电工电能新技术

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栾轲栋, 李耀华, 李子欣, 赵聪，王平

电工电能新技术. 2022, 41(6): 1-9. https://doi.org/10.12067/ATEEE2112015

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采用可自关断功率的功率半导体器件主动换相换流器(ACC)相对于传统的电网换相换流器(LCC)能够抑制换相失败的风险，相对于电压源型的模块化多电平换流器(MMC)拓扑简单，无需大量的储能元件，体积小、重量轻，因此，ACC在高压直流输电场合有广泛的应用前景。本文针对由两台ACC直流侧串联、交流侧并联组成的组合型ACC，提出一种开关频率为50 Hz的基频开关高功率因数运行方法。与LCC不同，基频开关ACC的触发时刻不受外部电路条件约束，具备触发角超前和触发角滞后两种工作模式，使得组合型基频开关ACC具备调节有功功率和无功功率的能力，能够工作在高功率因数运行状态。此外，本文分析了基于电网电压定向时ACC的功率传输特性，在此基础上，为了进一步提高网侧功率因数，引入功率因数补偿角对基频开关ACC的触发角进行调整，使组合型基频开关ACC的网侧运行在单位功率因数附近。仿真和实验结果均验证了本文理论分析及所提出的功率因数控制方法的正确性和有效性。

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基于加权控制的三相四线储能逆变器输出电压不平衡抑制

张纯江，聂文卿，庆宏阳，杨春来，柴秀慧

电工电能新技术. 2022, 41(6): 10-20. https://doi.org/10.12067/ATEEE2108055

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三相四线储能逆变器的优点是在孤岛模式下运行时可以输出相电压，但也存在因为不平衡负载而导致逆变器输出电压不平衡的问题。传统采用双dq变换、PI+R（准谐振控制器）混合控制的不平衡抑制方法存在控制系统复杂、参数设计困难及控制器之间耦合等缺陷。因此，本文提出一种基于电压加权控制的输出电压不平衡抑制策略，通过对公共连接点负序和零序电压进行加权控制从而实现对输出电压的不平衡抑制。相比于现有的抗不平衡控制策略，该方法属于对不平衡电压的直接控制，更加简单、直接且有效。最后，通过仿真和实验验证了该方法的有效性。

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具有小耦合电容的高隔离电压多输出驱动电源研究

熊兰，刘林，张道健

电工电能新技术. 2022, 41(6): 21-27. https://doi.org/10.12067/ATEEE2107049

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新型高压电力电子开关器件要求驱动具有很高的隔离电压和极低的耦合电容，但已有研究对驱动电源耦合电容的定量分析不足。本文在LCL谐振变换器构成的驱动电源中采用单级磁环的电流互感器式变压器，建立了此类电源耦合电容的计算模型，得出了耦合电容的定量计算公式，并据此设计并实现了具有pF级耦合电容的高隔离多输出驱动电源。测量和实验结果表明，耦合电容计算模型是有效的，且该电源能有效抵御输出回路之间的故障干扰。

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异步感应线圈推进器推力稳定性研究

马偃亳，于德江，陈帅，陈东，李振超，赵婉瑜

电工电能新技术. 2022, 41(6): 28-36. https://doi.org/10.12067/ATEEE2201037

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同轴感应线圈推进器通常用来实现对特定载荷的加速助推。目前，大部分研究集中在同轴感应线圈推进器的推射速度和效率上，而忽略了对推进器推力稳定性的研究。本文在Ansoft maxwell仿真软件中对单段三相异步感应线圈推射器的推射速度和推力稳定性影响关系进行研究。研究结果表明：①电枢初始位置、相间间隔、电枢长度、电枢厚度等因素的改变均会影响推进器推射速度和推力稳定性；②推进器推射速度和推力稳定性没有必然联系，部分参数的改变可以提高载荷出口速度，但也会使推力波动性变剧烈，从而不利于载荷的稳定发射；③电枢厚度增加可以同时提高推射速度和推力稳定性，但会减小有效发射载荷的重量，降低系统效率；④进行特定载荷推射系统设计时，要综合速度、效率、推力稳定性等要求进行系统设计和参数选取，不能仅仅以推射速度达标来评价系统的优劣。

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非接触式驱动方式的超导钉扎磁浮悬浮-导向-驱动综合性能研究

李静，郑珺，罗奕，张思涵

电工电能新技术. 2022, 41(6): 37-45. https://doi.org/10.12067/ATEEE2109028

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利用高温超导钉扎磁浮系统的永磁轨道磁场与线圈间的电磁作用实现驱动功能的非接触式驱动方式，可以提高磁轨磁能利用率、降低传统直线电机带来的成本，但以往研究仅针对驱动性能开展研究，并未综合考虑悬浮、导向与驱动性能。针对这一问题，本文综合永磁轨道与车载超导块材、线圈之间的电磁关系研究高温超导钉扎磁浮系统悬浮、导向与驱动综合性能。首先，结合直线直流电机的原理，理论分析非接触式驱动方式的可行性。其次，利用FEMM仿真研究磁轨磁场分布云图并提出三种产生对称磁场的永磁阵列。然后，在同一磁轨条件下，应用幂指数模型在Comsol Multiphysics中建立高温超导钉扎磁浮基本系统模型，仿真比较新型永磁轨道与原Halbach磁轨的磁场强度、悬浮力和导向力。最后，在ANSYS Maxwell中建立非接触式驱动方式的电磁模型，基于仿真模型导出的数据利用安培定律求解出单匝线圈的驱动力，结果表明：基于新磁轨的高温超导钉扎磁浮系统在保证良好悬浮导向性能的同时具有一定的驱动能力。该工作将为非接触式驱动方式在高温超导钉扎磁浮系统中的应用提供可能的途径，同时为高温超导钉扎磁浮实现悬浮、导向、驱动一体化奠定基础。

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基于时序区间值模糊软集的电能质量综合评价

董海艳，田宇，陈杰，王运韬，赵炳文

电工电能新技术. 2022, 41(6): 46-54. https://doi.org/10.12067/ATEEE2108048

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为使评价结果全面体现电能质量扰动的波动性、时序性等特征，本文提出一种基于时序区间值模糊软集的电能质量综合评价方法。考虑电能质量扰动的波动性特点，将评价周期内各时段的监测数据表示成区间值形式，构建时序区间值模糊软集；考虑电能质量扰动的时序性特点，将评价周期按照季节和时段进行横纵向分割，通过指标加权和纵横向时序集成，实现地区电能质量的多维度综合评价。算例结果表明，本文所提方法能有效避免单一数据评价方式的片面性，并能计及扰动的波动性和时序性从不同时间维度对各测点电能质量进行评价，且评价结果全面、具体。

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基于超声检测的室温硫化硅橡胶涂层内部微小缺陷识别方法研究

赵宣翔，杨昊，曹雯, 李亚伟，张昊天，范华峰

电工电能新技术. 2022, 41(6): 55-63. https://doi.org/10.12067/ATEEE2112051

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为探究高声衰减且较薄的室温硫化硅橡胶涂层内部气泡与裂纹微小缺陷对超声回波幅频特性的影响，本文建立了室温硫化硅橡胶绝缘材料内部微小缺陷超声检测的有限元仿真模型，分析了多种形态下微小缺陷的超声回波幅频特性及超声波传播过程，定义了气泡与裂纹缺陷的分界点。基于超声脉冲回波法对微小气泡与裂纹缺陷进行了超声检测试验。结果表明：裂纹缺陷相比于气泡缺陷具有较强方向性，在0°~30°之间回波幅值变化明显，可通过小角度检测来区分气泡与裂纹缺陷；当缺陷尺寸一定时，气泡缺陷在短长轴比0.2~0.4之间发生状态转换变为裂纹缺陷。该研究对开展防污闪涂料内部缺陷检测工作以及后续绝缘微小缺陷检测装置的研发具有重要的理论意义和工程价值。

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伺服电机电磁参数测量与弱磁控制电流工作点优化方法

陈洪赟，阎彦,林治臣，曹彦飞，史婷娜,

电工电能新技术. 2022, 41(6): 64-70. https://doi.org/10.12067/ATEEE2201007

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受温升、磁饱和等因素影响，在宽速域运行下伺服电机电磁参数会有较大程度变化。针对电机参数非线性时变对弱磁运行区转矩输出能力的影响，本文提出一种适用于带制动器的伺服电机弱磁运行区电流工作点计算新方法，并在一台3.1 kW伺服电机上进行了实验验证。所提方法通过制动堵转-位置控制下微小角度旋转间的切换、离线电机转矩、磁链数据测量与计算、傅里叶函数拟合等，实现伺服电机弱磁区交直轴电流工作点的计算。所提方法尽可能地降低了磁链积分误差以及伺服驱动器死区电压的不良影响，具有可集成在伺服电机驱动器内部、在功能实现上可标准化、程式化的优势。

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基于SSA-LSTM模型的短期电力负荷预测

赵婧宇，池越，周亚同

电工电能新技术. 2022, 41(6): 71-79. https://doi.org/10.12067/ATEEE2107053

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电力负荷预测实质是时间序列预测问题，存在非平稳性和影响因素的复杂性。为了提高预测精度，解决长短期记忆神经网络(LSTM)参数选取随机性大、选取困难的问题，本文提出了一种利用麻雀搜索算法(SSA)优化长短期记忆神经网络参数的短期电力负荷预测模型（SSA-LSTM），通过历史用电负荷数据、相关影响因素数据对待预测日进行负荷预测。首先，对历史用电负荷数据、天气、节假日等影响因素进行预处理。其次，将处理好的数据用以训练模型，借助麻雀搜索算法对长短期记忆神经网络的参数进行寻优，使输入数据与网络结构更好地进行匹配。最后，进行负荷预测同时对比其他算法模型进行分析。算例结果表明，本文所提模型能够有效提高预测精度且在进行短期负荷预测中具有有效性。

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基于WPD和双重注意力机制TCN的短期电价预测

黄圆，魏云冰，童东兵，徐浩

电工电能新技术. 2022, 41(6): 80-88. https://doi.org/10.12067/ATEEE2108046

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针对电价的高频、非平稳性且受多种因素影响、时间卷积网络（TCN）在实际应用中忽略各输入特征的关联性以及在处理历史信息上表现较差的问题，本文提出了一种基于小波包分解和双重注意力机制TCN的短期电价预测方法。首先利用小波包分解对电价序列进行分解重构，去除高频部分并进行重构；然后使用引入双重注意力机制的TCN模型进行电价预测。为挖掘电价与其影响因素的关联性，引入特征注意力机制实时计算各影响因素特征量的权重，突出关键输入特征；同时，为挖掘当前时刻电价与历史时刻信息的关联性，引入时序注意力机制提取历史关键时刻点信息，提高关键时刻点预测的精确度；最后以澳大利亚新南威尔士州电力市场实时数据为例进行预测分析，对比其他几种电价预测方法，验证了本文所提方法的有效性。

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中英文目录（2022年第6期）

电工电能新技术. 2022, 41(6): 89-90.

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2022年, 第41卷, 第6期　刊出日期：2022-06-23

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