关于发展高温超导输电的建议
严陆光， 周孝信， 甘子钊， 周　远， 卢　强， 赵忠贤， 周　廉， 程时杰， 刘峰松，
肖立业， 林良真， 韩征和， 信　赢， 戴少涛， 来小康， 唐跃进， 罗二仓， 王俊杰，
丘　明， 李柏青， 于坤山， 古宏伟， 任　丽， 冯　霞， 许　熙
（中国科学院学部咨询研究组， 北京１００１９０）
摘要： 为解决我国日益突出的能源资源和负荷分布不均的矛盾，提高能源、环境和经济等综合利用
效率，中国科学院学部于２０１１ 年１２ 月设立了“高温超导输电” 的咨询项目，力求前瞻思考和探讨
高温超导输电的可行性并为国家发展此项前沿技术提供咨询意见。本项目在严陆光院士的主持
下，组织２０ 多位院士和专家，经过一年多的深入调研和研讨，形成了《关于发展高温超导输电的建
议》咨询报告。报告分析了国内外高温超导输电技术发展和示范应用情况，认为高温超导输电具
有大容量、低损耗、体积小、重量轻、系统可靠性高、节约资源、环境友好等优势，有望在我国未来电
网发展中发挥重要作用。报告还针对我国相关技术和政策等方面的问题，提出了我国发展高温超
导输电路线图和设立“高温超导输电”项目等政策建议。
关键词： 高温超导输电； 超导电缆； 未来电网

基于ＤＲＴＵ 的动态ＳＣＡＤＡ 系统的构想与设计
何光宇， 程　林， 刘　锋， 沈　沉， 叶键民
（清华大学电机系电力系统国家重点实验室， 北京１０００８４）
摘要： 随着智能电网发展，快速变化的动态元件愈来愈多地被引入到电力系统中，对在线动态分析
控制功能的要求也将日益迫切。为适应这一变化，本文提出将已有ＳＣＡＤＡ 系统改造成动态ＳＣＡ⁃
ＤＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＳＣＡＤＡ，ＤｙＳＣＡＤＡ）系统的构想，并详细讨论了ＤｙＳＣＡＤＡ 子站、主站的设计方案，指
出ＤｙＳＣＡＤＡ 子站具有毫秒级动态、差分信息和事件驱动三大特性，而ＤｙＳＣＡＤＡ 系统则具有实时
性与同步性佳、完整性好、自适应性强、可较好保护已有投资等优势，可为电网的动态分析与控制提
供实时、同步、完整的动态数据。论文最后，还提出了ＤｙＳＣＡＤＡ 升级改造方案。基于以上设计开
发的ＤＲＴＵ 原型和ＤｙＳＣＡＤＡ 原型系统已于２０１２ 年６ 月起投入试运行，运行结果初步验证了本文
设计的正确性与可行性。
关键词： 动态分析与控制； 动态ＲＴＵ； 动态ＳＣＡＤＡ

动态ＳＣＡＤＡ 原型系统构建及其通信系统的实现方法
叶键民^１， 何光宇^１， 梅生伟^１， 于　浩^１， 刘　炜^２， 孙振权^２
（１． 清华大学电机系电力系统国家重点实验室， 北京１０００８４；
２． 陕西省地方电力（集团）有限公司， 陕西西安７１００６１）
摘要： 智能配电网的建设，紧紧依赖于可靠的数据采集与监控系统的建立。在智能配电网的环境
下，主站与子站间数据通信大幅增加，同时要求数据采集系统提供全面、实时的动态数据，而目前
ＳＣＡＤＡ 系统及ＰＭＵ 均无法满足此需求，为此提出一种将ＳＣＡＤＡ 系统升级为动态ＳＣＡＤＡ 的方法：
通过引入新型采集终端动态ＲＴＵ，从硬件和软件两个层面对ＳＣＡＤＡ 系统进行改造，使其满足智能
配电网动态信息采集的需求。在此基础上，搭建动态ＳＣＡＤＡ 原型系统，详细研究其通信实现中存
在的通信阻塞问题，提出非阻塞式ＩＥＣ １０４ 规约实现方法。最后在所搭建的动态ＳＣＡＤＡ 原型系统
中，对此方法进行压力测试，结果表明，该方法能够显着提高动态ＳＣＡＤＡ 系统通信的可靠性。
关键词： 智能配电网； 动态ＳＣＡＤＡ； ＩＥＣ １０４ 规约； 非阻塞式通信

电动出租车功率需求影响因素随机过程分析与建模
张曦予， 肖湘宁
（新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学）， 北京１０２２０６）
摘要： 电动出租车的充电功率需求将对电网产生一定影响。首先利用泊松过程得到充电开始时间
的随机分布序列；其次利用初始ＳＯＣ 计算估算充电服务时间。然后利用充电开始时间、充电服务
时间以及实测的充电功率曲线建立电动出租车功率需求模型。最后利用某重点示范电动出租车充
电站的运行数据及充电开始时间和充电服务时间计算模型，得到电动出租车充电站一天内的充电
功率曲线。建模的计算结果与实际充电站的功率曲线对比证明了模型的有效性。
关键词： 电动出租车； 功率需求； 充电开始时间； 充电服务时间； 运行规律

基于最优加权Ｂｕｒｇ 谱估计的间谐波智能分析方法
陈国志， 张　健， 丛　贇， 卢志飞， 汪　洋
（国网舟山供电公司， 浙江舟山３１６０２１）
摘要： 为改善Ｂｕｒｇ 算法的频率分辨率和谱线分裂现象，提出一种最优加权Ｂｕｒｇ 谱估计的间谐波智
能分析方法。首先在平均频率误差方差最小意义下获得最优权函数，通过使加权的二阶前后向预
测误差平均功率最小化来获得二阶滤波器系数，然后采用Ｌｅｖｉｎｓｏｎ 递推获得一阶反射系数，进而得
到谐波和间谐波的个数及频率初值。同时，提出各间谐波频率学习率的自适应调整算法，最后应用
改进的Ａｄａｌｉｎｅ 神经网络精确分析谐波和间谐波的频率、幅值和相位。仿真结果表明所提算法的
谱估计性能优于传统的Ｂｕｒｇ 算法，计算复杂度远低于特征空间法，具有分辨率高、精度高、鲁棒性
强的优点。
关键词： 间谐波； 最优加权； Ｂｕｒｇ 算法； 神经网络； 电力系统

不平衡系统下无功补偿的策略研究
赵　影^１， 裴鹏鹏^１， 杜乃成^２
（１． 天津理工大学自动化学院， 天津市复杂系统控制理论及应用重点实验， 天津３００３８４；
２． 天津市瑞灵自动化工程有限公司， 天津３００３８４）
摘要： 本系统设计的是以三电平空间矢量控制方案建立调制数学模型并分析控制过程，以瞬时无
功理论为基础对无功量进行提取，又讨论了负载在不平衡时的补偿，通过基于ｄ⁃ｑ 坐标系的双序同
步控制ＳＶＧ 的策略，分离出三相不对称的正负序分量，采用对正序和负序同步控制器分别对ＳＶＧ
的输出进行正序和负序分量闭环反馈控制，最终实现对无功功率的实时补偿和提高电网的功率因
数，通过仿真验证了该理论的正确性，并且通过实验对其中阻感负载情况下的无功分量进行实时补
偿，根据提取的无功量通过空间矢量调制，补偿到电网中使功率因数得到显着提升。
关键词： 无功补偿； 空间矢量； 双序同步控制； 微处理器

动态连续潮流与自适应混沌粒子群结合计算静态电压稳定裕度
李　娟， 薄明明， 赵迎春， 宋彬彬， 刘志士
（东北电力大学电气工程学院， 吉林省吉林市１３２０１２）
摘要： 提出一种动态连续潮流（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｎｔｉｎｕａｔｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｆｌｏｗ，ＤＣＰＦ） 与自适应混沌粒子群优化
算法（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｈａｏｔｉｃ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｗａｒｍ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ＡＣＰＳＯ）结合求取系统最大静态电压稳定裕度的
方法。该方法以静态电压稳定裕度最大为目标函数，针对连续潮流在处理不平衡功率上存在不足，
将动态潮流算法引入到连续潮流模型中，根据发电机和负荷的静态频率特性分配系统的不平衡功
率，建立ＤＣＰＦ 模型；用ＤＣＰＦ 计算每一组控制变量对应的静态电压稳定裕度；用ＡＣＰＳＯ 进行最优
控制变量组合的搜索，求取最大静态电压稳定裕度；ＡＣＰＳＯ 算法通过将混沌算法引入到粒子群优
化中，克服单纯粒子群优化算法计算速度慢、有时易陷入局部最优解的缺点。算例验证了该算法的
有效性。
关键词： 连续潮流； 不平衡功率； 动态连续潮流； 自适应混沌粒子群算法； 静态电压稳定裕度

基于单周期控制的快速响应ＰＦＣ 变换器研究
黄　超， 林维明， 张　强
（福州大学电气工程与自动化学院， 福建福州３５０１０８）
摘要： 提出了一种基于负载电流前馈与单周期控制技术相结合的快速负载动态响应功率因数校正
（ＰＦＣ）变换器控制策略。负载电流信号与传统输出电压反馈信号相乘并作为单周期控制载波信
号，保证了ＰＦＣ 变换器具有快速的负载瞬态响应。此外，论文设计了两种自适应输出电流纹波补
偿方法，有效抵消了负载电流前馈引入的输出二次纹波，减少了稳态下输入电流畸变。最后，基于
单相Ｂｏｏｓｔ ＰＦＣ 电路，通过仿真与实验验证了所提控制方法的优越性。
关键词： 功率因数校正； 单周期控制； 负载动态响应； 纹波补偿

有源滤波器的改进开闭环迭代电流控制
张　莹^１， 吴敬兵^２
（１． 湖南铁道职业技术学院东院轨道交通系， 湖南株洲４１２００１；
２． 福建省电力有限公司福州电业局， 福建福州３５０００９）
摘要： 开环迭代控制已被应用于滤波器系统，但在利用谐波电流误差信息方面存在着不足，影响了
滤波器的性能。为了改善滤波器滤波效果，本文提出一种改进的开闭环迭代电流控制方法，增强了
系统的稳定性，另外得到了该方法在滤波器中应用的收敛性条件分析。开闭环迭代电流控制器的
当前输出信号由前一次迭代时的输出信号及电流误差和当前次迭代时电流误差信号组合而成，其
充分利用了谐波电流误差信息，修正了开环迭代控制算法在滤波器中应用的不足。所提开闭环迭
代控制器结构简单，采用了Ｈｅｂｂ 学习规则自适应调节控制器的参数，优化了控制器性能，系统具
备较好的抑制电网谐波的能力，电流稳态控制误差较小。最后，仿真与实验结果验证了方法的可行
性和有效性。
关键词： 有源滤波器； 开闭环迭代控制； 收敛； Ｈｅｂｂ 规则

永磁同步电机永磁体涡流损耗的二维有限元估算
梁斯庄， 沈建新
（浙江大学电气工程学院， 浙江杭州３１００２７）
摘要： 二维有限元方法具有计算速度快，精度高，结果收敛快并且波动小的优点。永磁同步电机，
特别是高速和大功率电机的永磁体涡流损耗不可忽略，而永磁体允许温升有限，高温容易引起退
磁。在电机设计时考虑永磁体的温升十分重要。本文采用二维有限元方法来估算三维条件下的永
磁体涡流损耗，并提出一种估算的方法。以普瑞斯０４ 电动汽车电机为例，仿真结果表明此方法实
用有效。
关键词： 涡流损耗； 二维有限元； 永磁体； 几何尺寸比

未来电网运行形态研究
高海翔， 王小宇， 刘　锋， 沈　沉， 梅生伟
（清华大学电机工程与应用电子技术系， 北京１０００８４）
摘要： 电网的运行形态指电网的运行和调度方式，它描述了电网中能量和信息的流动情况。未来
电网运行形态的研究是对现阶段电网发展方向的一种预测，其结果将为电网规划设计、设备研发和
标准制定提供战略参考。本文回顾了电网运行形态的发展历史，并在分析电网发展驱动因素的基
础上，结合对未来电网在供应侧与需求侧重大结构变化的预测，设计了未来电网的运行形态。研究
表明，需求侧的发展与变化将是未来电网运行和调度的重要特点，它使得未来电网中能量和信息的
流动形式更为灵活同时也更为复杂。这样一种未来电网运行形态的实现，依赖于需求侧响应、微电
网等关键技术的支撑。
关键词： 未来电网； 运行形态； 需求侧响应； 微电网

基于快切技术的高压电源投切系统的研究
周雪松， 周金程， 马幼捷， 杨亚光， 崔立强
（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： 针对备自投装置已经不能很好地保证大型企业负荷供电的连续可靠性，为了更好地满足企
业生产的要求，本文提出了应用快切技术的必要性，分析了负荷电动机冲击电流产生的机理。结合
天津石化供电系统利用电力系统综合分析程序（ＰＳＡＳＰ） 进行实例仿真，通过对仿真结果的对比分
析充分说明了快切技术在电源切换和保证供电连续可靠性方面的优越性。
关键词： 快切技术； 供电系统； 冲击电流

一种磷酸铁锂动力电池组主动均衡充电系统
邱斌斌^１， 刘和平^１， 杨金林^２， 胡　勇^３， 郭　军^１， 余　阳^１
（１． 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４０００４４；
２． 重庆永通信息工程实业有限公司， 重庆４０００４８； ３． 宜宾普什重机有限公司， 四川宜宾６４４０００）
摘要： 研究了一种电动汽车用磷酸铁锂动力电池组分布式主动均衡充电系统。该系统由单体电池
管理模块和整车控制器组成。各模块之间通过ＣＡＮ 总线通信，单体电池管理模块与整车控制器之
间通过ＣＡＮ⁃ＵＳＢ 总线适配器进行通信。电池组中各单体电池分别配备了单体电池管理模块，单体
电池管理模块由单体电池检测单元和单体电池均衡充电单元构成，单体电池均衡充电单元采用反
激变换器实现由电池组向单体电池荷电状态低的电池进行补充电，从而实现各单体电池荷电状态
的基本一致，延长电动汽车续驶里程。最后对系统进行了４８Ｖ／１４０Ａｈ 磷酸铁锂电池组在静置模式
下的均衡实验。
关键词： 分布式； 主动均衡； 平均值比较法

新型ＦＲＰ 绝缘电杆结构优化设计
龚　靖， 张恩铭， 祁西汉， 陈　诚
（东北电力大学建筑工程学院， 吉林省吉林市１３２０１２）
摘要： 为适应输电线路的发展，利用电绝缘复合材料对１１０ｋＶ 电杆进行结构设计并作优化。针对
材料本身的刚性不足变形较大的特点，提出了不同截面类型并作对比分析，选取了性能较好的适合
ＦＲＰ 电杆的新型三角肋圆形截面。利用有限元Ａｎｓｙｓ 软件对电杆进行三维实体建模，借鉴输电线
路典型设计原则和钢管类设计条件，采用同结构、变尺寸的方法对模型施加荷载。参考输电设计规
范，归纳分析出最优的结构形式及尺寸，电杆高为１７ｍ，直径为３５０ｍｍ，壁厚为１０ｍｍ。为确保电杆
运行可靠性，数值模拟了电杆在不同荷载工况下最大强度及变形，验证最大运行应力为１０９ＭＰａ，杆
顶位移８􀆰 ０６ｃｍ。研究结果表明，这种分析方法设计出的电杆安全可靠，为复合材料电力应用提供
理论支持。
关键词： 复合材料； ＦＲＰ； 结构优化； 结构选型