当全光纤电流互感器受外部干扰而发生测量异常时，本文所提的方法能识别出测量异常。以此为基础研发的全光纤电流互感器故障预警系统，已在辽宁某智能变电站投入运行。

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电压暂降源自适应S变换辨识模型

付华，于田

电工电能新技术. 2019, 38(11): 17-23. https://doi.org/10.12067/ATEEE1807071

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电压暂降源的准确识别对改善电能质量具有重要意义。提出了一种基于自适应S变换和多级支持向量机的电压暂降源辨识方法，针对S变换时频分辨率有限的缺点，采用自适应窗宽调整因子动态调整S变换的窗函数宽度，满足不同暂降信号对时间与频率分辨率的不同需求。将自适应S变换用于暂降信号的分析，构建S变换模矩阵，将暂降信号分解到不同的时频子空间。提取6种特征构造多级支持向量机分类器，采用粒子群优化算法寻找最优参数，最后通过多级支持向量机实现电压暂降源的识别。仿真实验证明，该方法分类过程简单，识别准确率高。

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双馈-直驱混合风电场次同步振荡影响因素分析

辛建波，舒展，赵诗萌，程思萌，徐衍会

电工电能新技术. 2019, 38(11): 24-32. https://doi.org/10.12067/ATEEE1809035

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本文以中国河北沽源双馈直驱混合风电场2016年发生的次同步振荡事件为例，基于现场实测数据分析了次同步振荡特性及影响因素，并在理论上建立了双馈直驱混合风电场小信号数学模型。通过振荡模态和相关因子分析，探究了混合风电场中影响次同步振荡的因素并对其进行了仿真验证。理论分析和仿真结果表明，风电场中双馈与直驱风机的比例、串联补偿水平以及风力发电机变流控制器参数等是影响次同步振荡的重要因素，且在不同的风机比例下起主要作用的影响因素不同。

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高速滑动电接触导轨温度场与热应力的仿真分析

郑杜成，徐蓉，成文凭，赵伟康，袁伟群，严萍

电工电能新技术. 2019, 38(11): 33-38. https://doi.org/10.12067/ATEEE1809049

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在高速滑动电接触系统中，导轨温升和热应力对导轨性能及系统的效率和安全具有重要影响。为分析高速滑动电接触导轨温度场和热应力特性，利用COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立了滑块运动条件下的电磁传热结构耦合模型，并考虑了非理想接触条件对导轨温升的影响。仿真结果表明，热量集中于导轨内表面，在滑块起始位置处温度最高，单次滑动电接触过程中导轨温度未达到材料熔点，导轨内表面很小区域内的最大热应力接近材料的屈服强度。对圆弧型和直角型截面的导轨进行比较，圆弧型截面导轨的温升和热应力均较小，性能较好。仿真结果为导轨优化设计提供了理论依据。

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电流互感器过量产氢的理化机制与实验研究

姚一鸣，刘亮，蒋鑫，曹乃庆，吴光斌，武鹏之

电工电能新技术. 2019, 38(11): 39-45. https://doi.org/10.12067/ATEEE1811036

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近年来发现电流互感器（CT）普遍存在过量产氢的问题，目前对此问题已展开一定研究，但氢气来源和产生机理尚不明确。本文针对运行变电站的大量CT进行氢气含量监测，配合油色谱和CT解体实验，获取了过量产氢的特征，并进一步开展了模拟实验和机理分析。研究了含水量和温度、电流等因素对过量产氢的影响规律，通过实验得到了不同含水量和温度条件下的产氢量变化曲线，对比分析了含水量和温度对产氢速率的影响效果和机理以及通流条件对产氢速率的影响。分析了CT中氢气的主要材料来源和产氢的外部激励条件，初步揭示了过量产氢的理化机制，并据此对CT的制造和运行维护提出了合理化建议。

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能源互联网背景下电能替代负荷的应用展望与思考

李洪涛，万宇翔，程林，郭艳飞

电工电能新技术. 2019, 38(11): 46-59. https://doi.org/10.12067/ATEEE1808059

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电能替代技术综合经济优势不明显是其推广的重要障碍之一，而能源互联网利用先进的前沿信息技术及控制技术，实现电、气、热等多种能量需求与供给侧的灵活双向互动，可实现用户侧增量价值的挖掘。因此，能源互联网的建设赋予了电能替代负荷新的应用思路。本文针对能源互联网发展背景下电能替代负荷参与综合需求响应展开深入分析和总结，调研了国内外电能替代技术的发展现状并给出了其推行障碍的几点思考，介绍了能源互联网中应对电能替代负荷接入问题的新途径，总结了电能替代负荷参与综合需求响应的基本实施方式；并对可调潜力分析建模、优化策略、效益评估、支撑平台等关键技术进行总结，给出了未来进一步的研究方向，以期为我国电能替代负荷应用及能源互联网的发展提供参考。

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内齿形空间电极电流变阻尼器的电场仿真分析

李尧生，窦世磊，徐鲁宁，韩立

电工电能新技术. 2019, 38(11): 60-65. https://doi.org/10.12067/ATEEE1811035

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传统电流变阻尼器的电场强度与电流变液流动方向垂直，在高速冲击大剪切速率工况下，电流变液的剪切速率使用上限无法进一步提高，限制了它在更高剪切速率区间的应用。为解决此问题提出的交指状电极结构，能够提供二维正交电场分量，其有效电场强度可用电流变液工作区间内各点位的电场平行分量与03倍的电场垂直分量之和来表示，此数值的最小值与该电场分布下的电流变液屈服强度成线性关联。在此基础上，本文进一步提出了一种内齿形空间电极电流变阻尼器，具有三维正交电场分量，即使在高速冲击下电流变液发生湍流，也能够在工作区间内有效地控制流体运动行为，提升电流变阻尼器在高剪切速率工作区间的电流变控制能力。本文使用有限元分析软件COMSOL Multiphysics对内齿形空间电场进行了仿真分析，系统地研究了空间电极几何参数对空间电场有效电场强度体积分的影响规律。仿真结果表明，电极间绝缘层厚度增加时，有效电场强度体积分的数值逐渐增大；电极长度增加，该值先平缓增长、在拐点后快速增加；随着正负电极交角有效值的增加，该值逐渐减小；电极对数增加，该值呈现上升趋势。上述结果符合电场平行分量能够增强电流变效应的假设。

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温度对非晶合金卷形铁心磁特性及振动的影响分析

韩天衡，祝丽花，沙瑞，石永恒，张露予

电工电能新技术. 2019, 38(11): 66-73. https://doi.org/10.12067/ATEEE1808018

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非晶合金作为新型节能铁心材料，其低损耗特性使其在铁心电力设备中拥有广泛的应用前景。非晶合金变压器实际运行环境复杂，铁心工作温度会随环境温度而升高，同时铁心自身也存在温升效应，因此铁心温度对非晶材料磁特性和振动特性的影响不能忽视。为更准确分析非晶铁心振动，本文首先对未退火的非晶带材进行了磁特性测量，并对比分析不同温度下退火后的非晶卷形铁心的磁化特性；在此基础上考虑磁致伸缩效应，建立非晶卷形铁心的磁机械耦合有限元模型，对非晶铁心磁通密度和应力进行了仿真计算。最后，利用振动分析仪测量铁心振动加速度验证计算值，并研究分析了该铁心在不同温度下的振动加速度变化。

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纯电动汽车典型无线充电线圈电磁暴露安全评估研究

李海燕，逯迈，董绪伟

电工电能新技术. 2019, 38(11): 74-80. https://doi.org/10.12067/ATEEE1807077

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为评估纯电动汽车无线充电时充电线圈电磁暴露的安全性，采用有限元仿真软件COMSOL构建了纯电动汽车使用无线充电线圈充电时对人体的电磁暴露模型。本文研究无线充电线圈频率为10.27MHz，对车体进行静态充电时在人体头部产生的磁感应强度、感应电场强度分布，并与国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）制定的限值进行比较。结果表明，脑组织中磁感应强度的最大值为5.94×10-3μT，占ICNIRP限值的6.46%；脑组织中感应电场强度最大值为24.3mV/m，占ICNIRP限值的0.09%。二者均远小于ICNIRP制定的公众电磁暴露推荐值。说明电动汽车在进行无线充电时，线圈对人体产生的高频电磁暴露不会对健康构成威胁。

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中英文目录（2019年第11期）

电工电能新技术. 2019, 38(11): 81-82.

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2019年, 第38卷, 第11期　刊出日期：2019-11-23

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