电工电能新技术

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董密，欧静，杨建，李亚宁，张心露，肖国勋

电工电能新技术. 2019, 38(7): 1-9. https://doi.org/10.12067/ATEEE1903004

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LCL型滤波器广泛用于并网逆变器，然而，仅对注入电网电流控制，不能解决由LCL谐振峰值引起的电流谐波和低带宽问题。本文提出了一种并网LCL逆变器的主动阻尼(AD)控制方法，该方法仅基于注入到电网中的电流的反馈，反馈环节采用了一阶高通滤波器加一阶低通滤波器进行选频，从而抑制住谐振峰值。由于拓宽了反馈环节的带宽，此方法适用于电网阻抗引发的谐振频率偏移现象。同时，本文还采用一种带有阻尼的谐波补偿控制策略，并分析该策略对逆变器性能的影响，结果表明它可以有效抑制低频谐波，提高系统电网阻抗变化环境下的稳定性。通过MATLAB/Simulink仿真模拟与2kW实验平台验证了所提控制方法的有效性。

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一种无锁相环动态阻尼的虚拟同步发电机

杜燕，赵韩广，张显创，苏建徽，杨向真，赖纪东

电工电能新技术. 2019, 38(7): 10-19. https://doi.org/10.12067/ATEEE1904052

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虚拟同步发电机(VSG)算法是一种新型并网逆变器控制方案，可使得逆变器具有虚拟的惯性和阻尼，更适用于大规模分布式发电，具有更好的电网兼容性。针对多种虚拟阻尼的实现方案，本文通过小信号模型对比分析了不同形式虚拟阻尼环节对系统性能的影响，指出基于电网电压反馈的动态阻尼项虽可改善VSG的动态性能，但不合理的锁相环参数影响VSG的动态特性，甚至会破坏系统稳定性。在上述分析的基础上，本文提出了一种无锁相环的VSG算法，设计了基于功率超前反馈的动态阻尼环节，并给出了一种基于相位裕度的动态阻尼参数设计方法。最后，利用5kW功率硬件在环半实物实验平台验证了所提出的控制策略的可行性和正确性。

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基于加速老化试验IGBT性能退化特征参量的可靠性评估

曾东，孙林，周雒维，李小刚，孙鹏菊

电工电能新技术. 2019, 38(7): 20-28. https://doi.org/10.12067/ATEEE1904053

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IGBT模块广泛应用于功率变流装置中，是变流装置中最为核心的器件之一，也是变流装置中最易失效的器件之一，对IGBT模块进行可靠性评估对提高变流装置的可靠性具有重要意义。本文提出一种基于IGBT模块性能退化特征参量的可靠性评估方法，该方法利用能够直接反映模块健康状态的特征参量进行可靠性评估，不需要考虑运行条件和运行环境的影响，可以解决在较少失效时间数据或没有失效时间数据时传统可靠性评估方法受限的问题。本文首先介绍了该评估方法的原理和思路；其次，对IGBT模块失效机理和特性进行分析，选取饱和压降作为性能退化特征参量；再次，对IGBT模块进行加速老化试验快速获取特征参量的变化情况；最后，利用退化数据对IGBT模块的可靠性进行评估。

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基于卷积神经网络的光伏系统直流串联电弧故障检测

焦治杰，李腾，王莉娜，牟龙华， Alexandra Khalyasmaa

电工电能新技术. 2019, 38(7): 29-34. https://doi.org/10.12067/ATEEE1905065

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本文提出一种新颖的基于卷积神经网络的光伏系统直流串联电弧故障检测方法。首先采用短时傅里叶变换提取电流信号的时频信息，以能量谱密度作为电流的时频联合能量函数，构造电流的时频谱图，然后以时频谱图中各时频点的能量谱密度作为卷积神经网络的输入，设计卷积神经网络算法实现电弧故障检测。经实验验证，所提出方法可清晰区分电弧故障电流特征和正常工作电流特征；在实验室测试中，所提出方法可准确地检测出光伏系统直流串联电弧故障。

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具有极低输入电流纹波的电流源型双有源桥DC-DC变换器

倪永亮，沙德尚，王孙博，李晓聪

电工电能新技术. 2019, 38(7): 35-46. https://doi.org/10.12067/ATEEE1901083

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针对新能源发电如光伏或者燃料电池的功率调节器电流输入纹波问题，本文提出了一种新颖的电流源型混合DAB拓扑。在稳态运行过程中输入侧开关管占空比始终为50％，在交错的作用下输入电流纹波极小。采用所提出的占空比补偿策略，可以进一步增加开关管的软开关范围。同时电压反馈采用陷波滤波器，减少了单相逆变器负载时的低频输入电流纹波。文中给出了拓扑模态分析、工作原理、ZVS条件和参数设计的原则。采用所提出的控制策略，所有功率器件都可以实现零电压（ZVS）开通，可以增加软开关的范围，同时实现高效率的功率变换。仿真结果和样机实验验证了所提出的变换器和控制策略的有效性。

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不同油流速度下油纸绝缘的局部放电特性研究

粟茂，李春茂，夏国强，吴晋媛，高波，杨雁

电工电能新技术. 2019, 38(7): 47-55. https://doi.org/10.12067/ATEEE1807073

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目前随着变压器容量的增大，大部分变压器采用增加流速的方式来加快散热，但是流速的增大对油纸绝缘局部放电也会造成一定影响。为此，本文搭建了油纸绝缘系统的局部放电实验平台，研究流速对油纸绝缘局部放电特性的影响机制。研究结果表明，通过对油流静止下的放电图谱和实验现象分析，将油纸绝缘局部放电的过程划分为5个阶段：起始、缓慢发展、过渡、快速发展和预击穿阶段，并发现从过渡阶段到快速发展阶段存在一个转折电压，标志局部放电发展到绝缘纸板内部。在此基础上开展了不同流速下的局部放电试验，发现油纸绝缘局部放电参数随油流速度呈先减小后增大的趋势，在放电初期，不同流速间对于放电的影响较小，随着放电发展阶段的增加，流速间放电的差异逐渐明显。通过分析发现，电场强度和流速之间存在弱耦合关系，油纸绝缘局部放电水平的提升是电场强度和流速共同作用的结果，其结果导致放电后期的放电参数较前期更易受流速的影响。

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直流配电网故障识别和定位技术研究综述

余修勇，肖立业

电工电能新技术. 2019, 38(7): 56-66. https://doi.org/10.12067/ATEEE1810036

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直流配电网的保护技术尚处于起步阶段，缺乏实际经验和相关标准，本文试图对直流配电网故障识别和定位技术的研究现状做一个较为全面的介绍，并探讨未来进一步的研究方向。首先概述了直流配电网的拓扑结构、接地方式、保护设备、故障类型和故障暂态特征等与保护方案设计紧密相关的内容。其次，对直流配电网的故障识别技术进行了总结归纳，分析了各类型方法主要的原理和优缺点，并对交流和直流配电网不同故障识别方法的特点进行了对比。最后，对现有的直流配电网故障定位方法进行了分类，说明了各种定位方法的基本原理，分析了各故障定位方法存在的不足和可能的改进方案。

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谐振式WPT耦合线圈形状设计与参数优化

诸嘉慧，高强，刘齐，范维，潘加玉

电工电能新技术. 2019, 38(7): 67-72. https://doi.org/10.12067/ATEEE1806074

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耦合线圈是无线电能传输系统的核心部分，它直接影响着电能传输的性能，线圈的最佳形状与参数亟需深入研究。本文针对无线电能传输系统构建了高频电路模型，推导出耦合电能传输系统的功率与效率表达式，随后借助COMSOL Multiphysics 对平面圆形、平面方形与螺旋筒形三种常见形状进行了仿真分析，得出不同距离下功率与效率的曲线图。确定了耦合线圈的最佳形状，并在最佳形状下进行不同线圈参数仿真，得出最佳谐振线圈参数变化规律，即线圈直径和线径越大，而且匝间距越小，线圈的品质因数越高。本文为无线电能传输系统的优化与设计提供了依据与参考。

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考虑光伏和储能的三阶段联合负荷恢复算法

张彤，邹楠，杨广忠，郭金江

电工电能新技术. 2019, 38(7): 73-80. https://doi.org/10.12067/ATEEE1808041

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本文结合光伏电站和储能对三阶段联合负荷恢复优化算法进行了研究。首先分析了负荷恢复中的约束条件，根据在线机组出力、光伏出力以及机组启动功率提出了负荷恢复的上限和下限约束。然后综合考虑负荷恢复的主要目标及系统规模、网架结构、可用发电量、储能和光伏电站等因素，提出适用于黑启动、网架重构和负荷恢复三阶段联合负荷恢复算法。39节点系统验证结果表明所提算法能综合考虑三阶段负荷恢复的作用与目标，提高系统整体恢复效率，实现最优的负荷恢复计划。

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中英文目录（2019年第7期）

电工电能新技术. 2019, 38(7): 81-82.

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2019年, 第38卷, 第7期　刊出日期：2019-07-23

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