《电工电能新技术》2005年第1期 

关于积极发展我国磁浮交通的建议
严陆光
（中国科学院电工研究所, 北京100080）

摘要: 从我国交通、城市化、能源、环保多方面统一、协调、可持续发展的需求出发，我国未来综合交通系统中，应大力发展节油洁净的电气化交通。上海磁浮示范线的建成与顺利运营宣告了，作为人类第六种交通运输方式的磁浮交通已经诞生，将在我国综合交通发展中积极发挥应有的作用。本文从开拓应用、推进产业化与加强技术的研究发展等方面提出了在我国积极发展磁浮交通的有关建议。
关键词：磁浮交通;  应用;  产业化;  研究发展

Power Conversion System Strategies for Fuel Cell Vehicles
Kaushik Rajashekara,　 Fellow IEEE
(Delphi Corporation, Mail Code  ERC 12/ D35, P.O. Box 9005, Kokomo, IN 46904-9005, USA)
Abstract: Power electronics is an enabling technology for the development of environmental friendly fuel cell vehicles, and to implement the various vehicle electrical architectures to obtain the best performance. In this paper, power conversion strategies for propulsion and auxiliary power unit applications are described.  The power electronics strategies for the successful development of the fuel cell vehicles are presented. The fuel cell systems for propulsion and for auxiliary power unit applications are also discussed.
Key words:  fuel cell;  vehicles;  propulsion;  APUs;  power electronics

模型随工况大范围变化的过热汽温μ综合
恒庆海1，麦  苗1，鲁  婧1，恒庆珠2，黄春梅2
(1. 北京信息工程学院，北京 100101；2. 天津大学，天津 300072)

摘要: 对某超临界600MW直流锅炉高温过热器导前区及惰性区均具有模型摄动的过热汽温μ综合鲁棒控制问题进行了研究。该被控对象在工况大范围变化时,模型(包括时间常数、增益、甚至对象阶次等)有很大的变化。对此提出了μ综合鲁棒PID汽温控制系统设计方法。讨论了该模型摄动不确定性权函数及性能权函数的选择,求解了μ综合鲁棒PI控制器。该控制器的实现,不需要增加现有控制设备额外的开支。仿真结果表明,本文设计的汽温控制系统具有较好的鲁棒性能。
关键词: 过热汽温; 摄动; μ综合; 鲁棒控制

基于LCC谐振的恒频移相高频链逆变器研究
孙向东，任碧莹，钟彦儒
（西安理工大学，陕西 西安 710048）

摘要：本文将移相控制、LCC谐振电路与SPWM控制技术有机结合，提出了一种单相软开关高频链逆变电路拓扑，它主要由单极性移相控制逆变器、LCC谐振电路、高频变压器、周波变流器和低通滤波器组成。在深入分析了它的工作原理、控制方法及电流连续条件下的工作模式基础上，针对阻性负载进行了开环实验，实验结果证明了该电路拓扑的正确性和可行性。
关键词：单极性移相控制；LCC谐振；SPWM；高频链；软开关

变压器局放特高频检测中检测频率和带宽的影响
王国利1 2，袁  鹏3，李彦明3
（1. 清华大学深圳研究生院，深圳 518055；2.清华大学电机系，北京 100084； 3.西安交通大学，西安 710049）
摘要：变压器局部放电特高频检测中，检测频率和带宽的选取对于放电信号的提取，进而对放电的标定及局部放电模式识别特征的保留具有决定作用。本文在实验室中建立了局部放电特高频检测系统和变压器典型局放模拟系统，对特高频检测中检测频率和带宽的选取原则进行了实验研究。实验结果表明，检测频率应选择局部放电特高频分量丰富且噪声小的频带，滤波器的带宽应在不引入干扰的前提下尽量选用较宽地带宽。
关键词：变压器；局部放电；特高频；中心频率；带宽

基于棱单元法计算爪极发电机负载特性
王群京, 倪有源, 张  学
（合肥工业大学电气与自动化工程学院, 安徽 合肥 230009）
摘要: 本文用四面体棱单元三维有限元方法计算一台28V，35A汽车用爪极发电机负载特性。用迭代的方法计算出发电机负载不同转速时的输出电流。棱单元有限元法比节点元有限元法对内存的需求少，计算时间少，因此适合计算爪极发电机负载特性。样机的实验结果与棱单元法计算结果的一致性验证了计算结果的正确性。本文对爪极发电机负载性能和参数的计算以及爪极发电机的优化设计具有一定的理论参考意义。
关键词: 爪极发电机; 棱单元; 节点元; 负载特性

形态小波在低压系统短路故障早期检测中的DSP实现
陈丽安1,2，张培铭1
(1. 福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州 350002；
2．厦门理工学院，福建 厦门 361005）
摘要：本文将具有多结构元素的广义形态开滤波器作为三次B样条二进小波变换的前置滤波单元，形成一种新型的形态小波滤波器，并应用于低压系统短路故障早期检测中。该滤波器可以较好地抑制各种噪声、保护故障特征，并从整体上降低了算法的复杂程度，使之在硬件上实时实现成为可能。本文研制了以美国TI 公司新近推出的TMS320F2812 DSP为核心的短路故障早期检测系统，在此系统上实时实现了上述形态小波滤波算法。计算机仿真及实验结果均证实了该算法能够有效滤除低压系统中常见的白噪声及脉冲噪声，同时也证实了该算法在低压系统短路故障早期检测应用中的有效性。
关键词：形态小波滤波器；短路故障；早期检测；DSP

变流器外特性下垂并联控制方法的分析、设计和性能比较
韦统振1,2，李耀华1，朱海滨1
（1.中国科学院电工研究所，北京 100080；2.中国科学院研究生院，北京 100039）
摘要：外特性下垂并联控制方法主要有两种实现形式：负载电流前馈方式和减弱电压控制环方式。本文通过建立数学模型给出了这两种方式的实用设计方法，并对其动、静态性能进行了对比分析，指出减弱电压控制环方式单位输出阻抗的带宽约等于电压环带宽，而负载电流前馈方式下则约为电压环带宽的一半。如果负载电流通过观测器得到，则带宽最差情况下将下降到电压环带宽的三分之一。最后通过实验验证了理论分析的结果。
关键词：变流器; 外特性下垂并联控制方法; 并联运行

一种新的异步电动机调速系统的混合控制方法
陆志刚，孙旭东，苏位峰
（清华大学电机工程与应用电子技术系，北京 100084）
摘要：矢量控制（FOC）和直接转矩控制（DTC）是目前高性能异步电动机调速系统中的两种主要控制方法。研究和工程实践表明，这两种方法各有优缺点，国内外很多学者也提出了很多方案，试图改进和完善这两种控制方法。本文从全新的思路出发，尝试把这两种方法结合到一个控制系统中，取长补短，形成一种新的混合控制方法。该方法使用户可以根据实际运行的不同需要，在线灵活地切换到合适的控制方法（FOC或DTC），以提高控制性能。为了实现两种控制方法之间的平滑切换，本文把传统的PI控制器改造成可重置PI控制器。仿真和实验结果表明，这种可重置PI控制器可以有效减少FOC和DTC切换时造成的系统波动，同时能保持原有控制系统的性能，提高了本文提出的混合控制方法的实用价值。
关键词：异步电动机；矢量控制；直接转矩控制；混合控制

基于顺序形态方法的电力信号处理方法
欧阳森
（华南理工大学电力学院，广东 广州 510640）
摘要：本文介绍了数学形态方法、顺序形态变换的概念，并将顺序形态变换引入到电力信号处理中来。通过对形态组合方式、结构算子和百分位的分析，以及结合阈值方法，设计了快速高效的电力信号处理方法。文中还分析了算法的性能和有效性，最后通过仿真和实验验证了所提出的方法的性能。
关键词：电能质量；数学形态学；信号处理；顺序形态滤波

火花放电预电离对空气中介质阻挡放电的影响
詹花茂1, 丁立健1, 李成榕1, 王新新2, 李  明1, 姚继莎1
（1. 华北电力大学电力工程系，北京102206; 2. 清华大学电机工程系，北京100084）

摘要：实现大气压下空气中辉光放电的办法之一是降低空气的击穿场强，避免放电以流注的形式发生。为此，利用脉冲电路产生的火花放电为介质阻挡放电提供初始电子，以验证预电离对介质阻挡放电的作用。实验证明：
1. 火花放电预电离确有“点燃”放电，降低空气击穿场强的作用，在正常大气压下，采用预电离手段可使击穿场强降低25%左右；
2. 预电离的有效率随气压升高而逐渐减小；
3. 在有气体流动的条件下，预电离的作用显着增强；
4. 预电离并不是实现大气压下空气中的辉光放电的唯一条件。本文中的方法可以用于在较低场强下提供初始电子以建立均匀介质阻挡放电，但在目前的实验条件下，这种作用还远未达到获得大气压下辉光放电的程度。
关键词：大气压下空气中辉光放电; 预电离; 气体流动

船舶推进用电机二次蒸发冷却实验研究
李世清1,2，傅德平1，熊  楠1
（1.中国科学院电工研究所，北京 100080；2. 中国科学院研究生院，北京 100039）

摘要：本文首先介绍了电机的浸润式自循环蒸发冷却工作原理，接着根据船舶推进用电机的冷却要求提出了二次蒸发冷凝的方案并且与常规的蒸发冷凝进行了对比实验，实验结果表明二次蒸发冷凝的方案是可行的，能够满足船舶推进用电机的冷却技术要求。扩展了蒸发冷却技术应用的范围。
关键词：浸润式自循环蒸发冷却; 二次蒸发; 船舶推进用电机

基于分布式控制的DC/DC变换器并联系统自动交错方案
梁  锋，瞿文龙
（清华大学电机工程系，北京100084）
摘要：本文介绍了一种应用于DC/DC变换器并联电源系统的交错控制方案。该方案采用分布式控制，能够实现系统的并联交错运行，并且当系统中参与并联的模块数目发生变化时，该方案能够自动进行调整，使系统重新达到交错运行状态，从而实现自动交错。相对于通常的交错控制方案，该方案最大的特点就是不需要交错线，各模块之间只有输出端通过负载相连，此外无其他任何连接线，因此能够真正实现模块化，提高了系统灵活性，而无交错线的实现也避免了系统由于交错线而引入的运行风险，提高了运行可靠性。本文详细阐述了该方案的原理与实现，并且通过一台基于该方案的三模块并联DC/DC电源系统的实验进行了验证，实验结果表明该方案是可行的。
关键词：分布式控制; 自动交错; DC/DC变换器;无交错线

变极绕组新的设计原理
钱罗奋
（集美大学, 福建 厦门361021）
摘要：本文介绍一种新的变极电机绕组设计原理，它以“安导元”作为基础。用此原理设计的变极绕组，无论变极前后都等效于整距绕组。文中论述了“安导元”的定义及以“安导元”为基础的变极原理，并给出设计方法，然后以8/2变极为例加以说明。
关键词：交流电机;  变极;  整距绕组;  安导波;  安导元

铝稳定的制冷机冷却的超导磁体稳定性分析
刘宏伟，王秋良，余运佳，白  烨
（中国科学院电工研究所，中国科学院研究生院， 北京 100080）
摘要：铝稳定超导体在高能物理加速器探测磁体和超导储能中应用广泛。铝稳定超导体有很多优点，如铝的剩余电阻率比值高，重量轻，特别是在低温下热导高，使得用这种导体建造的超导磁体稳定性和温度均匀性得到提高。本文通过数值计算仿真了铝稳定的制冷机冷却的超导磁体的稳定性，并与在液氦浸泡方式的结果进行了比较。对这种超导磁体在设计和运行方面，提出了措施和建议。
关键词：铝稳定超导体；制冷机冷却；电流分流

Renewable Energies, Present & Future
X. S. Cai,  Fellow IEEE
(E.E. Dept., Tsinghua University, Beijing 100084, China)
Abstract: Fossil fuels are major cause of environmental destruction in pollutions. It has created much needed momentum for renewable energies, which are environmentally benign, generated locally, and can play a significant role in developing economy. As a sustainable energy sources, it can grow at a rapid pace to meet increasing demands for electricity in a cost-effective way.
Key words: global warming; renewable energy; wind; solar; photovoltaic cell;
fuel cell; hydrogen power

模块化设计在备用电源自投中的应用
林唯科，李志康，黄益庄
（清华大学电机工程与应用电子技术系，北京100084）
摘要：本文结合中低压变电站常见的主接线，应用模块化的“分解”思路合理地简化了备自投装置软硬件的设计。通过对装置软硬件功能的分解，建立通用的模块。由模块灵活组合构成的装置完全满足常见主接线的需求，并能保证可靠性、自适应性和经济性方面的要求。模块化设计值得进一步推广应用。
关键词：模块化；备用电源自投；通用性