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电力系统经济负荷分配的量子粒子群算法
张智晟1, 林 涛2, 王 坤1, 孙雅明3
（1. 青岛大学自动化工程学院，山东 青岛266071; 2. 青岛供电公司，山东 青岛266002;
3. 天津大学电气与自动化工程学院，天津300072）
摘要：本文首次将量子粒子群算法用于电力系统经济负荷分配中。该算法是以粒子群中粒子的收敛特性为基础，依据量子物理理论提出的，改变了传统粒子群算法的搜索策略，可使粒子在整个可行解空间中搜索寻求全局最优解。同时该算法的进化方程中不需要速度向量，而且进化方程的形式更简单，参数较少且容易控制。对两个算例进行仿真测试，证实该算法可有效解决经济负荷分配问题；性能对比显示，该算法求得的解优于已有的改进粒子群算法及其它优化算法所求得的解。本文为量子粒子群算法用于经济负荷分配的实用化研究奠定了必要的理论基础。
关键词：电力系统；经济负荷分配；量子粒子群算法；阀点效应
基于混合搜索算法的配电网最优无功补偿
党 克 1，王丹华1 ，党 同2
（1.东北电力大学, 吉林省吉林市132012; 2.成都威斯特再生能源有限公司, 四川 成都 610108）
摘要：针对目前无功优化算法所存在的问题，提出一种综合三种智能优化方法优点于一身的混合搜索算法。该方法在自适应遗传算法基础上，加入二次邻域变异过程，加快遗传进化速度，引导个体向符合无功优化问题的实际方向发展。然后运用模拟退火进行个体更新，以便增加群的多样性；最后将所得最优解作为禁忌搜索的初始解，进行局部寻优求解过程。以IEEE28-bus系统和一实际配电网系统为例进行优化计算，结果表明混合搜索算法具有较优的性能和求解精度。
关键词：配电网；无功补偿；邻域变异；混合搜索算法
基于滑模控制的LED恒流电源研究
冯 博，赵争鸣，张颖超，袁立强，周德佳
（清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京100084）
摘要：发光二极管(LED)由于发光效率高、寿命长等优点在照明领域得到了越来越多的研究，但其伏安特性的非线性和温度敏感性为LED的高性能控制带来了难度。本文基于Boost变换器，提出了一种应用于LED照明系统恒流电源的新型滑模控制(SMC)方法，建立了新的滑模面函数，无需非线性负载的复杂模型。采用PSIM软件进行仿真，在实际50W光伏LED照明系统中进行了实验，将SMC与常规电流反馈PI控制方法进行了对比研究。仿真和实验结果表明在LED照明系统中采用本文提出的SMC方法，具有算法简单、动态响应快、鲁棒性好等优点。
关键词：发光二极管(LED)；Boost变换器；滑模变结构控制；动态响应
一种基于遗传算法优化模拟原动系统PI参数的新方法
谭立新1,2，刘觉民1，陈明照1，刘彦哲1，宋小明1
(1.湖南大学电气工程学院, 湖南 长沙 410082；2.湖南信息职业技术学院信息系, 湖南 长沙 410200)
摘要：应用遗传算法优化模拟原动系统PI调节器参数的新方法，分别通过MATLAB仿真和现场实验，比较遗传算法和传统方法条件下PI调节器阶跃响应特性，检验模拟原动系统的动态特性。仿真与现场实验表明，遗传算法具有快速优化系统参数的特点、以此确定PI参数的模拟原动系统动态特性仿真满足电力系统动态模拟实验的要求。
关键词：原动系统；PI调节；遗传算法；MATLAB仿真；动态特性
抑制共模电磁干扰的并联有源补偿电路设计
章勇高1，高彦丽1，张 凯2
(1. 华东交通大学电气与电子工程学院, 江西 南昌 330013; 2. 华中科技大学电气与电子工程学院, 湖北 武汉 430074)
摘要：讨论了并联有源共模电磁干扰抑制中的两种不同补偿电路结构，通过建立带有补偿电路的单相半桥逆变器共模电流等效模型，详细介绍了两种补偿电路的设计过程，讨论了影响补偿电路补偿效果的两个因素，实验验证了设计补偿电路能够产生与噪声源共模电流大小相等方向相反的补偿电流。
关键词：共模电磁干扰；等效模型；单相半桥逆变器；补偿电路
基于离散HMM的电力电子电路故障诊断
鄢仁武, 蔡金锭
（福州大学电气工程及自动化学院, 福建 福州 350108）
摘要：本文提出了一种基于离散HMM (hidden Markov model) 的电力电子电路诊断新方法。针对电力电子电路故障，阐述了HMM相应的基本原理和训练算法。以三相整流桥电路为例，实现了基于HMM的电路状态识别。仿真和实验结果证明本文提出的方法正确可行，具有工程的应用价值。
关键词：故障诊断; 电力电子; HMM
直流下局部放电重复率的数学物理模型
司文荣，李军浩，郭 宏，顾 乐，李彦明
(西安交通大学电气工程学院, 陕西 西安 710049)
摘要: 本文基于绝缘内部气隙放电时的三电容等值和双电容简化等值两个电路分别研究了直流下局部放电重复率的数学物理模型，以及测量电阻存在时对直流局放重复率的影响。对交流下经典三电容局放模型加入电阻后的等值电路分析直流下简化局放过程得出：在局放存在条件下，直流下局放重复率与外部施加直流电压可近似为线性关系。对双电容简化等值电路的数学物理模型分析同样得出：出现局放时的直流下局放重复率与外部施加直流电压具有近似线性关系；测量电阻对直流下局放重复率的影响只是暂时的，会在局放起始放电条件不稳定的情况下对重复率有一定的影响，在到达平稳状态后，直流局放重复率仅由绝缘缺陷电气结构决定。基于宽带检测的直流平稳状态下三种基本油纸绝缘缺陷模型的试验结果则表明：在试验电压大于局放起始电压后，直流下局放重复率与一定范围内的试验电压值具有该近似线性关系。
关键词: 直流；局部放电；重复率；数学物理模型；宽带检测；油纸绝缘
重频纳秒脉冲下有机玻璃电树枝老化特性的实验研究
任 浩1,2，王 珏1，严 萍1
（1. 中国科学院电工研究所; 2. 中国科学院研究生院，北京 100080）
摘要：介绍了高聚物绝缘材料中电树枝老化的现象、影响因素及研究现状。进行了重频（～300Hz）纳秒脉冲（半高宽70ns）下有机玻璃电树枝老化特性的试验研究。实验施加负电压。主要研究了在不同频率下、不同电场强度条件下有机玻璃中电树枝生长速度和生长形态。实验发现重频脉冲下在有机玻璃上施加电压越高，电树枝增长速度越快；电树枝的初始生长速度随着频率升高而变快；电树发展普遍存在滞胀期；频率高后，丛林状电树产生的概率增加；实验中还发现有的试样高频下针尖附近出现裂纹，然后生长出树枝。
关键词：纳秒脉冲；重复频率；有机玻璃；电树枝
有源滤波器参考信号的一种新的校正方法
李雪男, 沈 沉, 程建洲, 梅生伟
（清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京100084）
摘要: 为改善控制延时对有源滤波器 (APF)补偿效果的影响，本文从分析数字化有源滤波器产生延时的原因出发，建立了APF控制系统的传递函数模型。用MATLAB对该传递函数进行频域特性分析可以发现，延时不但造成了输出参考电流相位的滞后，而且还对其幅值产生了影响；同时，由于延时的存在，系统电压的量测精度对参考电流的影响也是不可忽略的。在以上分析结果的基础上，本文提出了一种从参考电流的幅值和相位入手，对控制系统延时进行补偿的策略，并且兼顾系统电压量测精度对参考电流的影响。现场实验充分验证了该补偿策略的正确性和易用性。
关键词：有源滤波器；控制延时；延时补偿；传递函数
变频器通讯控制中的循环冗余校验检错原理与实现
胡斯登，赵争鸣，张永昌
（清华大学电机工程与应用电子技术系，电力系统国家重点实验室，北京10084）
摘要：为了解决变频器数字通信中误码率高的问题，保证通讯系统高效可靠地传输信息，本文结合变频器控制器中ModBus RTU协议设计与研究了循环冗余校验算法（CRC）。文中主要介绍了CRC的基本原理，校验规则，设计方法以及CRC算法各项参数的意义，最后给出了一套实现CRC算法的流程以及在变频器通讯控制中的应用方法。
关键词： 循环冗余校验报 (CRC); 算法; 检错
氢氧等离子体合成过氧化氢过程的能效研究
赵剑利，周军成，苏 际，王祥生，宫为民，郭洪臣
(大连理工大学化工学院催化化学与工程系及精细化工国家重点实验室, 辽宁 大连 116012)
摘要：为提高氢氧等离子体合成H2O2技术的能量效率，通过分析放电过程的反应器能效及电源能量注入效率，确定了影响合成总能效的主要因素。考察了反应器电极间距、电源放电频率及注入功率对反应器能效和电源能量注入效率的影响。发现减小电极间距、提高放电频率和注入功率有利于提高反应器能效，但不利于提高电源能量注入效率。本研究中可以得到150 gH2O2/kWh的反应器能效，但由于较低的电源能量注入效率，致使合成H2O2的总能效不超过9 gH2O2/kWh。因此，提高等离子体法合成H2O2过程的总能效，不仅需要设计高能效的等离子体反应器，还需为反应器负载开发适配的电源，而后者是提升该技术能量效率的关键。
关键词：过氧化氢；等离子体；能量效率；反应器能效；能量注入效率
低压系统短路电流快速分断控制实现的研究
郑 昕1, 张培铭1, 陈丽安2
（1.福州大学电气工程与自动化学院,福建 福州 350002;2.厦门理工学院电子工程系,福建 厦门 361005）
摘要：本文分析了实现低压系统短路故障早期检测的主要难题，设计了基于短路故障早期检测模型的短路电流快速分断控制系统并进行了有效验证，解决了短路故障早期检测理论的实际应用问题。同时，为开发智能型保护电器提供了一个有效的试验验证方法。
关键词：短路故障; 形态小波; 早期检测; 快速分断控制
一种新型DC/AC逆变器拓扑结构的研究与应用
蒋晓梅, 芮延年
(苏州大学机电学院，江苏 苏州215021)
摘要: 提出了一种新型的DC/AC逆变器拓扑结构，并分析了其工作原理。它是一个改进的电压馈电串/并联软开关准谐振逆变器，能达到大范围且平稳的输出功率调节、低的开关损耗和成本，在仿真和电子镇流器的实际应用中得到了验证。
关键词: 串/并联准谐振；软开关；DC/AC逆变器
一种变压器反极性连接的双向DC-DC变换器
张 涛，瞿文龙
（清华大学电机系，电力系统国家重点实验室，北京 100084）
摘要：本文对一种隔离变压器反极性连接时的双向DC-DC变换器进行了研究。隔离变压器副边绕组极性的不同选择可使变换器分为正向连接型和反向连接型两种。本文介绍了反向连接时变换器的工作原理和特点。研究了传递的功率与占空比、移相角以及两边电源电压的关系。比较了两种不同的连接方式对变换器开关器件电流电压应力的影响。在保持50％占空比不变、采用移相调节功率时，两种拓扑结构具有相同的性能。实验结果验证了这种反向极性连接的变换器也可以正常地工作于占空比调节方式下。
关键词：双向DC/DC变换器; 变压器反极性连接; 功率传递; 移相控制; 占空比控制
串联充电-并联放电型电感储能线圈炮系统的研究
赵良英, 刘秀成, 于歆杰
（清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京100084）
摘要：建立了串联充电-并联放电型电感储能单级脉冲感应线圈炮的系统模型，利用PSpice对系统特性进行了仿真，分析了弹丸线圈时间常数、转换电容、初始位移等参数对发射过程的影响，并对比了单个电感线圈储能和两个电感线圈串联充电-并联放电型电源拓扑的发射结果。搭建了由两个电感线圈构成的串联充电-并联放电的小型线圈炮实验系统，其中控制电路以DSP芯片TMS320F2812为基础设计而成。实验结果和仿真结果吻合较好，验证了系统模型的正确性。
关键词：电感储能；线圈炮；脉冲电源；PSpice；DSP
上海AEMS与EMS数据交换平台的设计和实现
徐彭亮1, 何光宇1，梅生伟1, 张王俊2, 王 伟2
(1.清华大学电机系电力系统国家重点实验室, 北京 100084; 2.上海市电力公司, 上海 200122)
摘要：结合电力系统的工程实践，本文给出了AEMS[1-4] (Advanced EMS)与传统EMS之间进行数据交换的方法。AEMS是一个基于SOA (Service-Oriented Architecture) 的分布式应用系统。为了实现AEMS与EMS之间数据交换，我们设计了一个由伺服端和客户端两部分组成的数据交换平台。该平台的作用是解决AEMS与EMS之间数据交换的难题，为AEMS提供数据交换服务。本文将从AEMS与EMS间的数据交换、数据交换平台的设计与实现、数据交换的难点、运行效果几个方面展开阐述。本文提出的系统已于2007年4月起在上海电网投入试运行，始终运行稳定，并表现出良好的性能。
关键词：先进的能量管理系统; 数据交换平台; 双机热备
铁电体触发赝火花开关实验研究
丁恩燕1,2，李爱萍1，范植开1，金 晓1， 杨周炳1， 高凤琴1
(1. 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳919-1015信箱 621900;
2. 中国工程物理研究院北京研究生部, 北京 100088)
摘要：本文阐述了铁电体触发开关的工作原理，进行了铁电体触发开关的实验研究。得出了气压与开关导通时间和延时的关系，并对此实验结果进行了分析。在开关间距为3mm、真空度为2.5Pa、阴极腔的深度为19mm、小孔直径为4mm的条件下测得开关的抖动小于3ns。实验结果表明触发电压的高低对开关抖动的影响很大，随着触发电压的升高开关的抖动越来越小。当触发电压达到6kV左右时，开关的抖动小于1ns。
关键词：赝火花开关; 空心阴极; 铁电体触发极
基于MSP430的综合选线保护系统的开发与研究
王 琦, 袁振海
（南京工业大学自动化学院，江苏 南京 210009）
摘要：论文在对零序暂态能量、零序有功功率、零序直流选择性等漏电保护原理进行分析的基础上，进一步深入研究了零序直流选择性漏电保护原理，提出了对传统零序直流选择性漏电保护原理的改进方案，并提出了一种将三者相结合的漏电综合选线保护方案。设计出了一种漏电综合选线保护装置，并设计了软件程序。系统的硬件设计采用了模块化的设计思想，主要包括数据采集单元、处理单元等。通过软件的设置来实现多路交流信号的软件同步采样。系统的软件设计也采用了模块化设计思想。
关键词：电网; 漏电保护; 消弧选线, MSP430F449
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