《电工电能新技术》2003年第1期

高速磁悬浮列车的战略进展与我国的发展战略 (下)
严陆光, 徐善纲, 孙广生， 戴银明, 张瑞华, 武 瑛
(中国科学院电工研究所， 北京 100080）
摘要：整个人类客运交通发展的历史是一个速度不断提高的历史。20世纪特别令人瞩
目的是出现了高速磁悬浮列车，它的发展使得人类地面客运的速度可望在 21世纪中前期达
到500km/h的新水平。
作为一种完全新型的交通运输高技术，高速磁悬浮列车的战略发展顺序大致要经历四个阶段，即：（1）技术方案的基础性研究，证明方案的可行性与优越性；(2)选定方案的工程技术
研究发展，证实整个系统及全部装备可以安全、可靠、经济地实际运行；（3）建造足够长
的实用运营线，实现有关装备，工程与运营的产业化；（4）大规模推广应用，逐步提高其
在整个交通运输系统中的地位。经过近四十年的持续努力，德国的常导Transrapid系统和日
本的超导MLX系统耗资数十亿美元已成功地完成了基础性研究和工程技术研究发展阶段，技
术已大体成熟到可以建造实际运营线，并为建造实用线，实现产业化方向进行了多年努力，
但也遇到了较大困难。美国、瑞士还进行着几个新型方案的基础性研究，如Magplane, Inductra
ck, Maglev2000，Urban Maglev及Swissmetro。本文简要介绍了有关的进展情况，作为确
定我国发展战略的重要参考。
我国从八十年代后期起开始了磁悬浮列车关键技术的研究，九十年代中期以来又积极促进高速磁悬浮列车的发展，从我国实际出发，在分析、研究国际发展的现状与展望基础上，我们
的发展战略建议应顺序分为五个阶段，即：（1）我国发展高速磁悬浮列车必要性的论证；
（2）在引进技术基础上，建成试验运营线；（3）为长大干线如京沪线采用磁悬浮技术进行
论证，组建自主的研究发展骨干队伍；（4）建设长大干线，实现相关装备与工程的产业化
与国产化；（5）在我国未来的高速客运专线网中，逐步使磁悬浮列车发挥骨干作用。近年
来，取得了可喜的进展，在我国需要高速磁悬浮列车问题上取得了一定共识，引进德国Tran
srapid系统，建造上海浦东机场进城的30 公里长的试验运营线计划已在积极实施中，高速
磁悬浮技术已作为专项列入了国家高技术研究发展计划（863计划）。本文简要介绍了高速
磁悬浮列车的原理、特点与优越性、应用范围以及我国近年来磁悬浮列车技术的重大进展与
近期工作的建议。
关键词：高速磁悬浮列车； 发展战略； 上海示范线； 长大干线可行性

变压器超高频局部放电自动识别系统
王国利1， 袁 鹏1， 单 平1， 郑 毅2， 郝艳捧1， 李彦明1
（1西安交通大学电气工程学院， 陕西 西安 710049；
2国家电力公司电力规划设计总院， 北京 100011）
摘要: 文研制了一套变压器超高频局部放电自动识别系统，详细介绍了系统的硬件和软件
实现。硬件主要包括超高频天线和频谱分析仪，软件由信号采集、统计谱图生成、统计算子
（指纹）计算、用基于遗传算法的神经网络进行模式识别四部分组成。在实验室中对变压器
典型局放模型进行实验，结果表明，该系统可以很好地用于提取高频（中心频率在500～100
0MHz之间可调）窄带（带宽5MHz）时域放电信号，并且具有强大的数据处理、显示、分析、识别等功能，从而为变压器超高频局部放电检测以及绝缘状态评估提供了丰富的信息。
关键词：变压器； 超高频局部放电检测； 放电谱图； 统计算子； 模式识别

基于软测量与遗传算法优化的电磁电器设计技术
缪希仁, 张培铭, 许志红
(福州大学电气工程系， 福建 福州 350002)
摘要：本文利用样机的性能测试数据，建立了具有全局映射的神经网络软测量模型，并
将该模型与遗传算法优化方法有机结合，形成基于软测量与遗传算法优化的电磁电器设计技
术。该项技术不仅解决了由电器动态过程数值分析的复杂性带来的遗传算法计算工作量大的
问题；而且在优化设计过程中，充分体现了产品的性能状况，为“一次性”设计奠定了技术
基础。
关键词： 软测量； 神经网络； 遗传算法； 优化设计； 电磁电器

基于免疫遗传算法的智能化电磁电器全局优化设计
陈丽安， 张培铭， 缪希仁
（福州大学电气工程系， 福建 福州 350002）
摘要：文章用一种免疫遗传算法(Immune Genetic Algorithm，简称IGA)对智能化电磁电器
进行结构及控制参数优化设计。该算法在保留基本遗传算法(Simple Genetic Algorithm，
简称SGA)随机全局搜索能力的基础上，引进了生物免疫系统中的抗原记忆、抗体促进与抑制
、抗体多样性保持等机制。实验结果表明，基于免疫原理的遗传算法可有效改善基本遗传算
法未成熟收敛等缺陷，提高全局搜索的效率及能力，在智能化电磁电器全局优化设计中取得
了满意的结果。
关键词：免疫遗传算法； 智能电磁电器； 优化设计

一种基于多Agent的变电站故障诊断方法研究
董海鹰，白建社，薛钧义
（西安交通大学工业自动化系， 陕西 西安 710049）
摘要：为了提高计算机对故障诊断的有效支持，采用多Agent技术实现变电站故障诊断。通过对诊断系统中的Agent特性进行了详细的讨论，并给出了相应Agent的模型，对该模型的功能进行了分析。最后给出了一个用VB实现的基于多Agent的变电站故障诊断结果。实验表明，通过多Agent的联合协作诊断，使得诊断具有了并发性，主动性和自适应性，是一种有效的变电站故障诊断方法。
关键词： 多Agent； 变电站； 故障诊断

新型GIS用电子式光电组合互感器中
钱 政1, 贺向前2,  罗承沐1
（1. 清华大学电机系, 北京 100084； 2. 河南平高电气股份有限公司, 河南 平顶山 467001）
摘要：先介绍一种在新型GIS中应用的电子式光电组合互感器的基本原理，然后对电压传感器部分进行重点分析，在分别考虑了电场边缘效应、温度等多种误差因素对电压传感器性能的影响后，进一步对这些误差因素的影响进行合成，分析结果对改善电压传感器的性能提供了理论
依据。
关键词：电子式光电组合互感器； 电压传感器； 性能分析； 误差

针对不平衡负载三相逆变电源控制方法的研究
孙 进， 宋聚明， 卢家林， 苏彦民
（西安交通大学电气工程学院， 陕西 西安 710049）
摘要：三相逆变电源一个最重要的性能是维持三相电压的对称输出。本文提出了一种新的针对不平衡负载三相逆变电源控制方法，其通过对逆变电源交流中性点的控制，使得主电路中三相电压可以独立控制。所提出的方案在1KW, 400Hz的三相逆变电源实现，在不平衡负载下，逆变
电源能够维持很好的对称输出电压。
关键词：不平衡负载； 逆变电源； 控制

变压器局部放电电气定位的分析
桂峻峰， 谈克雄， 高文胜
(清华大学电机系， 北京 100084)
摘要：在对变压器局部放电的检测中，把从放电点到外部测量端的的路径作为一个系统，放
电发生的位置不同会使系统的传递函数存在差异。本文采用建立仿真模型并结合试验的方法
，研究了不同的局部放电脉冲传播路径的传递函数。在分析传递函数频谱特性的基础上，提
出了根据响应信号高频分量和能量的局部放电电气定位方法。
关键词：电力变压器； 局部放电； 定位

铁芯材料在低温下的磁性能的研究
陈 敏1， 丘 明1， 肖立业1， 余运佳1， 尤 培2， 王立军2， 王天祥3
（1. 中国科学院电工研究所， 北京 100080；
2. 钢铁研究总院国家非晶微晶合金工程技术研究中心， 北京 100081；
3. 上海置信电气股份有限公司， 上海 200335）
摘要：本文研究了不同铁芯材料在低温下的磁性能和损耗特性。实验结果表明，在低温下，
硅钢片和非晶合金材料的饱和磁感应强度和损耗比在常温下略有增加；非晶合金铁芯在液氮
温度下的饱和磁感应强度和损耗亦比硅钢片低。该测试为超导变压器铁芯设计提供了依据。
关键词：非晶合金； 直流磁化曲线； 损耗特性曲线； 超导变压器

应用过调制技术扩展永磁同步电机运行区域
梁振鸿， 温旭辉
(中国科学院电工研究所， 北京 100080)
摘要：本文根据电压零矢量作用时间判断过调制起始点，用查表法确定调制比，实现SVPWM
过调制算法。将这种过调制算法应用于永磁同步电机矢量控制系统中，提高了逆变器直流母
线电压利用率，实现了对永磁同步电机弱磁运行区域的扩展。通过对25kW电机的试验，证
实过调制控制算法的正确性，并讨论了因过调制引起的电流波形畸变。
关键词：过调制； 逆变器； 永磁同步电机； 弱磁运行

新型电能质量监测系统的设计
欧阳森， 宋政湘， 王建华， 段成刚， 王克星， 陈德桂
（西安交通大学电器教研室， 陕西 西安 710049）
摘要：本文设计了一个用于低压配电系统的新型电能质量监测系统。该系统的设计包含现场
设备、设备的操作系统以及数据发布系统三部分。基于双CPU设计的现场设备保证了系统的
实时工作能力；采用嵌入式实时多任务操作系统作为现场设备的操作系统，不仅能提高其工
作稳定性和功能扩展能力，还从根本上改变了以往硬件系统的软件设计过程。基于Web技术
的数据发布系统提高了系统的数据处理和发布能力；由于该系统采用IEEE标准构建数据格式
，其数据兼容性较好，而且扩展能力较强。
关键词：电能质量； 实时操作系统； 硬件设计； 互联网

大型发电机主绝缘多因子老化过程中介损温谱的研究
马小芹， 卢伟胜， 乐波， 谢恒堃
(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室， 陕西 西安 710049)
摘要：本文通过大型发电机定子主绝缘的联合三因子加速老化试验，研究了主绝缘的介质损耗角正切tanδ的温谱随老化时间的变化规律，提出02Un下tanδＴ曲线峰值对应的温度Ｔm可作为表征绝缘老化状态的特征参量，并对其随老化时间的变化规律进行了研究。结果表明，02Un下tanδＴ曲线峰值对应的温度Ｔm随老化时间的增加而逐渐升高。
关键词：主绝缘； 多因子老化； 介质损耗角正切

大电机环氧云母绝缘动态力学老化特征量的研究
郝艳捧， 王国利， 高乃奎， 谢恒
（西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室， 陕西 西安 710049）
摘要：本文把动态力学分析用于大电机环氧云母绝缘的老化状态诊断。对运行不同年数发电
机定子绝缘进行了动态力学分析和介质损耗测试试验，并详细研究了典型的动态力学温度谱
的特征参数与绝缘老化的关系。试验结果表明：与试样尺寸无关的力学损耗tanδ温度
谱的特征参数能更准确地表征绝缘的老化程度。动态力学分析和介质损耗试验结果证明，对于运行年久且运行良好的发电机，其定子绝缘的动态力学分析参数是更重要的绝缘老化状态诊断特征量。
关键词：环氧云母绝缘； 动态力学分析； 老化特征量

大功率软开关电源的设计
姜桂宾， 裴云庆， 刘海涛， 王兆安
（西安交通大学， 陕西 西安 710049）
摘要：本文介绍了一种大功率低压大电流开关电源的设计方案，该电源满载输出功率为60kW(5000A/12V)，采用软开关移相全桥控制方式，实现了零电压软开关；控制电路中采用了稳压稳流自动转换方案，实现了输出稳压稳流的自动切换，提高了输出性能；采用多个变压器串并联结构，使并联的输出整流二极管之间实现自动均流；设计并使用了容性功率母排，减小了系统中的振荡，减小了功率母排的发热，达到了令人满意的实验结果。
关键词：移相FB-PWM； 软开关； 无感功率母排； 变压器

基于小波变换的开关电触头钎焊质量超声成像检测
陈怀东, 曹宗杰, 王久洪, 王裕文, 薛 锦
（西安交通大学， 陕西 西安 710049）
摘要：针对开关电触头钎焊质量难以检测的问题，采用超声成像无损检测技术能够有效地检
测并控制焊接质量。本文介绍了小波变换在开关电触头钎焊质量超声检测中的应用。为了克
服噪声对超声检测图像质量的影响，利用离散二进制小波变换的分解重构算法来降低噪声，
提高超声图像的信噪比。实验结果表明该方法有效，对于提高触头性能具有重要意义。
关键词：开关电触头； 离散小波变换； 超声检测； 重构

强电磁场环境中电磁防护的探讨
姚学玲， 陈景亮， 徐传骧
（西安交通大学电气学院， 陕西 西安 710049）
摘要：将生物细胞在强脉冲电流形成的电磁场环境中进行实验,观察了脉冲电磁场对细胞的影响,探讨了细胞生物效应和实验条件的相关关系。实验证明：强脉冲电流磁场对细胞有一定的抑制和杀伤作用。采用适当的电磁屏蔽措施,可以减少脉冲电磁场对细胞的影响,此研究工作的开展将为高电压电磁防护机理研究提供实验和理论依据。
关键词：脉冲电磁场；细胞生物效应；电磁防护

声学技术在大电机槽楔松动检测中的应用
项添春1， 马小芹1， 卢伟胜1， 曹戌平2， 谢恒堃1
(1西安交通大学电气工程学院， 陕西 西安 710049；
2.姚孟发电有限责任公司， 河南 平顶山 467031)
摘要：本文将声学技术应用于大电机定子槽楔松动的无损检测中，研制出一套数字化声学检测系统，对发电机定子槽楔的松紧状态进行现场实测。提出了槽楔松动的定量标准。研究了松动槽楔在电机定子中的分布。为客观、准确、定量地检测发电机定子槽楔的松紧状态创造了条件。关键词：定子槽楔； 声学技术； 无损检测

可编程逻辑器件（PLD）在矩阵变换器中的应用
孙宇平， 徐福媛
(清华大学电机系， 北京 100084)
摘要：本文根据矩阵变换器主电路换流的要求，阐述了应用四步换流策略的合理性和可行性
，设计了与换流相关的电路。并利用PLD器件替代分立器件设计了控制模块。PLD器件依据空
间向量算法，将PWM信号和输入电流扇区信号、输出电压扇区信号等进行组合逻辑运算得到
开关组合及其导通顺序，并按四步换流策略将脉冲分配到对应开关，完成了开关的通断操作
。分析表明，四步换流策略消除了对电路可能造成的危害。文章最后讨论了与换流有关的两
个问题，并给出了实验波形图。
关键词：矩阵变换器； 四步换流策略； PLD

高温超导磁悬浮车导向力测试装置
任仲友， 王家素， 王素玉， 王晓融， 宋宏海， 王兴志
（西南交通大学超导技术研究所， 四川　成都　610031）
摘要：介绍了一套基于高温超导磁悬浮实验车的整车导向力测试装置。该装置由两套推进系
统和两套力传感器组成，传感器固定在车上。每套推进系统可在水平和垂直两个方向运动，
可完成实验车在不同悬浮高度的横向导向力测试。两套推进系统通过链条齿轮连接，同步精
度0.5mm，水平运动范围0～20cm，水平位移精度1mm；垂向运动范围0～10cm，垂直位移精度
1mm。利用该装置测量了整车在不同悬浮高度的导向力，并初步研究了整车导向力与悬浮高度
及横向位移的关系。
关键词：磁悬浮车； 导向力； 高温超导； 测试装置