《电工电能新技术》2007年第4期
 
锅炉过热汽温H∞非脆弱鲁棒控制性能权函数选择研究 = Selections of performances weighting functions for H∞ non-fragile robust control to a superheated steam temperature system [刊, 中] / 恒庆海 (北京信息工程学院, 北京 100101),鲁婧,恒庆珠,李博 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—1～4
一般鲁棒控制方法研究在鲁棒稳定的前提下，考虑对干扰的抑制性能。但对于锅炉过热汽温实际系统，输入和干扰同时存在。提出了在鲁棒稳定的前提下，系统的实际输出性能才是控制系统设计的真正要求。针对实际干扰情况应采用不同的性能权函数，才能达到较好的系统输出性能。研究了性能权函数的选取。给出了求解锅炉过热汽温H∞非脆弱鲁棒PI控制器的方法，设计了H∞非脆弱鲁棒控制系统的PI控制器参数。通过仿真说明了性能权函数选择的重要性。图7表0参8
关键词: 干扰; 性能权函数; 非脆弱鲁棒控制; 鲁棒性能; 控制器
 
输油金属管线防腐保护用新型PFM开关稳压电源 = A novel PFM SMPS for anti-corrosion of oil-conveyance pipelines [刊, 中] / 张加胜 (中国石油大学信息与控制工程学院, 山东 东营 257061), 潘大伟 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—5～9
提出一种适用于输油金属管线阴极防腐保护的新型DC/DC变换器，讨论其电路拓扑及工作原理，通过规范化状态轨迹图，对其工作过程进行定量分析与研究，得出有关的设计与计算公式，并结合其工作特点给出一种独特的脉冲频率调制（PFM）控制方法。基于此电路拓扑及控制方法所研发的阴极防腐保护开关稳压电源，具有输出容量大、纹波幅度小和可靠性高等特点。图6表2参7
关键词: 阴极防腐; 拓扑; 零电流开关; 状态轨迹; 开关电源
 
基于FEM的直埋电缆载流量与外部环境关系的计算 = Calculation of ampacity reduction factors for buried cables with surroundings based on FEM [刊, 中] / 梁永春 (西安交通大学电气学院, 陕西 西安 710049),柴进爱,李彦明,王正刚,李忠魁 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—10～13
利用有限元对有外部热源的直埋电缆区域进行剖分，计算了给定电缆负荷的温度场。利用对分法计算了导体温度等于绝缘长期耐受温度时的电缆负荷，确定了有外部热源和地表空气温度变化时的直埋电缆的载流量。计算结果给出了电缆载流量随电缆与外部热源间距的变化规律，以及电缆载流量随地表空气温度的变化规律，为工程实际提供了参考依据。图4表1参9
关键词: 有限元; 对分法; 外部热源; 直埋电缆; 载流量
 
感性控制下负载谐振式臭氧发生器供电电源的研究 = Research on DBD-type ozone generator powered by series resonant inverter with inductive control [刊, 中] / 唐雄民 (广东工业大学自动化学院, 广东 广州 510006), 易娜, 彭永进 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—14～16
本文对工作在感性状况下的全桥串联负载谐振式DBD（Dielectric Barrier Discharge）型臭氧发生器的供电电源进行了分析，通过结合电源的开关器件的通断状况和DBD电路的放电、未放电状态，得出了整个电路在感性状况下的两种不同的点火状况和不同点火状况下电路的工作模态。本文还在模态分析的基础上，推导了电路中主要电气量的显性表达式，由此对电路特性进行了探讨，并用实验对这些公式进行了验证。图6表0参5
关键词: 感性控制; 串联谐振; 介质阻挡放电电路
 
基于矢量分区的三电平中点波动机理分析的研究 = Research on variation mechanism of neutral-point potential for three-level NPC inverter based on voltage vector diagram partition [刊, 中] / 宋文祥 (上海交通大学电气工程系, 上海 200030),陈国呈,陈陈 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—17～20
本文深入研究了空间矢量调制模式下的三电平逆变器中点电压波动的机理，建立起基于矢量分区概念的中点电流数学模型，为中点电压控制提供了理论依据，并阐明了关于中点电压波动的几点重要结论。所提出的分析方法直观有效，物理意义清晰，便于对系统中点电压波动的理解和分析。仿真和实验研究结果证实了本文研究方法的正确性。图6表1参7
关键词: 三电平逆变器; 空间矢量调制; 中点电压波动机理
 
开关电源高频功率平面变压器热设计研究 = Thermal design considerations for high-frequency power planar transformer [刊, 中] / 毛行奎 (福州大学电气工程与自动化学院, 福建 福州350002),陈为 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—21～25
高功率密度要求和高频下涡流损耗（包括磁芯和线圈的涡流损耗）的急剧增大对高频功率平面变压器的热设计带来巨大挑战。通过分析平面变压器热传递特性，提出一种可分别计算线圈和磁芯温升的热模型及其建模方法。此外，根据铁氧体磁芯的损耗温度特性，还提出一种平面变压器温度设计准则。实验证明提出的热模型具有足够高的工程精度，而提出的温度设计准则可使变压器具有良好的热稳定性，从而改善了平面变压器热性能。图6表6参9
关键词: 开关电源; 平面变压器; 热设计; 线圈损耗; 磁芯损耗
 
永磁同步电机电流调节器动态特性分析及改进设计 = Dynamic analysis and improved design of current regulators for permanent magnet synchronous motors [刊, 中] / 祝晓辉 (空军工程大学工程学院, 陕西 西安 710048),李颖晖,付明明 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—26～30
建立了永磁同步电机复矢量模型，应用复矢量根轨迹法和复矢量频域分析法对复平面等价形式的永磁同步电机电流调节器性能进行了研究。使用以基频为中心一定带宽内频率响应状况及抗扰强度函数的方法对电流调节器性能进行了分析，结果表明建立在同步坐标系内一般形式的比例—积分电流调节器性能随着外部干扰及基波频率升高而恶化。采用基于小波多尺度解析的PI调节器技术对其进行改进设计，理论分析及仿真结果表明，改进后的电流调节器较之传统的调节器具有较好的抑制噪声及抗干扰的能力。图8表0参8
关键词: 永磁同步电机; 电流调节器; 复矢量根轨迹; 复矢量频域响应; 小波控制器

A Robust Deadbeat Control Method for UPS Inverters　　　　　　　　

WANG Meng (汪  孟)1, LI Fang-zheng (李方正)1, HUANG Li-pei (黄立培)1, SAKANE Makoto2
(1. State Key Lab of Power Systems, Dept. of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2. GS Yuasa Power Electronics Ltd., Osaka 569-1115, Japan)

Abstract: The traditional deadbeat control for UPS inverters has a robustness problem. The parametric imprecision can greatly harm the stability of the system, which restricts the application. A novel robust deadbeat control method is proposed in this paper to deal with the problem. In the proposed control method, a proportional element is added to the traditional deadbeat control in order to improve the robustness to parametric imprecision. To eliminate the error between output voltage and voltage reference caused by environmental noise and parametric deviation, a model reference adaptive regulator is also added to the control method. A 1kVA prototype is built based on DSP. Theoretical analysis and experimental results show that the robustness for parametric variation of the proposed method is much better than the traditional deadbeat control. The system can remain stable even when the systemic parameters have a large deviation from calculating parameters. The system has small static error and fast dynamic response with the new control method. This method is easy to realize in DSP and is suitable for full digital realization of UPS.
Key words: UPS inverter; deadbeat control; robustness; model reference adaptive control
 
三相PWM整流器直接电流控制中进行SAPWM调制的新方法 = A new method for SAPWM in direct current control of PWM rectifier [刊, 中] / 李杰 (1.上海大学; 2.上海市电站自动化技术重点实验室, 上海 200072), 陈国呈, 王得利, 马祎炜 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—36～40
本文提出一种在PWM整流器直接电流控制中采用零轴谐波注入法进行SAPWM（Saddle Pulse Width Modulation）调制的新方法。利用傅立叶级数分析了SAPWM调制波的谐波成分，并构造了与这些谐波成分相等效的三角波函数。阐述了在零轴注入三角波实现SAPWM的控制方法。仿真和实验结果证明了所提出方法的正确性。图7表0参7
关键词: PWM整流器; 直接电流控制; SAPWM; 零轴谐波注入法
 
热光伏系统基本特征研究 = Fundamental characteristics study of thermophotovoltaic system [刊, 中] / 陈雪 (南京理工大学动力工程学院, 江苏 南京 210094),韩玉阁,李强,宣益民 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—41～46
光谱控制材料以及光电池技术的高速发展使得热光伏系统（TPV）逐渐得到应用，这就要求通过对其效率的计算来评价其性能。通过对一热光伏系统的数值模拟，得到不同燃烧工况下的辐射器表面温度以及系统效率，和实验值比较吻合，GaSb电池的输出电功率可达到2.8W/cm2,同时计算并比较分析了GaSb电池温度的升高对输出功率及效率的影响。本文旨在通过对系统的数值模拟，找出影响系统效率及输出电能的关键参数，为提高效率及实际装置的实现打下了一定的理论基础。图12表1参15
关键词: 热光伏系统; 效率; 蒙特卡罗法; 光伏电池
 
UPS无互联线并联中锁相环与负载均分的协调控制方案 = Cooperative control scheme for phase lock loop and load sharing in parallel operation of UPS with no control interconnections [刊, 中] / 林新春 (华中科技大学电气与电子工程学院, 湖北 武汉 430074),段善旭,康勇 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—47～50
在UPS无互联线并联当中，目前普遍采用的是基于下垂特性的均流控制策略，但是在市电正常时，UPS并联系统中锁相环与频率下垂特性同时都会调节逆变器输出频率，二者相互干扰并有可能导致系统振荡甚至不稳定。本文针对此问题提出了一种协调控制方案，该方案不仅可以完全去除二者之间的相互干扰，而且还能保证并联各台UPS较好地均分负载功率，同时也能保证UPS跟踪市电时的锁相精度。本文针对两台UPS无互联线并联系统给出了带不同负载时的动态与稳态实验结果，结果证实了本文所提控制方案的可行性。图6表0参10
关键词: UPS; 无互联线并联; 锁相环; 控制方案
 
基于介电特征参量分析的变频电机匝间绝缘老化特性研究 = Study on aging characteristics for inverter-fed traction motor inter-turn insulation based on analysis of dielectric characteristic parameters [刊, 中] / 何景彦 (西南交通大学电气工程学院, 四川 成都  610031),吴广宁,高波,吴建东,雷克刚 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—51～54
连续高压双极性脉冲方波电压幅值、频率和工作温度与变频调速牵引电机匝间绝缘的寿命有着密切关系。本文对模拟变频电机匝间绝缘的绞线对试样在不同电压幅值，频率，温度下进行加速老化试验，测试其介质损耗角正切值和试样电容随电压的变化特性。通过介质损耗产生机理分析和方波脉冲作用机理研究，结果表明：老化初期，局部放电起始放电电压随电压升高而升高，基本上不受频率的影响，其与空间电荷积累有关。温度在稍微变化（变大）的情况下对绝缘的影响都是很大的。脉冲方波幅值、频率和外界温度具有协同效应，一种因素的增强和减弱都会改变其他因素对绝缘影响的趋势。图6表1参11
关键词: 变频电机; 匝间绝缘; 老化; 介质损耗; 空间电荷
 
连续方波脉冲下的局部放电测量分析系统 = Measurement and analysis system for partial discharge under continuous square pulse voltage [刊, 中] / 周凯 (西南交通大学电气工程学院, 四川 成都  610031),吴广宁,吴建东,刘军,刘曦 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—55～59
本文对连续脉冲电压下局部放电的测量分析系统进行研究。分析了不同铁芯材料传感器的响应特性，并用小波包对高低频干扰信号的提取方法进行了研究。在此基础上，通过对脉冲电压下局部放电分析，进一步研究各种统计参量的统计方法和特征，并对样本老化时间和统计参量的关系也进行了验证。通过这些研究，表明该系统对脉冲电压下局部放电的提取和统计是有效的。上述工作的开展，为更深入的研究脉冲电压下绝缘老化机理打下了坚实的基础。图6表0参13
关键词: 脉冲电压; 歌局部放电; 小波包; 偏斜度
 
单DSP控制两级变换逆变器 = Two level inverter controlled by single DSP [刊, 中] / 王凤岩 (1.电子科技集团公司第29研究所电子对抗国防科技重点实验室, 四川 成都 610036; 2.西南交通大学电气工程学院, 四川 成都 610031), 赵伟刚, 许建平 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—60～64
本文研究了一种单DSP控制“DC/DC直流变换器＋DC/AC逆变器”两级变换器，介绍了电路的基本原理，在建立了数字控制DC/DC直流变换器和DC/AC逆变器的精确模型的基础上设计了两种变换器的控制传递函数，对数字控制的时间延迟对控制性能的影响进行了理论和仿真分析研究。并在500VA 28VDC/115V 400Hz逆变器样机上进行了实验，对设计电路和控制传递函数设计的有效性进行了验证。图8表0参8
关键词: 逆变; 变换器; 数字控制; DSP
 
基于关联矩阵法的电网黑启动方案评估 = Assessment of black-start schemes for power grid based on relational matrix analysis [刊, 中] / 孟宪朋 (天津大学电气与自动化工程学院, 天津 300072),么莉,林济铿 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—65～70
电力系统全停电后的黑启动恢复是一个非常重要的问题，黑启动方案的评估对辅助调度人员制订黑启动方案，实现系统全停后的快速恢复具有重要作用。关联矩阵法作为一种基于矩阵模块的系统评价方法，具有客观性与主观评价相结合、互为补充的优势。基于上述原因本文利用关联矩阵法对各个方案进行分析和评估,为调度人员进行黑启动恢复提供一个科学、直观的决策参考。图0表7参14
关键词: 黑启动; 关联矩阵法; 分析与评估; 恢复; 决策参考
 
填充石英球对DBD等离子体转化NO的影响 = Effect of packed quartz pellets on DBD plasma treating with NO [刊, 中] / 钟侃 (1.清华大学深圳研究生院, 广东 深圳518055; 2.清华大学电机系, 北京100084),聂勇,汪晶毅,关志成,贾志东,王黎明 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—71～74
放电等离子体辅助选择催化还原两段法脱除NOx是一项很有前景的氮氧化物治理技术。介质阻挡放电（DBD）是一种常见的等离子体产生方法，在DBD等离子体反应器中填入电介质小球可进一步增强放电。本文考察了有无石英填充球的DBD等离子体反应器对NO的转化和能量利用效率的影响，借助ANSOFT软件对DBD等离子体反应器内的电场进行了仿真分析。实验结果表明，在较低的放电电压下，填充石英球的DBD等离子体反应器虽然能耗略有提高，但在NO的转化和能量利用效率上都优于无填充情况，其原因归咎于，填充石英球有利于反应器在更低电压下实现局部放电，同时促进反应器内的电场和气流在空间更均匀的分布，增加了反应气流与放电等离子体的接触机会。图7表0参15
关键词: NO; DBD等离子体反应器; 石英球; 填充反应器; 能量利用效率; 电场强度
 
无传感器电流型控制开关电源斜坡补偿研究 = Research on the ramp compensation of sensorless current mode control switching DC-DC converter [刊, 中] / 陶雪慧 (西南交通大学电气工程学院, 四川 成都  610031),许建平,吴松荣 // 电工电能新技术.—2007, 26(4).—75～80
本文首先介绍了几种常用的开关电源电流检测方法，并分析了这些电流检测方法的不足之处。在此基础上，本文重点介绍了不需要电流检测电路的无传感器电流型控制方法。通过以Boost变换器为例对无传感器电流型控制原理以及无传感器电流型控制的斜坡补偿问题进行的详细分析研究发现，对控制环路中的误差放大器输出信号提供具有适当斜率的补偿斜坡，可使系统获得更优的环路稳定性. 图6表0参15
关键词: 开关电源; 电流型控制; 无传感器电流型控制; 斜坡补偿; 稳定性