电工电能新技术

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李彦飞, 李子欣, 张航, 徐飞, 赵聪, 李耀华

电工电能新技术. 2026, 45(1): 1-9. https://doi.org/10.12067/ATEEE2506032

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长定子直线电机通常采用分段供电的方式运行，在直线运动过程中定子单元需在短时间内完成供电切换，然而切换过程中负载突变易引发电流冲击，威胁电机与供电系统可靠运行。本文提出一种基于时间最优控制与比例积分(PI)控制相结合的快速平滑供电切换策略，建立了切换时直线电机数学模型，根据时间最优控制理论分析了时间最优关断/开通电压以及相应的切换时间。通过施加时间最优关断电压实现离开段电流快速衰减，同时结合时间最优开通电压与PI控制器输出复用机制完成新投段电流的准确建立。与常规分段供电切换策略相比，所提策略在消除电流过冲的同时，将切换过程所需电角度压缩至2 rad以内。最后搭建了计算机仿真模型，仿真结果验证了所提切换策略的有效性。

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一种带辅助桥臂的宽输出双向DC-DC变换器

袁义生, 傅冬冬

电工电能新技术. 2026, 45(1): 10-20. https://doi.org/10.12067/ATEEE2405019

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针对传统双向LLC谐振变换器在宽范围输出电压场合调频范围宽、软开关范围窄等问题，本文构造了一种带辅助桥臂的宽输出双向DC-DC变换器。所提变换器在正、反向功率传输时均能实现升压、降压。在正向升压模式，谐振电感通过辅助桥臂提前储能，不仅提高了LLC变换器的最大电压增益，还拓宽了输出电压范围；在反向升压模式，通过短路谐振腔，谐振电感由谐振电容充电，进一步提高了电压增益。所有模式均采用脉冲宽度调制（PWM），在轻载时也可实现软开关，提高了电路的效率。本文具体阐述了4种模式下变换器的运行原理，对各个模式的增益公式进行了推导，并对器件参数进行了设计。最后搭建了一台输入380 V、输出50~100 V的实验样机，实验结果验证了所提变换器能够满足宽范围输出电压应用场合。

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高过载永磁电机瞬态温度场建模与分析

史涔溦, 娄群健, 颜冬, 邱建琪, 史婷娜

电工电能新技术. 2026, 45(1): 21-28. https://doi.org/10.12067/ATEEE2501039

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机器人关节电机运行于高过载工况时，绕组端部短时高温升会危害电机绕组绝缘，对永磁电机运行性能及可靠性带来隐患。本文针对一台带有绕组端部环氧灌封结构的永磁电机在高过载工况下的瞬态短时高温升，提出了一种基于集总参数热网络（LPTN）法的瞬态等效热网络建模方法。该方法考虑了环氧比热容随时间的变化，并计及了各个节点的等效热容，采用有限差分法推导了瞬态温度迭代计算公式。采用所提出的模型及计算方法，针对样机4倍过载短时运行工况，分别计算了自然对流及绕组端部环氧灌封两种冷却方式下的瞬时温升特性，与计算流体力学（CFD）方法的仿真结果进行了对比验证；此外，采用所建立的模型分析了环氧热导率、过载时长占比对温度特性的影响。最终通过样机过载温升实验，证明了所提出瞬态热网络建模方法的合理性和瞬态温度计算方法的准确性。

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基于MOSFET寄生二极管续流电路的电池成组均衡方法研究

于永杰, 彭勇刚, 翁楚迪, 孙静

电工电能新技术. 2026, 45(1): 29-39. https://doi.org/10.12067/ATEEE2409047

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电池单体之间的不一致可能会影响电池组寿命，增加储能成本，并带来安全风险。本文提出了一种电感型电池均衡电路，通过精细控制每个MOSFET的通断，利用其寄生二极管，实现电感的续流，完成电池单体间的能量转移。电路包括电池选择电路、充放电控制电路、均衡电感三部分。相邻的电池共享一组MOSFET，显著降低了电路成本。此外，相邻的电池可以成组同时进行均衡，提高均衡速度。基于电路特性，设计了成组均衡策略。通过搭建电路进行均衡实验，验证了所提电路拓扑和均衡策略的有效性，证明本方案能够在降低成本的同时实现更快速高效的电池均衡。

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《电工电能新技术》2025年度刊登稿件统计结果

电工电能新技术. 2026, 45(1): 39-39.

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面向离网制氢的高温电堆模组快速安全冷启动升温策略

于丰源, 李沛洋, 池映天, 区定容, 唐渊, 黄旭锐, 李闯, 杨怡萍, 廖梓豪

电工电能新技术. 2026, 45(1): 40-50. https://doi.org/10.12067/ATEEE2407009

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海上风电离网制氢是降低海上风电输运成本、促进消纳的重要手段。固体氧化物电池(SOCs)因其可逆、高效的特点受到广泛关注，是海上风电离网制氢的重要技术路线。固体氧化物电解池（SOEC）模组热惯性大、电堆陶瓷材料脆弱，现有的启停策略缺乏对灵活性和安全性的充分考虑和挖掘。本文针对与高温热箱集成的平板式SOCs电堆模组，建模并实验验证了其热动态特性，并提出了基于模型预测控制(MPC)的快速安全冷启动策略，并基于COMSOL-Simulink联合仿真平台通过三维模型在环仿真实验验证了所提策略的有效性。相较于恒速升温策略，所提策略在保证模组的热安全性的前提下，将冷启动时间缩短了28%。

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基于分数阶电路理论的含中继线圈无线传能系统传能特性研究

彭晶, 史世林, 王科, 尹芳辉

电工电能新技术. 2026, 45(1): 51-59. https://doi.org/10.12067/ATEEE2405077

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基于磁耦合式的无线电能传输技术有望对电能传输、用电方式提供新的途径。相比于传统基于整数阶理论的分析方法，基于分数阶电路理论的无线电能传输模型能够更加精确地描述现实电路元器件的电气参数特性。在发射线圈和接收线圈间增加中继线圈是提高无线传能系统传输距离的有效方法之一，但是目前分数阶无线传能理论研究大多在“接收线圈-发射线圈”模式的双线圈系统开展，缺少对含中继线圈无线传能系统传能特性的研究。本文开展了基于分数阶电路理论的含中继线圈无线传能系统传能特性研究，获得了分数阶含中继线圈无线传能系统传能特性方程；发现了当阶数α>1时，系统传能效率曲线与整数阶含中继线圈无线传能系统相等；指出了小负载条件下应注意阶数α>1时中继线圈无线传能系统功率过高导致系统损坏。本文研究内容能为基于分数阶电路理论的多中继线圈无线传能系统的分析提供依据。

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宽频激励下集肤效应对软磁材料损耗特性影响的讨论

陈龙, 谭李均, 贲彤, 黄海南, 黄彪

电工电能新技术. 2026, 45(1): 60-72. https://doi.org/10.12067/ATEEE2508048

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阐明不同软磁材料间宽频磁损耗分布规律，尤其在考虑集肤效应的条件下对研究软磁材料的宏观损耗特性具有重要意义。本文对主流的软磁材料动态损耗特性方法进行了对比分析，在分析不同工况下多种损耗模型的适用性基础上，提出了一种考虑剩余损耗耦合影响的外推Preisach模型，并将其应用于一维有限元计算框架中。为进一步验证有限元模型的准确性，采用复数磁导率方法进行对比检验，进一步地，通过弦长比与Jaccard相似系数对不同材料在多种工况下的集肤效应强度进行量化评估。最后引入集肤效应因子λ系统分析磁通密度幅值与励磁频率对集肤效应的耦合作用机制。结果表明，材料集肤效应程度受到励磁频率与样片中磁通密度峰值的共同作用。

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基于改进N4SID算法的电力系统类噪声扰动下惯量评估研究

郭圳, 郭成, 杨灵睿, 顾文娟

电工电能新技术. 2026, 45(1): 73-83. https://doi.org/10.12067/ATEEE2401044

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电力系统惯量水平是影响电力系统稳定性的关键因素。针对基于类噪声扰动下电力系统惯量评估精度不高的问题，本文提出了一种基于改进子空间辨识算法（N4SID）的惯量评估方法。首先，选用预报误差法（PEM）优化N4SID子空间辨识算法，将辨识出的机组状态空间模型降为一阶等效模型；同时，考虑数据质量因素，通过均一化均方根误差（NRMSE）选择最优数据窗长度对类噪声有功-频率扰动信息进行分段辨识并估计惯性时间常数。将所提改进辨识算法与现有传递函数估计算法（TFSET）、输出误差模型辨识算法（OE）、N4SID三种辨识算法进行比较，验证了本文所提辨识算法在类噪声扰动情况下辨识的正确性。利用本文所提方法在IEEE 39节点系统仿真验证，结果表明本文方法估计的惯性时间常数相对误差均在5%范围之内；且在含噪声样本中依然具有较高的惯量估计精度。

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基于特征多样捕捉的KNN-DLinear-GRU变压器油中气体预测模型

熊海军, 李娅菡, 孟奕吉, 王钧平, 兰塞迪

电工电能新技术. 2026, 45(1): 84-95. https://doi.org/10.12067/ATEEE2501015

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针对电力变压器油中溶解气体浓度序列非线性和非平稳特性对预测精度的影响，本文提出了一种基于特征多样捕捉的多模型融合的预测方法。首先，通过粒子群优化(PSO)算法对变分模态分解(VMD)的关键参数进行自动优化，最大程度地去除序列中的噪声成分，并确保分解后信号的准确性。其次，KNN用于初步特征提取，DLinear模块负责趋势性信息的捕捉，而GRU则建模气体浓度的时间依赖关系，从而提高整体预测精度。实验结果表明，在预测变压器油中溶解气体H2时与GRU单独预测相比，该方法的决定系数提高了22.71%，均方根误差降低了4.972，显著优于单一模型。通过对其他气体成分(如C2H2、总烃)浓度进行预测，结果表明本模型在多种气体成分的预测中均表现出良好的泛化性能，证明了该方法在实际工程中能够有效提高系统的预测准确率。

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基于磁通引流效应的汽轮发电机匝间短路故障检测

张瑞斌, 白雨卉, 宋淼, 刘艳泽, 武玉才

电工电能新技术. 2026, 45(1): 96-104. https://doi.org/10.12067/ATEEE2504056

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转子绕组匝间短路是汽轮发电机组中普遍存在且危害较大的典型故障。本文首先分析了转子绕组匝间短路故障产生的主磁场不对称特征，指出转子绕组匝间短路会导致发电机主磁通中偶数或分数次谐波的增强。鉴于汽轮发电机定子壳体铁磁性引发的主磁场外泄现象，以及内部传感器布置受限的技术难题，提出采用开口式铁心结构，使其与机壳外壁实现紧密接触，从而对漏磁通实施定向引导，同时通过绕制在铁心表面的感应线圈捕获特征电压谐波，以检测转子绕组匝间短路故障。最后，完成了故障模拟实验以进行验证。实验结果表明，基于磁通引流效应的故障检测方法能有效判断汽轮发电机的转子绕组匝间短路故障，对机组运行安全无影响且易于实现。

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基于CEEMDAN-WTD-GA的风机齿轮箱振动信号自适应降噪

晋成凤, 彭宇涵, 段学涛, 陈果, 郑建虎, 赵会城, 胡忠忠, 曹玲燕, 沈瑶宇, 万福

电工电能新技术. 2026, 45(1): 105-115. https://doi.org/10.12067/ATEEE2504028

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风机齿轮箱是风力发电机组能量传递的核心部件，振动信号作为风机齿轮箱故障诊断的关键数据源，能够精准反映风电机组内部动态特性。然而，在实际运行中齿轮箱内部振动信号易受多源复合噪声干扰，使得传统信号去噪技术难以有效分离噪声而面临瓶颈，亟需开发风机齿轮箱在服役复杂环境下的自适应去噪。因此，本文提出一种融合自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)、遗传算法(GA)与小波阈值降噪(WTD)的复合去噪方法，通过构造真值未知条件下时-频-能三维评估指标，建立参数空间映射模型，实现小波基函数、分解层数、阈值规则及相关系数阈值的多元协同优化，该体系通过平滑度、谱熵与残差能量比的互补验证，克服了单一指标的局限性。实验结果表明，该方法在模拟信号中能够将信噪比提升至12.16 dB，均方根误差为0.78×10-2。通过CEEMDAN模态分解与WTD的层次化噪声滤除机制，结合GA的全局参数优化能力，突破了传统方法依赖人工经验、参数耦合优化困难的瓶颈。为风机齿轮箱早期故障诊断提供了高保真信号预处理方案，对提升风电机组状态监测可靠性具有重要工程意义。

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考虑综合需求响应和能源共享的楼宇协调优化调度

黄冬梅, 李春霖, 张文博, 胡安铎, 孙锦中, 孙园

电工电能新技术. 2026, 45(1): 116-127. https://doi.org/10.12067/ATEEE2409038

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为了充分发挥智能楼宇群系统能源互补的优势，本文构建以电、气、冷、热负荷为主体的智能楼宇结构，结合能源管理控制中心实现对多种能源的调度。建立楼宇群能源共享协调调度策略，提出了考虑综合需求响应的楼宇群联合运行模型，构建含信誉评分和忠诚度在内的楼宇多能源共享奖励机制。进一步搭建智能楼宇群双层优化调度模型，并采用协调遗传算法求解模型。算例分析表明，采用以电、气、热、冷负荷为基础的楼宇群系统联合运行模式，相比独立运行模式，能有效提升楼宇群对能源的配置效率，促进可再生能源的利用率，在一定程度上提升了楼宇群运营的经济性。

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基于改进拉丁超立方抽样的源荷相关性样本生成方法

徐曦, 王强钢, 谢旭, 周洪宇, 徐飞, 周云海

电工电能新技术. 2026, 45(1): 128-135. https://doi.org/10.12067/ATEEE2408027

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分布式光伏(DPV)大规模接入使得配电网出现潮流反送、重过载等问题。反送率不仅与光伏出力相关，与背景负荷也有关联，且光伏出力与温控性负荷之间存在一定的正相关性，计及源荷相关性能更准确地评估配电网的新能源承载力。因此本文提出了一种基于优化拉丁超立方采样的源荷关联样本生成策略。该方法通过构建DPV与负荷出力的概率模型，综合运用Spearman秩相关分析、Cholesky矩阵分解、Nataf转换及拉丁超立方采样技术，实现了DPV与负荷的联合概率分布建模。基于DPV和负荷的概率密度函数，采用改进的采样方法可有效生成具有时序相关性的DPV-负荷样本集。抽样样本经改进IEEE-33节点算例测试表明，该抽样方法具备更高的精度，为配电网规划提供了良好的场景集。

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基于电压特征的含IIDG配电网单相断线故障检测方法

张志华, 何清余, 邵美阳, 常仲学

电工电能新技术. 2026, 45(1): 136-144. https://doi.org/10.12067/ATEEE2405048

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随着配电网建设的持续推进以及架空绝缘导线的广泛应用，雷击断线故障呈多发态势。在新型电力系统的建设背景下，配电网中分布式电源被大量接入，使得单相断线故障特征改变。本文考虑逆变型分布式电源(IIDG)大量接入配电网的情况，在综合考虑各种单相断线故障影响因素的基础上，分析了IIDG不同接入位置下配电线路单相断线故障断口两侧电压差特征，以此为基础，提出单相断线故障的检测判据。理论分析和仿真结果表明位于故障点上游的IIDG对断口两侧电压差无影响，但位于故障点下游的IIDG容量与负荷等效阻抗满足一定关系时会使得电压差幅值降低，基于电压差异的单相断线方法存在灵敏度问题。

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中英文目录（2026年第1期）

电工电能新技术. 2026, 45(1): 145-146.

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2026年, 第45卷, 第1期　刊出日期：2026-01-23

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