电工电能新技术

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杜建民，李岩，于占洋

电工电能新技术. 2023, 42(1): 1-10. https://doi.org/10.12067/ATEEE2203012

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为了提高多相永磁同步电机在单相或多相绕组发生故障时的容错性能，基于傅里叶级数分析方法，建立了多相内转子表贴式永磁同步电机(SPMSM)绕组缺相不对称运行下的磁场解析计算模型，该解析计算模型能够考虑铁磁材料的非线性变化，并对气隙磁通密度、空载反电动势以及电磁输出转矩等性能参数进行准确计算；其次，以一台44极48槽12相SPMSM为例，通过有限元仿真分析和实验测试对磁场解析模型的准确性进行了验证。在此基础上，基于故障前后电机定子绕组合成磁动势不变的原则，提出一种多相永磁电机在单相或多相绕组开路故障下的容错控制策略，并以电磁输出转矩、转矩脉动等性能参数为考核指标，提高了多相永磁电机驱动系统的可靠性。

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基于全桥LLC变换器的离子电推进高压屏栅电源优化设计

陈昶文，周小麟，冯玮玮，武桐，王少宁

电工电能新技术. 2023, 42(1): 11-20. https://doi.org/10.12067/ATEEE2112011

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针对1 kW离子电推力器屏栅电源供电需求，本文基于全桥LLC设计分别给出了实用的谐振参数优化方法、谐振电感器优化方法、变频移相结合控制方法、过载保护电路和软启动电路；同时论述了采用双副边绕组串联和倍压整流技术的1 kV/1 kW屏栅电源的设计过程；最后，搭建了一台1 kW的离子电推进屏栅电源工程样机，验证了设计方法的可行性和对产品性能的改进。与相同规格移相全桥屏栅电源相比，体积缩小了27%，重量减轻了21%。

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不同工况下功率型锂离子电池的热特性与仿真研究

胡言庆，杨斌,,王宇作，杨军，刘登锋，阮殿波

电工电能新技术. 2023, 42(1): 21-28. https://doi.org/10.12067/ATEEE2204052

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本文针对功率型锂离子电池在使用过程中可能出现的热失控问题，以21700圆柱型锂离子电池为实验对象，采用混合功率脉冲特性 (HPPC) 测试方法，研究了不同条件下(温度、电流、荷电状态)内阻的变化趋势，并分别建立了基于温度、电流参数的Rint、Thevenin与双极化（DP）电路模型及电热耦合模型。借助Fluent仿真技术，进行了不同模型的验证，对比了不同放电倍率下模型仿真与实测温升的拟合精度。同时，实现了不同倍率下电池热行为的研究，为功率型锂离子电池的温度预测提供了一定的理论依据。

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基于改进混沌粒子群的PEMFC模型参数辨识

张领先，谢长君，杨扬，刘相万，朱文超

电工电能新技术. 2023, 42(1): 29-36. https://doi.org/10.12067/ATEEE2201033

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基于质子交换膜燃料电池（PEMFC）电堆的输出特性及相关电化学反应建立输出特性模型，提出改进混沌粒子群优化 (CPSO) 算法来优化PEMFC输出特性模型参数辨识问题。首先采用6种标准测试函数验证了CPSO算法的寻优性能，然后针对两种参数不同的电堆进行了输出特性模型参数辨识。结果表明，相较于遗传算法(GA)、粒子群优化(PSO)算法、受约束粒子群优化(B-PSO)算法、具有收缩系数的粒子群优化(PSO- χ)算法、引力粒子群优化(GSAPSO)算法以及差分进化算法(DE)，CPSO算法辨识精度最高且收敛速度最快。静态工况下电堆1的均方根误差为0.213，平均相对误差为2.339%；电堆2的均方根误差为0.481，平均相对误差为1.243%，充分说明CPSO算法在PEMFC输出特性模型参数辨识方面的优越性。

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考虑负荷损失的电网网架结构评价体系研究

王冠，张青蕾，张思远，何楷文，秦博宇，杜正春

电工电能新技术. 2023, 42(1): 40-47. https://doi.org/10.12067/ATEEE2202014

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电力用户为了保护生产设备的用电安全，配置了大量的低压脱扣装置,在电网发生电压暂降时，低压脱扣装置可能发生动作，导致电网大量负荷损失，严重威胁供电可靠性。针对此问题，本文提出了考虑负荷损失的电网网架结构评价体系。首先，根据电网内母线和线路发生的4种短路故障建立各类型电压暂降矩阵；其次，依据低压脱扣装置的整定值，变换电压暂降矩阵的元素，得到能反映电压暂降范围和程度的凹陷域矩阵和反映电压暂降对电网负荷影响程度的负荷矩阵；然后，通过对凹陷域矩阵和负荷矩阵内行列信息的处理得到暂降频次等指标，建立电网网架结构评价体系；最后，结合实际案例验证了所提评价体系能够从供电端和受电端两个角度评价电网的网架结构并准确描述电网中发生短路故障后的电压暂降水平和负荷损失情况，并通过对比网架结构调整前后电网网架结构评价体系指标，能够验证网架结构调整方案的有效性。

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基于多源特征信息融合的油浸式变压器故障智能诊断模型

李腾飞，郝玉杰，袁方，孙锴，马晶，刘俊，彭鑫

电工电能新技术. 2023, 42(1): 48-57. https://doi.org/10.12067/ATEEE2201047

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变压器是电力系统关键设备之一，目前在运行的变压器大多属于油浸式变压器，其发生故障会严重影响系统的安全稳定运行，还可能造成巨大的经济损失，故变压器故障诊断是目前国内外亟待解决的问题。然而，现有研究普遍存在信息来源单一、诊断预测精度不高等问题，为此，本文提出一种基于多源信息融合技术和卷积神经网络的油浸式变压器故障智能诊断模型。首先选择其油色谱分析数据、高压套管的红外图像、放电超声波检测图谱以及特高频局放检测图谱共同作为变压器故障诊断的原始输入信息；其次，针对上述不同类型的原始输入数据，分别采用深度神经网络和卷积神经网络进行特征提取，将提取后的结果进行特征融合；最后综合融合后的特征分析结果进行故障诊断的分类。为避免不均衡样本集造成模型诊断的“倾向性”，本文还提出改进的交叉熵代替传统的损失函数，同时采用kappa系数作为预测结果的评价指标，有效提高了智能诊断模型的预测效果。并通过某电网检修公司提供的实际数据算例进行测试分析，结果验证了本文所提出方法的精准性和有效性。

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基于箱体振型特征的油浸式电抗器绕组松动识别方法

孟令明，高树国，丘子诚，张凡，欧强，赵军，张宁

电工电能新技术. 2023, 42(1): 58-69. https://doi.org/10.12067/ATEEE2112052

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通过分析高压并联电抗器油箱表面振动加速度信号可以得到电抗器内部机械状态信息，从而有利于避免电抗器事故的发生。本文针对一台500 kV油浸式铁心电抗器搭建了振动实验平台，首先对油箱表面均匀分布测点的振动加速度信号进行相位校准并获取运行变形振型（ODS）图像，通过升压实验分析了电抗器表面振型分布与电压之间的关系，借助灰度共生矩阵提取电抗器在不同机械状态下的ODS图像纹理特征并进行对比分析。研究结果表明：运行电压下电抗器ODS分布不变，当绕组发生松动时，电抗器表面ODS图像的纹理特征发生变化，其灰度共生矩阵的能量增大，相关性减小，逆差距增大，从而验证了本文绕组松动识别方法的有效性，为高压并联电抗器故障诊断提供了参考。

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基于分段削峰的用户侧储能容量优化配置启发式方法

高广帅，李新国，曾海燕，李玮，王主丁

电工电能新技术. 2023, 42(1): 70-78. https://doi.org/10.12067/ATEEE2201036

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本文对配电网用户侧储能系统优化配置的实用方法进行了研究。模型目标为保持储能系统配置的净收益最大，涉及低储高发电价套利和需量调节收益以及储能系统最优放电深度优化。本文从实际规划应用的目的出发，提出了偏向解析方法的分段削峰启发式模型求解方法，涉及削峰大小和放电深度的枚举，并针对储能配额规律的研究提出了合理的指标设计。算例表明了优化放电深度的意义，以及本文启发式方法的直观、简洁、快速、稳定和实用。

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考虑指标分级的安全稳定控制系统在线状态评估方法

余锐，钟璐，陈柏汗，熊俊，朱开阳，周金剑，欧阳金鑫

电工电能新技术. 2023, 42(1): 79-88. https://doi.org/10.12067/ATEEE2202013

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目前我国电力系统正逐步形成特高压交直流混联电网格局，为确保电网安全运行，各个厂站配套建立了电网安全稳定控制系统（稳控系统），现实情况下稳控系统长期处于不间断运行，评估各部件模块是否仍然满足工作要求，保证稳控系统运行状态良好就成了一大重点。本文建立了分模块分级的稳控系统状态评估指标体系和提出了基于隶属度加权计算的稳控系统状态评估方法；针对稳控系统指标分级和劣化情况分类，提出了多类别隶属度计算方法；考虑劣化度对在线评估权重的影响，提出了基于熵值法和劣化度的综合权重计算方法。算例分析表明本文所提方法具有有效性和可行性，为稳控系统的检修决策提供参考和依据，保障了稳控系统的安全可靠运行。

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考虑风电不确定性的电力系统惯量评估方法

张磊，熊致知，叶婧，程龙

电工电能新技术. 2023, 42(1): 89-96. https://doi.org/10.12067/ATEEE2206004

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准确评估电力系统惯量是保障高比例新能源接入后系统安全稳定运行的基础。由于新能源出力具有不确定性，其虚拟惯量响应能力难以量化评估。据此，本文提出一种考虑风电不确定性的电力系统惯量评估方法。首先分析新型电力系统惯量特性，明确系统惯量与频率、功率波动量之间的数学关系；构建考虑新能源不确定性的系统辨识模型，采用鲁棒最小二乘法求解待辨识系统惯量参数；最后通过含风电场的四机两区系统仿真验证了本文方法连续实时评估的有效性及准确性，具有较强的工程适用性。

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中英文目录（2023年第1期）

电工电能新技术. 2023, 42(1): 97-98.

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2023年, 第42卷, 第1期　刊出日期：2023-01-23

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