电工电能新技术

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杨鑫，任洲洋，郭冰，丁岩

电工电能新技术. 2021, 40(9): 1-9. https://doi.org/10.12067/ATEEE2103003

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电-气互联系统（IEGS）作为一种新型能源供给模式，极具发展潜力。本文提出了一种基于随机响应面的电-气互联系统概率最优能流计算方法。首先，以IEGS总运行成本为目标，考虑电力系统、天然气系统的运行约束，并将电转气细分为电转氢气与电转天然气两种电-气耦合模式，建立了最优能流模型；然后，结合IEGS中不确定性因素的概率特性，建立概率最优能流模型，并采用随机响应面法与内点法求解。最后，以IEEE 39节点系统与20节点天然气系统组成的IEGS为例进行分析，仿真结果验证了本文所提方法的可行性。

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基于改进锁频器频率偏差检测的光伏逆变器快速频率响应控制

宫成，王卫，赵正奎，董楠，刘慧珍，韩民晓

电工电能新技术. 2021, 40(9): 10-17. https://doi.org/10.12067/ATEEE2104005

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光伏电站高比例接入电网造成电力系统结构持续性改变，导致电网可调节资源存量不断下降，抵御故障扰动的能力减弱，电网频率越限风险增加。为提高光伏电站快速频率响应能力，本文根据现有新能源调频政策，设计了光伏逆变器有功-频率下垂特性，提出了基于改进二阶广义积分锁频器的光伏逆变器快速频率响应控制策略，使光伏逆变器具备主动调频的功能。采用改进二阶广义积分锁频器快速检测系统频率，并将频率偏差直接反馈给光伏逆变器控制系统，克服了传统锁相环在电网频率突变时相位偏差大、时延等问题。仿真和实验证明了光伏逆变器快速频率响应控制的正确性与可行性。

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用于配电网过电压平抑的分布式光伏多模态协调控制算法研究

胡文平，胡雪凯，王蒙，曾四鸣，杨泽斌，易皓

电工电能新技术. 2021, 40(9): 18-28. https://doi.org/10.12067/ATEEE2103033

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随着我国的能源转型进入关键时期，分布式光伏在配电网的大规模应用已成为重要趋势。然而在光伏功率过剩时可能引起配电网过电压、逆潮流等问题，威胁配电网的安全稳定运行。传统配电网调压方法如有载调压、定点无功补偿、大规模弃光等，存在调压性能有限、经济性差、光伏利用率低等缺陷，不再适用于含大量分布式光伏的配电网。因而本文充分发掘分布式光伏的调控潜力，从单机调控与多机协调两方面优化配网台区潮流，从而在提升光伏发电利用率的同时，实现对配电网过电压平抑。文章在配电网电压灵敏度分析的基础上，首先对分布式光伏系统运行的多种模态进行划分，在优化了传统的光伏无功控制方案基础上，进一步加入了有功功率削减模式，实现单机光伏系统对连接点电压的控制与优化；同时考虑单机调控能力受限时，依据灵敏度排序进行分布式光伏间的协调优化，通过单机与多点多机两个层面的协调优化与综合调控的配电网台区的电压优化控制。经验证，本文所提的分布式光伏系统优化协调算法，能够提高电压调节的效率，并且有效减少分布式光伏系统的弃光率。

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波动载荷下弓网摩擦振动特性分析与建模

曲春利，陈忠华，任仁，高浩宁，唐俊

电工电能新技术. 2021, 40(9): 29-38. https://doi.org/10.12067/ATEEE2103035

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在电气化铁路弓网系统中，弓网滑动电接触载流摩擦振动特性是决定电力机车速度和受流质量的重要因素。波动载荷条件下，压力波动幅值、压力波动频率、受流电流和滑动速度影响弓网间摩擦振动状态。通过自制滑动电接触实验机，以铜导线和浸金属碳滑板为摩擦副进行对磨实验，通过观测滑板表面形貌，分析摩擦振动特性。结果表明，压力波动幅值、受流电流、滑动速度的增加，对表面形貌影响较大，使表面粗糙度变化较大，是影响摩擦振动加速度的主要因素，而压力波动频率对摩擦振动加速度变化影响较小。在此实验基础上，采用深度极限学习机（DELM）建立波动载荷下弓网滑动电接触与压力波动幅值、受流电流、滑动速度相关的摩擦振动加速度回归模型，利用麻雀搜索算法（SSA）优化相关参数，并与未经过参数优化的模型进行比较。通过实验数据验证回归模型的有效性，结果显示，优化后的模型可靠性较高，为以后弓网滑动电接触摩擦振动的深入研究提供参考。

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基于IBBOA优化BP神经网络的变压器故障诊断

赵玲玲，王群京，陈权，汪伟

电工电能新技术. 2021, 40(9): 39-46. https://doi.org/10.12067/ATEEE2103024

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为提高变压器故障诊断准确率，提出基于IBBOA优化BP神经网络的变压器故障诊断模型。在IBBOA-BP模型中，引入自适应权重，协调BBOA的全局和局部搜索能力；增加变异算子，提高蝴蝶种群的多样性，避免蝴蝶个体陷入局部最优。通过IBBOA优化BP神经网络的权值和阈值，避免BP神经网络出现易早熟问题，提高变压器故障诊断模型的准确性。且利用测试函数，通过与PSO、BOA对比，证明IBBOA算法具有更好的全局寻优能力、精确度和收敛速度。仿真计算表明，IBBOA-BP模型的变压器故障诊断正确率比PSO-BP和BOA-BP 诊断模型正确率分别提高10.447 7%和5.970 1%。

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基于复合式增益配置的双频无线电能传输系统

朱哲辉，周玮，张滨山，麦瑞坤，刘丽娜

电工电能新技术. 2021, 40(9): 47-56. https://doi.org/10.12067/ATEEE2012004

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在无线电能传输的实际应用中，有不少设备需要使用双输出通道结构分别为其高压功率电路和低压控制电路进行供电，比如无人潜航器。传统双逆变器双通道无线供电系统硬件成本相对较高，在紧耦合条件下单逆变器对称移相的双通道无线供电系统部分输出增益无法实现。文中提出了一种基于复合增益配置的双频无线电能传输系统，基波通道输出电压和三次谐波通道输出电压分别为设备的高压功率电路和低压控制电路供电。基于逆变器非对称移相和补偿网络参数的复合增益配置方式不仅能够有效拓展输出增益范围，还可以降低硬件成本。实验结果表明所述复合增益配置方式可行，适用于双频无线供电系统。

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基于HMAC和TEA算法的CAN总线身份认证方法研究

张之森，李芳，王丽芳，吴艳

电工电能新技术. 2021, 40(9): 57-63. https://doi.org/10.12067/ATEEE2104022

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随着汽车智能化以及车联网的发展，如何保护车载网络系统的安全成为需要迫切解决的焦点问题，CAN总线作为目前应用极为广泛的车载总线，它的安全性很大程度决定了车载信息安全程度。本文提出了一种结合HMAC-SHA256和TEA加密算法的认证方式，基于挑战/应答模式的动态身份认证方法，结合CAN总线自身的特点，在认证过程中使用动态口令完成身份认证。为了验证本文所提出的认证方法的有效性，在Matlab/Simulink中进行了认证模型的搭建以及认证过程的仿真与分析，通过数据流的记录以及网络攻击模型的攻击实验表明，本文所提出的认证方法可以实现多节点验证，并且可以有效应对重放攻击，是一种安全可靠的认证方法，提高了CAN总线的安全性。

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静止无功补偿器变论域模糊PI控制研究

闫君，王明东，李忠文

电工电能新技术. 2021, 40(9): 64-70. https://doi.org/10.12067/ATEEE2012010

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为改善静止无功补偿器（SVC）常规PI电压调节器的调节效果，增强其动态响应性能和无功补偿能力，提出了一种基于变论域模糊PI控制的SVC电压控制方法。在常规PI控制和模糊理论相结合的基础上，利用模糊伸缩因子优化变论域技术进一步改进。该文对常规PI、模糊PI、变论域模糊PI三种控制方法在SVC中的应用进行了比较研究。仿真结果表明，与常规PI、模糊PI控制SVC相比，基于变论域模糊PI控制的SVC能更快速、灵活地调节电压，具有更好的动态响应性能和良好的无功补偿能力，能够有效地提高电力系统的稳定性。

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基于Davidson-Cole模型与异方差检验的定子绝缘频域介电谱分析

赵德宇，石颉

电工电能新技术. 2021, 40(9): 71-80. https://doi.org/10.12067/ATEEE2101002

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针对多弛豫介电响应模型拟合困难、检验方式单一的问题，以电机定子绝缘为试验对象，对其频域介电响应曲线成分进行了分析，结合Davidson-Cole介电弛豫模型与遗传算法实现了模型参数的最优化求解，以异方差检验对拟合结果进行了显著性检验，最后对极化与电导的温度特性进行了深入研究。结果表明，决定系数不能作为多弛豫介电响应模型拟合优劣的充要条件，遗传算法结合异方差检验能够对介电响应模型参数进行有效求解并确保模型显著性，定子绝缘的极化与电导符合势垒与过渡态理论。

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中英文目录（2021年第9期）

电工电能新技术. 2021, 40(9): 81-82.

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2021年, 第40卷, 第9期　刊出日期：2021-09-23

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