我国近期化石能源发展的展望、特点及其生产储运安全的重要性

严陆光¹,黄常纲¹,谭宗颖², 冯 霞³

 （1.中国科学院电工研究所,北京 100190; 2.中国科学院文献情报中心,北京 100190;3.中国科学院院士工作局,北京100864）

摘要:近期内保证我国化石能源可靠安全的供应仍是我国能源发展的重要方面。根据我国的实际情况与未来预测，研究分析了我国化石能源近期发展的特点，强调应充分重视生产和储运的安全问题，重点解决煤炭生产安全、海洋石油勘探开发及陆上油气储运的安全，提出了一些有关建议，可供有关部门与专家进一步研究参考。

关键词：化石能源;展望与特点;生产储运安全 

基于非线性观测器的PMSM转子位置估计

吴  冰¹，朱德明^{1 2}，李叶松¹，程善美¹

(1. 华中科技大学控制科学与工程系，湖北 武汉 430074; 2. 南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，江苏 南京 210016)

摘要：本文提出了一种基于非线性观测器的永磁同步电动机(PMSM)的转子位置估计方案。非线性观测器构造两个新的状态变量，利用这两个状态变量中所包含的位置信息，将电动机转子的位置估算出来。为验证此方案的稳定性和可行性，以TI公司的数字信号处理器TMS320F2812为核心搭建硬件平台，对整个控制系统进行了实验验证。实验结果表明，所采用的非线性观测器对转子位置的估算非常有效，同时整个控制系统在比较宽的调速范围内能稳定运行。

关键词： 非线性观测器；永磁同步电机；位置估计

基于概率谐波电流源的交流电力机车模型研究

田钰笙，姜齐荣，田 旭 

(清华大学电机工程与应用电子技术系，北京 100084 )

摘要：本文基于大量实测数据，采用一种改进的最大熵法分析了交流机车负荷谐波的分布特性，并在PSCAD仿真平台上搭建了交流电力机车的等效电流源模型。电流源基波分量以三电平四象限整流桥模拟，用于仿真机车负荷的冲击性以及不对称性对电网的影响。谐波分量则利用MATLAB接口模块实现了概率谐波电流源，考虑了谐波受各种随机因素的影响。由于谐波电流源模型基于实测数据，故仿真结果更接近实际情况。

关键词：电气化铁道；交流电力机车建模；概率谐波电流源；改进的最大熵法

分布式发电及其对配电网网损的影响分析

刘  琳，陶  顺，肖湘宁，李英毓

（华北电力大学电气与电子工程学院，北京 102206）

摘要：分布式电源接入电网后会对系统网络损耗产生重要影响。分布式电源对网损的影响与变压器及输电线路等元器件的电阻、运行台数或回数、分布式电源的并网位置、并网容量以及运行方式等密切相关。本文在一种理想条件下的简化配网模型上，推导了引入分布式电源前后的网损表达式，利用MATLAB计算分析各种因素对网损变化率的影响，得出了相应的结论，并为实际配电网中变压器选择、分布式电源的选址与定容提供了一定的理论依据。

关键词：分布式发电；配电网；网损；运行方式；变压器选择

三种电感储能型脉冲电源电气性能的比较研究

初祥祥，于歆杰，刘秀成

（电力系统国家重点实验室，清华大学电机系，北京 100084） 

摘要： 详细分析了三种典型电感储能型脉冲电源的原理。在保持初始电感总储能相同的前提下，基于Simplorer^®8软件，对三种拓扑进行了仿真，选取了主开关元件耐压水平和负载电流倍增系数这两个主要的电气性能指标，对三者进行了比较。

关键词：电感储能型脉冲电源 Simplorer^®  电气性能

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  开关电源远场共模电磁辐射模型及其特性研究

和军平, 纪科健, 付  琦, 王汝泉

(哈尔滨工业大学深圳研究生院, 广东 深圳 518055)

摘要：针对一台小功率反激式开关电源，从线缆共模辐射的角度辨识其主要共模电磁辐射等效激励源和辐射体结构，得出新形式的简化共模辐射模型。用Ansoft HFSS软件考察了该模型的远场辐射特性，通过与实测结果对比，验证了其有效性。最后，仿真研究了输入/输出线缆长度、电网共模射频阻抗、地平面、线缆布局等因素对共模远场辐射的作用。

关键词：开关电源; 远场辐射; 共模辐射模型; 有限元仿真

无线电能传输系统中影响传输功率和效率的因素分析

李  阳^1,2，杨庆新^1,2，陈海燕¹，闫  卓³，张  献^1,2，薛  明²

 (1．河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建实验室，天津300130；

2．天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室， 天津 300387；

3．中国电工技术学会，北京 100823）

摘要: 射频功放模块是无线电能传输系统的重要组成部分，它的输出功率的大小直接决定了无线电能传输系统的传输功率。阻抗匹配是射频功放模块功率有效输出的必要条件，因此阻抗匹配对无线电能传输意义重大。本文理论分析了无线电能传输系统的等效阻抗以及影响阻抗值的因素。并针对无线电能传输系统阻抗特性提出了五种不同的调节阻抗的方法，并分析了其对无线电能传输系统的传输功率和效率的影响。最后进一步通过实验证实了所提参数对系统功率和效率的影响，为提高无线电能传输功率和效率提供了参考和借鉴。

关键词：无线电能传输；耦合谐振；最大功率；阻抗匹配

12脉冲自耦变压整流器的优化与滤波电感的设计

蒋磊磊，陈乾宏，毛 浪

(南京航空航天大学，江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，南京 210016)

摘要：多脉冲整流器作为一种无源整流装置，具有系统可靠性高，结构简单，效率高，过载能力强等特点，广泛应用于航空领域。相关航空标准规定交流用电设备输入电流THD 10%，而12脉冲整流器输入电流THD的理论值为15.2%，不能满足要求。为满足谐波标准，通常在交流侧和直流侧串入电感来降低输入电流的THD，针对P型12脉冲自耦变压整流器，从理论上推导输入电流谐波表达式，为交直流侧的设计提供依据，同时采用高饱和磁通密度的铁钴钒材料设计磁性元件，减小了系统体积和重量，完成了一台4kW 12脉冲自耦变压器的设计，输入电流THD满足航空标准。

关键词：  12脉冲，自耦变压器，铁钴钒，电感，THD 

环形平面EMI滤波器差模电感的提取与实现

朱  叶，王世山

(江苏省新能源发电与电能变换重点实验室（南京航空航天大学)，江苏 南京 210016） 

摘要：平面EMI滤波器是电力电子系统小型化、模块化和集成化的一条有效途径，其差模电感是由两个具有对称结构的共模电感产生的漏感实现。作为抑制EMI差模传导干扰噪声的重要部件，差模电感必须得到精确计算和设计。本文求解了应用于环形平面EMI滤波器中共模电感之间漏感计算的解析表达式，建立了漏感提取的数值计算模型，并通过计算与测量结果将两种方法进行了比较。在此基础上，分析了共模电感绕组主要结构尺寸对漏感值的影响，总结了设计中调整漏感值的途径。本文实现了该类漏感结构，实验结果说明建立的数值模型的精确性，调整漏感值措施的可行性，为平面滤波器差模电感的实现提供有益指导。

关键词： EMI滤波器；差模电感；漏感；数值计算模型 

高压电源快切对企业电网继电保护影响的研究

周雪松，崔立强，马幼捷，周金程，杨亚光

（天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室（天津理工大学），天津300384） 

摘要：高压快切装置在电源切换时，会对系统产生冲击包括低电压和冲击电流，如冲击过大可能引起继电保护动作，造成切换失败。本文对电源切换过程进行了理论研究,给出了母线残压和冲击电流的数学表达式，分析了切换可能引起误动的保护的类型及其原因，同时提出了快切装置和继电保护配合的措施，可以有效减小电源切换冲击，防止继电保护误动，提高切换成功率，保证负荷供电可靠性，并以实际系统为例进行了仿真验证。

关键词：快切装置；电源切换；继电保护；差拍电压；冲击电流 

短路条件下变压器器身轴向振动的分析

李  岩，周  伟，井永腾，韩芳旭

 (沈阳工业大学特种电机研究所，辽宁 沈阳 110870)

摘要：基于电力变压器绕组轴向振动的质量弹簧系统数学模型并考虑变压器绕组的轴向振动的非线性特点，简化计算模型。本文针对一台型号为DFP1-240MVA/500kV的电力变压器，建立了由铁心、绕组、垫块、夹件和拉板组成的电力变压器器身振动的仿真模型，分别计算了变压器绕组和器身在不同轴向预紧力作用下的固有频率和振动型态，得出了轴向预紧力的变化与其轴向振动固有频率变化之间的关系。同时对短路条件下绕组轴向动态短路力所产生的器身轴向振动进行了分析。分析结果表明：短路时存在以50Hz和100Hz为基频的短路力，如果变压器的固有频率接近这两种频率及其倍频，会发生谐振，使振动位移变大，降低变压器结构的稳定性。

关键词：电力变压器；轴向振动；器身；预紧力；固有频率；短路力 

基于功率和载荷协调的变桨距控制策略研究

贺周耀¹，段  斌¹，苏永新¹，潘嘉琪¹，龙  辛²

（1.湘潭大学信息工程学院,湖南 湘潭411105； 2.湘电风能有限公司,湖南 湘潭 411105） 

摘要：风力机启动阶段变桨距实现最佳力矩，额定风速以上时变桨距实现恒功率控制。正常情况下变桨距过程引起的载荷变化不会超过设计阈值范围。但是，当风电机组设备老化疲劳后载荷阈值可能会下降，出现超载荷运行的现象，危害机组安全。本文在建立风电机组数学模型的基础上，分析了桨距角和载荷的内在关系，提出了功率和载荷协调的变桨距控制策略。当风电机组超载荷运行时，改变常规的变桨距控制策略，调整桨距角，优化变桨速率，以降低风电机组输出功率为代价，减小风电机组载荷，保证风电机组安全稳定运行。采用GH Bladed建模仿真，其仿真结果证明了控制策略的可行性和有效性。

关键词：变桨距控制；载荷；功率控制；协调控制 

基于成本效益分析的城市配电网典型供电模式规划

　 徐小芳¹，王承民²，白玉东² ，王 璞² ，徐芳敏¹ ， 陈 东¹ ， 张 麟¹ ， 袁一鸣¹  

（1. 浦东供电公司，上海200122； 2. 上海交通大学电气工程系，上海200240）

摘要：针对不同城市用地规划单元，本文从成本效益分析角度出发，结合规划单元边界条件，将电压等级规划、变电站规划、中压线路规划三者有机地统一，并考虑中压线路分支线及负荷分布对规划方案的影响，建立了规划单元的数学模型。根据供电区域用地类型的不同，只需对各自供电区块的规划单元进行求解，便可实现整个规划区的配电网规划。通过应用本方法对上海某居住区功能块配电网进行规划，验证了该方法的准确性和灵活性。

关键词：配电网规划；供电模式；成本效益分析；规划单元 

基于广义回归神经网络的谐波源建模

谢　康，杨洪耕，张　逸，黄  静

（四川大学电气信息学院，四川 成都 610065）

摘要：提出了一种基于广义回归神经网络采用实测数据的谐波源建模方法。引入电压运行度和功率负荷度概念，通过广义回归神经网络将它们与各次谐波电流幅值之间的非线性映射关系建立谐波源模型。在该模型中，对网络平滑系数进行了优化设计，将最小检测误差对应的平滑系数用于网络训练；对谐波源在不同运行条件下的负荷度-电流特性进行了研究，根据电压运行度和功率负荷度估计各次谐波电流幅值。以某中频炉实测数据为例，结果表明该模型计算值与实测值的误差很小，具有人为确定参数少、训练时间短、精度高等优点，是一种有效的谐波源建模方法。

关键词：电能质量；谐波源建模；广义回归神经网络；功率负荷度；实测数据 

TCIPC提高暂态稳定性的PI控制器设计

李 娟¹ ，闫乃欣¹ ，周建颖¹，闫乃波²，邬晗博³，  王 坤¹ ，陈小晋¹

（1.东北电力大学电气工程学院，吉林省 吉林市132012；2.呼伦贝尔电业局，内蒙古 海拉尔021000；

3．辽源供电公司，吉林 辽源 136200）

摘要：本文在研究可控相间功率控制器（Thyristor Controlled Interphase Power Controller，TCIPC）的基本结构和潮流控制原理基础上，建立了在dq0坐标下TCIPC支路电流、端口电压及控制的传输功率之间关系的数学模型；依据TCIPC功角特性说明了调节IPC电感支路参数可以控制联络线传输功率达到改善系统稳定性的机理；基于TCIPC的感抗参数与联络线传输功率的关系，以电流作为TCIPC晶闸管触发控制的同步信号，将感抗期望值作为该控制器的参考信号，设计了TCIPC触发角校正的PI定阻抗控制器；并搭建了带IPC简单系统模型进行仿真。仿真结果验证了该控制器的有效性，并说明通过对TCIPC感抗的控制，可以改善带IPC系统的暂态稳定性。

关键词：可控相间功率控制器；PI控制器；定阻抗控制；暂态稳定性 

基于小波变换的短期风速预测综合模型

陈德生，李培强，李欣然，邓  威，肖园园，刘乾勇

(湖南大学电气与信息工程学院，湖南 长沙 410082)

摘要：针对风速序列具有非平稳性、非线性、异方差性的特点，首先利用db3小波对原始风速序列进行多分辨率分析，并对其系数进行单支重构，得到表征风速序列内在特性不同频段上的概貌风速与细节风速；其次对不同频段上的风速序列建立时间序列主模型，采用LM检验法分析所建模型的残差序列，提出用ARCH模型和GARCH模型进行改进，更贴近实际地反应了风速变化的规律；最后通过实例验证该文方法能够有效提高预测精度。

关键词：异方差；风速序列；小波变换；预测精度 

分段输电线路求解整段参数计算理论研究

崔玉家¹ ，周泽宏²，刘孝全¹，吴  昊³，姚陈果³

( 1. 重庆市电力公司基建部，重庆 400014；2. 重庆石柱供电公司，重庆 409100；　 

 3. 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400030） 

摘要：输电线路工频参数的准确及时获得对电力系统至关重要，否则可能会给电力系统带来恶劣的影响，甚至造成重大电力事故的发生。目前国内外针对线路参数理论计算通常采用传统公式。针对中、短输电线路施工或运行中分段参数与整段参数的求解问题，本文以某220kV双回线路为例，验证得到传统方法在求解正序参数上可以很好应用，但在零序参数求解上存在较大误差。为提高零序参数理论计算的准确性，本文首次提出将输电线路划分为整的参数理论计算公式及其等值稳态电路模型，即对各分段输电线路进行参数测试，然后经过科学计算得出整段线路参数，为输电线路参数测量提供了一种快速有效的方法。经实例计算验证该模型在零序参数求解上相对传统模型而言误差更小，可用于中短输电线路的参数计算，并进一步提出了该模型的改进措施。

关键词： 输电线路；参数计算；分段参数

锂离子液流电池的研究进展

陈永翀¹ ，武明晓^1,2 ，任雅琨¹ ，康利斌¹ ，李彦菊^1,2 ，韩 立¹ ，林道勇² ，王秋平²

 (1.中国科学院电工研究所，北京100190；2. 北京好风光储能技术有限公司，北京100085)

摘要：锂离子液流电池是最新发展起来的一种化学储能电池技术，它综合了锂离子电池和液流电池的优点，是一种输出功率和储能容量彼此独立、能量密度大、成本较低的新型绿色可充电池。本文介绍了锂离子液流电池技术的研究背景，阐述了锂离子液流电池的结构组成和工作原理，并详细综述了锂离子液流电池国内外的研究状况，指出目前有待突破的关键技术问题。相关技术研究与发展有望开辟一种安全、环保和低成本的新型储能技术路线，并在未来广泛应用于新能源电网的储能系统。

关键词：锂离子液流电池；储能电池；新能源电网；原理；综述

太阳能 LED照明控制系统的设计与实现

郭凤仪¹，周  坤¹，姜丽丽¹，张凤龙¹，屠 宇²

（1. 辽宁工程技术大学电气与控制工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105；

2. 抚顺矿用集团有限责任公司矿用机电设备制造厂, 辽宁 抚顺 113004）

摘要：鉴于目前对太阳能新型能源的研究及相关技术的发展，设计了一种新型的太阳能LED照明系统。该系统以ATMEGA16单片机为控制核心，实现对蓄电池能量的智能管理和系统工作状态的准确控制。蓄电池和市电自动切换提供照明系统的电源。蓄电池充电状态的准确性由电压电流检测双环及核心控制器保证，并将最大功率跟踪算法运用其中，以实现精确的控制。LED亮度根据实际太阳光强度由控制器及TPS61042准确控制。多次测试实验结果表明该系统控制准确，转换效率较高，工作稳定。

关键词：太阳能；ATMEGA16；蓄电池充放电；LED照明 

改进型双管正激电源变换器的仿真及设计

朱  理¹ ，黄辉先²

（1. 湖南信息职业技术学院，湖南 长沙 410200;  2. 湘潭大学，湖南 湘潭 411105）

摘要：双管正激变换器作为一种主要的功率变换器，其开关电压应力低，可靠性高等优点，本文对传统双管正激电路做出改进，提高电路的效率。文章对改进后电路的工作过程及具体应用时遇到的问题做出了分析，给出了解决方案。与传统电路相比，改进后的电路控制电路得到了简化，两个主开关管中的一个能够工作在零电流开通和零电流关断状态，同步整流电路克服了死区和轻载环路电流的影响，电路的整体性能得到了提高。通过Saber软件对电路进行了仿真，并实验制作了一台15V/300W的样机，实验证明样机工作稳定，保护功能完备。

关键词：双管正激;同步整流;高效率; 仿真 

基于松耦合变压器的小功率CPT系统

于建阁，吕干云，吴张勇，齐立鹏

（浙江师范大学数理与信息工程学院,浙江 金华 321004） 

摘要：设计并实现了一种基于松耦合变压器小功率CPT（Contactless Power Transfer）系统。采用互感模型对松耦合变压器进行了分析，对其原边和副边进行了补偿。采用有芯PCB螺旋电感线圈来制作松耦合变压器的原边和副边绕组，给出了有芯电感的几何参数和物理参数。原边、副边之间通过高频方波传递能量。最后给出了整个系统的电路图。测试结果表明，当原边和副边距离在5mm以内时，电能传输效率较高，可为手机等小功率用电设备充电。

关键词：松耦合变压器；小功率；非接触电能传输；PCB螺旋电感线圈；高频方波