《电工电能新技术》2004年第1期

关于进行京沪高速线方案科学比选的建议
严 陆 光
（中国科学院电工研究所, 北京 100080）

摘要: 为积极贯彻中央领导同志重要批示：“关于京沪高速铁路建设问题，请发改委、铁道部会同有关部门广泛听取意见，充分讨论、科学比选、提出方案”的精神，最近期间和一些有关同志交换了意见，参加了发改委与中国国际工程咨询公司组织的有关讨论，就近期内如何深入进行京沪高速线采用高速磁浮或高速轮轨方案的科学比选工作提出了建议。
关键词: 京沪高速线; 科学比选; 优化选择

一种UPS的数字化锁相及旁路检测和切换控制技术
段善旭, 熊 健, 康 勇, 陈 坚
（华中科技大学电气与电子工程学院， 湖北 武汉　430074）

摘要：本文论述了UPS的基本技术要求，提出了一种基于数字信号处理器(DSP/TMS320F240)的全数字化系统设计方案，并对其中的一些关键问题进行了分析。其中着重详细分析了数字化控制UPS锁相环的原理与性能，提出了一种用于电网电压快速检测和旁路切换控制的方案，以保证UPS能不间断对负载供电。实验结果表明，该方案设计简便、实用性强，UPS可以很好地达到性能指标的要求。
关键词：不间断电源；锁相环；电压快速检测；旁路切换控制

一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量PWM方法
侯立军1，苏彦民1，陈林2
(1. 西安交通大学，陕西 西安710049；2. 华中科技大学，湖北 武汉430074)
摘要：基于三相调速系统中传统的空间矢量理论和统一电压调制技术，本文提出了一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量SVPWM方法。该方法有效的抑制了电压源逆变器供电的六相感应电机中定子谐波电流，提高了直流母线电压利用率，且易于实现，执行速度快，极易推广到以三相组为子集的多相感应电机调速系统PWM控制中。本文给出了这种SVPWM方法具体的实现思路，通过数字仿真和实验结果将它与传统的SPWM和SVPWM方法做了深入的分析和比较研究，研究结果验证了该算法的有效性，它具有谐波电流最小和实现简单的突出优点，在多相PWM逆变器控制中有广阔的应用前景。
关键词：六相感应电机；电压源逆变器；空间矢量PWM；统一电压调制

IGCC电站中气化炉H∞非脆弱鲁棒解耦与控制研究
恒庆海
(北京信息工程学院，北京 100101)

摘要: IGCC电站中的气化炉具有延迟等模型不确定性。控制器(包括执行器)的实现也不可能充分精确。给出了气化炉被控对象和控制器同时摄动时的非脆弱鲁棒性能设计概念，解决了常规设计不能保证系统具有非脆弱鲁棒性的问题。根据水蒸气量对煤气热值影响可以忽略的特点，并且利用鲁棒控制的干扰概念，提出了鲁棒解耦的观点，将MIMO系统非脆弱鲁棒性能设计简化为两个SISO系统的设计。提出了通过修改不确定性权函数和性能权函数可转化为用H∞混合灵敏度求解非脆弱鲁棒控制器的一种设计方法。研究了权函数的选择,求解了H∞非脆弱鲁棒PI控制器。仿真结果表明,本文提出的设计方法是有效的。
关键词:气化炉控制；控制器摄动；非脆弱鲁棒性能；鲁棒解耦；H∞控制

粗糙集用于建立基于多变量决策树的变压器故障诊断模型
王 楠，律方成，李和明
（华北电力大学，河北 保定 071003）
摘要：采用决策树方法建立变压器故障诊断模型，可以方便地处理含有非数值特征的故障样本，且能够从样本中学习知识并简化知识，具有较好的适应性。但是采用单变量决策树描述复杂关系仍存在一定的局限性，本文提出基于多变量决策树的变压器故障诊断方法。并通过粗糙集辨识矩阵确定多变量检测特征选取，来实现多变量决策树的建立，能有效地约简知识，直观且易于理解。最后通过实例比较验证了方法的有效性。
关键词： 变压器; 故障诊断; 多变量决策树; 粗糙集

多重化大功率有源电力滤波器的控制系统研究
李红雨, 卓放, 雷万钧, 吴隆辉, 王兆安
(西安交通大学, 陕西 西安 710049)
摘要：分析讨论了多模块化PWM变流器实现的多重化大功率有源电力滤波器的结构、原理以及对控制系统的要求，根据其特点设计了基于双DSP的数模混合控制系统，给出了控制系统硬件结构以及软件实现，采用软件锁相和硬件锁相相结合的方式有效的解决了同步问题，并针对有源滤波器应用中的一些具体问题给出了软件解决方案。最后给出了采用该控制方案的二重化有源电力滤波器的实验结果。实验结果表明，基于该控制系统的有源电力滤波器具有很好的补偿效果。
关键词： 多重化；大功率有源电力滤波器； 数模混合控制系统；硬件锁相；软件锁相

用电需求曲线建模及其应用
黄永皓1  康重庆1  李晖1  夏清1  王功礼2  胡左浩3
(1.清华大学电机系 北京100084;
2. 鸡西电业局，黑龙江省鸡西市158100; 3.清华大学经管学院 北京100084)
摘要: 根据需求跟随价格变化的原理，用户的用电数量不是确定不变的。本文借鉴经济学的有关理论，从用户调查入手，阐述了用电需求曲线的数学模型及其参数估计方法。在此基础上，分析了用户的电力需求弹性。特别针对电力企业广泛采用的增供促销措施进行了定量分析，发现这种措施在某些情况下可能失效，由此提出了基于用电需求曲线的区别定价方法，指导电力企业采取合理的价格营销策略。
关键词:  用电需求曲线，市场营销，定价策略

基于广义积分迭代算法的有源滤波器三重变结构控制
涂春鸣，罗  安
（中南大学信息科学与工程学院，湖南 长沙 410083）
摘要：针对有源滤波器滑模变结构控制的有差调节问题，提出了一种广义积分迭代控制算法来降低稳态误差，并将该控制算法的输出结果作为滑模变结构控制中的等效控制，形成三重
变结构控制器。实验结果表明，该控制方法兼具较快的响应速度和较小的稳态误差。
关键词： 有源滤波器；广义积分；变结构控制

串联电容稳压的单相自励感应发电机
孙雨萍, 李光友, 张 进
（山东大学电气工程学院, 山东 济南 250061）
摘要：针对单相自励感应发电机电压变化率大的问题，本文提出通过串联电容稳压的接线方式。利用对称分量法对三相感应电机自励单相发电运行进行了分析，导出了基本方程式和等效电路进而推出电机的性能计算公式，给出了电容的选取原则和方法。样机实验证明了分析的正确性。
关键词：感应发电机;  单相运行;  电容自励

基于动态分析的永磁机构最佳设计参数的选择
游一民，陈德桂，孙志强，张敬菽
（西安交通大学电气工程学院，陕西 西安710049）
摘要： 开发了永磁机构动态分析软件，采用有限元法进行磁场计算，耦合机构运动和电路方程，仿真了机构及开关的动作特性并通过试验验证。提出了永磁机构中非工作气隙δ的概念，研究了δ，电容器容量，线圈参数以及供电方式对开关分合闸电流及速度的影响。本文从节能和缩小开关体积的观点出发，进行参数的优化选择。
关键词： 永磁机构；动态特性；优化设计

基于信息融合理论的光纤位移传感器研究
时德钢，刘  晔，韦兆碧，张国林，胡光辉，王采堂
(西安交通大学电气工程学院, 陕西 西安710049)
摘要：提出了一种解决光纤位移传感器对温度的交叉灵敏度问题的方法。该方法基于多传感器信息融合理论，通过增设温度传感器，将位移传感器和温度传感器的输出进行融合处理，进行软件补偿，降低了交叉灵敏度系数，为存在交叉灵敏度的传感器的实用化设计提供了一种新思路。实验表明，融合处理后光纤位移传感器的温度灵敏度系数降为原来的1／3，测量准确度和系统稳定性均得到提高。
关键词：光纤位移传感器；多传感器信息融合；交叉灵敏度

新型单相并联混合电力滤波器的研究
段勇, 王跃, 符志平, 杨君, 王兆安 
（西安交通大学电气工程学院, 陕西 西安 710049）
摘要：本文针对LC无源滤波器和传统的电压源型并联混合电力滤波器的缺点，提出了一种新型的并联混合电力滤波器。它由纯调谐LC无源滤波器、附加电感和有源电力滤波器(APF)构成，APF控制成谐波电流源。理论分析得到了APF的容量公式，并提出了附加电感的设计原则。仿真和实验结果证明了此方案的有效性和优越性。
关键词: 混合电力滤波器;  附加电感;  谐波电流源

功率谐振变换器及其发展方向
朱建华,  罗方林
(南洋理工大学电气工程系，新加坡，639798)
摘要：功率谐振变换器是一种基于软开关技术的电力电子变换装置。本文从拓扑结构、开关特性和控制技术等不同角度出发，讨论了谐振变换器的基本结构、特点及运行规律，并且提出了相关的应用领域和今后的发展方向。
关键词：功率谐振变换器；软开关技术

基于模糊逻辑的高压输电线路故障类型识别新方法
姜惠兰 ,  梁昭君 ,  杨维 ,  徐建强
（1. 天津大学，天津 300072；2. 大庆石油管理局，黑龙江 大庆 163000）
摘要：本文在对高压输电线路故障类型识别原理及实现方法进行总结分析的基础上，利用模糊集合理论适用于求解具有不确定信息或具有不确定线性划分关系问题的优势，提出了基于模糊逻辑具有分层结构的输电线路故障类型识别新方法。仿真结果表明，本文所提方法不仅能正确识别高压输电线路的故障类型，而且还不受输电线路系统模型结构的限制，具有较强的通用性和实用性。
关键词：输电线路；故障类型；模糊逻辑；人工智能

基于电势法求解稀土永磁电机的同步电抗
林荣文, 江辉
（福州大学, 福建 福州 350002）
摘要：本文运用有限元方法分析一台800W稀土永磁同步电动机内部电磁场的分布情况，并在传统的计算电枢反应电抗的基础上提出了一种基于电势平衡方程式的计算方法，本文称之为“电势法”。文章还运用直接负载法测定出样机在不同负载下的同步电抗参数，验证了“电势法”的正确性。
关键词：永磁电机;  有限元;  电势法

干式半芯电抗器电抗特性的计算
赵彦珍，马西奎
（西安交通大学电气工程学院，陕西 西安710049）
摘要：本文应用电磁场数值计算方法对一种新型电抗器－干式半芯电抗器的电抗特性进行了计算。首先采用场路耦合法建立干式半芯电抗器的三维时变电磁场的时步有限元数值计算模型，求解此模型得到在正弦电压激励下通过电抗器的非正弦周期电流；然后根据傅里叶级数变换，将求得的电流展开成不同频率的分量；最后得到干式半芯电抗器的伏安特性和谐波特性。本文方法用于实例分析和计算，计算结果与实测结果进行了比较，证实方法正确和实用。
关键词：场路耦合法；半芯电抗器；电抗特性

一种基于µC/OS-Ⅱ的电力系统数字继电器通用软件平台
王敬,  姚建军,  王建华
（西安交通大学电气学院电器教研室, 陕西 西安 710049）
摘要：互不兼容的多功能综合数字继电器的普遍应用，新技术带来的设备更新期大幅缩短以及对继电保护控制精度和实时性越来越高的要求，使得采用嵌入式实时操作系统的电力系统数字继电器通用软件平台成为必然。通过分析电力系统继电保护功能需求与分类，在µC/OS-Ⅱ实时操作系统的基础上，确定了软件平台的任务划分以及任务调度方式。µC/OS-Ⅱ是源码开放的抢占式实时内核，代码资源丰富，运行时间稳定，可以满足继电保护对可靠性、实时性的要求。并且通过该平台，开发了配电线路保护单元。该软件平台具有良好的通用性、移植性和扩展性，是实现软装配技术的基础。
关键词：数字继电器；软件平台；嵌入式；实时操作系统

ECRH负高压脉冲电源控制系统的研究与设计
杜少武1, 张崇魏1, 丁同海2, 徐宁1, 刘宝华2
(1. 合肥工业大学电气与自动化工程学院, 安徽 合肥 230009;
2. 中科院等离子体研究所, 安徽 合肥 230031）

摘要:负高压脉冲电源是ECRH系统最重要的组成部分之一，文中分析了ECRH负高压脉冲电源的组成及工作原理。根据控制要求设计出系统各环节的工作电路，设计出带有前馈的PI调节器，利用MATLAB仿真确定出调节器参数，并根据MATLAB仿真结果进行实验，实验表明，系统具有良好的控制特性。
关键词: ECRH; 高压脉冲电源; 四极管; 栅极驱动