适用于连锁故障的交直流电网静态等值方法
张振安^１， 张雪敏^２， 曲昊源^２， 李晓萌^１， 姚　锐^２， 张翔昱^２
（１． 国网河南省电力公司电力科学研究院， 河南郑州４５００５２；
２． 清华大学电机系， 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室， 北京１０００８４）
摘要： 为了提高连锁故障分析的效率，研究了交直流电网的静态等值方法。首先，将直流线路等效
为交流线路，然后使用扩展Ｗａｒｄ 等值对外网进行化简。在现有方法提供的等值网络阻抗和功率
的基础上，提出了等值线路、发电和负荷的容量设置、故障设置的方法。对比了直流线路的交流等
效阻抗法和等效负荷法的误差。利用ＩＥＥＥ １１８ 系统验证了所提方法对连锁故障分析的有效性。
关键词： 交直流电网； 连锁故障； 扩展Ｗａｒｄ 等值

考虑支路负载率均衡性的输电网规划
聂宏展， 郑鹏飞， 李　帅， 马迎东
（东北电力大学电气工程学院， 吉林省吉林市１３２０１２）
摘要： 差分进化算法搜索速度快，但策略过于单一，存在早熟收敛现象。混沌优化算法的随机性、
遍历性使得算法全局搜索能力强，但收敛速度慢。提出结合两种算法的混沌差分进化算法，进行优
势互补。采用猫映射来替代传统的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ 映射来提高混沌算法的计算速度，改变变异、交叉策
略，增加混沌扰动来提升算法的全局和局部搜索能力。采用的输电网规划模型以综合投资运行费
用和支路负载率方差为目标函数，考虑方案的经济性、安全性，同时优化重载及轻载线路，使支路潮
流分布更加合理。通过１８ 节点算例分析验证了模型的有效性及算法的可行性。
关键词： 输电网规划； 支路负载率方差； 差分进化算法； 混沌优化算法； 混沌差分进化算法

用于ＩＧＢＴ 模块结温预测的热⁃电耦合模型研究
吴岩松， 罗皓泽， 李武华， 何湘宁， 邓　焰
（浙江大学电气工程学院， 浙江杭州３１００２７）
摘要： 随着ＩＧＢＴ 模块功率等级及密度的提高，因功率损耗而导致芯片温升加剧进而导致变流系统
崩溃的问题愈发突出。对功率器件及散热系统的深入研究有助于功率器件封装设计、器件选型、系
统布局以及逆变器的可靠运行。本文通过有限元分析方法对ＩＧＢＴ 模块和散热系统的瞬态热阻抗
进行了提取，所得结果与厂商数据手册吻合，而且通过所用方法验证了热阻抗曲线的普适性，最后
利用热特性ＲＣ 等效网络建立热⁃电耦合模型，可对芯片动态结温进行预测。
关键词： 瞬态热阻抗； 有限元； 热⁃电耦合模型； 动态结温预测

ＳｉＣ 功率器件的开关特性探究
赵　斌， 秦海鸿， 马策宇， 袁　源， 钟志远
（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： 与Ｓｉ 功率器件相比，ＳｉＣ 功率器件因其阻断电压高、开关频率高和工作温度高的性能特点，
显示出广阔的应用前景。本文分析了ＳｉＣ 肖特基二极管和ＳｉＣ ＭＯＳＦＥＴ 的开关特性，重点研究其
与Ｓｉ 功率器件的特性与应用差异。设计制作了基于Ｂｕｃｋ 变换器的测试实验样机，分别采用Ｓｉ 功
率器件和ＳｉＣ 功率器件进行测试，对测试结果进行了对比分析。实验结果验证了文中分析的开关
特性差异，从而为ＳｉＣ 功率器件的优化选择和应用提供了一定依据。
关键词： 碳化硅； 肖特基二极管； ＭＯＳＦＥＴ； 开关特性

磁集成正激变换器输出电流纹波减小的分析和设计
卢增艺^１， 陈　为^２， 陈志宇^２
（１． 台达电子企业管理（上海）有限公司， 上海２０１２０９；
２． 福州大学电气工程与自动化学院， 福建福州３５０１０８）
摘要： 基于集成磁件的等效电路模型，对现有磁集成正激变换器一的输出电流纹波减小特征加以
研究，发现了电流纹波转移的内在作用机制。提出磁集成正激变换器二的输出电流零纹波设计方
案，讨论零纹波设计对磁件磁通分布和绕组损耗的影响，并通过实验加以验证。
关键词： 磁集成； 正激变换器； 电流纹波转移； 零纹波

ＰＷＭ 整流器低开关频率电流调节器设计方法
宋文祥， 董　英， 朱洪志
（上海大学机电工程与自动化学院， 上海２０００７２）
摘要： 在低开关频率时采用传统电流调节器设计对ＰＷＭ 整流器进行控制，将导致ｄｑ 轴电流的严
重耦合，甚至系统不能正常工作。本文分析了ＰＷＭ 整流器的离散化模型，考虑实际系统中存在的
ＰＷＭ 延迟，基于复矢量概念并结合整流器离散特性进行了直接离散化电流调节器设计。该设计方
法不需要进行双线性变换，且其闭环系统与采样周期无关，性能稳定。通过几种离散化调节器的仿
真结果对比显示了直接设计离散电流调节器的优越性能。
关键词： ＰＷＭ 整流器； 低开关频率； 离散电流调节器； 直接设计法

组合双向升压直流变换器型高频链逆变器
陈艳慧， 陈道炼
（福州大学电力电子与电力传动研究所， 福建福州３５０１０８）
摘要： 提出了一类组合双向升压直流变换器型高频链逆变器电路结构与拓扑，它由两个隔离双向
升压型直流变换器输入侧并联、输出侧反向串联构成。深入研究了互补和独立两种电压瞬时值反
馈控制方案及关键电路参数设计准则等。研究表明，采用互补控制时占空比变化范围小、副边功率
开关电压应力小、输入电流和输出电压纹波小等特点；采用独立控制时占空比变化范围大、副边功
率开关电压应力大、输入电流及输出电压纹波大等特点。研制了单端式５００ＶＡ １８⁃３２ＶＤＣ／
１１５Ｖ４００ＨｚＡＣ 互补控制逆变器样机，给出了样机测试结果。
关键词： 隔离升压直流变换器； 双向功率流； 高频链； 逆变器

电动汽车ＢＭＳ 电磁兼容性能优化研究
李　旭^１， 王丽芳^２， 何举刚^１， 汪正胜^１
（１． 重庆长安汽车工程研究总院， 重庆４０１１２０； ２． 中国科学院电工研究所， 北京１００１９０）
摘要： 电池管理系统（ＢＭＳ）是电动汽车能量管理的重要部分，它提供整车控制策略的重要参数，由
于电池管理系统工作于电动汽车恶劣的电磁环境之中，所以提高ＢＭＳ 的抗电磁干扰性能对于保证
整车的安全可靠运行至关重要。基于长安中混电动车平台，分析了车内电磁环境及其对ＢＭＳ 的耦
合干扰机理，并研究了ＢＭＳ 的有效电磁兼容性设计技术，重点提升了ＢＭＳ 的抗干扰性能。试验结
果表明，经优化设计后的ＢＭＳ 能良好地适应电动车复杂的电磁环境。
关键词： 电动汽车； 电池管理系统； 电磁兼容； 电磁干扰

适于电磁场逆问题鲁棒和全局优化的蚁群算法研究
聂　曼， 杨仕友
（浙江大学电气工程学院， 浙江杭州３１００２７）
摘要： 为克服现有鲁棒优化算法计算效率低的问题，本文提出了一种适于电磁场逆问题鲁棒和全
局优化的蚁群（ＡＣＯ）快速优化算法。算法重新设计了算法结构，提出了有效计算鲁棒性能参数的
方法。数值优化结果验证了算法的优越性和有效性。
关键词： 蚁群算法； 电磁场逆问题； 优化； 鲁棒设计

电磁轨道发射器结构刚度系数与刨削形成
杨　丹^１，２， 袁伟群^{１ ，３}， 赵　莹^{１ ，３}， 陈　允^{１ ，２}， 王咸斌^{１ ，２}， 严　萍^{１ ，３}
（１． 中国科学院电工研究所， 北京１００１９０； ２． 中国科学院大学， 北京１００１９０；
３． 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室， 北京１００１９０）
摘要： 在电磁发射过程中，当电枢的速度达到一定值时，轨道就会产生刨削缺陷。一旦轨道发生刨
削缺陷，就会影响发射器的发射速度，严重时轨道被废弃。因此避免刨削的形成，有助于发射器寿
命的提高。本文使用ＡＮＳＹＳ 软件对一种试验型小型方口径电磁轨道发射器进行仿真，进而得到了
不同电流条件下发射器内膛的导轨变形和结构刚度系数分布，并对不同材料的轨道的刨削位置进
行统计。本文发现，试验型电磁轨道发射器导轨结构刚度系数分布的不均匀性是诱导刨削形成的
原因之一。
关键词： 刨削形成； 结构刚度系数； 刨削分布

新能源电力系统中的储能技术研究综述
丛　晶^１， 宋　坤^２， 鲁海威^３， 高晓峰^３， 肖　白^１
（１． 东北电力大学电气工程学院， 吉林省吉林市１３２０１２； ２． 辽宁省电力有限公司
电力经济技术研究院， 辽宁沈阳１１００１５； ３． 吉林省电力有限公司， 吉林长春１３００２１）
摘要： 该文综述了以风力发电为代表的新能源电力系统中储能技术的研究现状。首先讨论储能技
术对含高比例风电电力系统的重要意义；其次系统地比较目前各种储能技术的研究进展，其中阐述
了多种储能技术的原理，分析了各种储能技术的特性，总结了不同储能技术的优点和存在的主要问
题及其应用范围。然后针对新能源电力系统，采用多种储能技术协调配合的、具有大容量、快响应
能力的复合多元的综合储能技术。最后指出优化配置多种储能电源是有待深入研究的课题。
关键词： 新能源电力系统； 储能技术； 风力发电； 可再生能源

光伏微电网ＰＣＣ 点功率跟踪双闭环控制策略及应用实例
陈任峰^１， 黄少伟^１， 陈来军^１， 赵丰富^２， 傅冬生^２， 王　斌^２
（１． 清华大学电机系， 电力系统国家重点实验室， 北京１０００８４； ２． 宣城供电公司， 安徽宣城２４２０００）
摘要： 光伏微电网联络线功率良好的可控性是其与配电网协同运行的功能基础，联络线功率的调
节可以通过公共联接点（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ，ＰＣＣ）功率跟踪控制的方式实现。本文提出了一
种工程实用性高的ＰＣＣ 点功率跟踪双闭环控制策略，该策略主要由外环控制和内环控制两个部分
组成，其中前者通过功率比较的方法确定功率补偿的方向和大小，后者通过有功无功解耦控制（ＰＱ
控制）的方法实现功率的精确跟踪。进一步，通过仿真分析和现场实验，对本文所提出的ＰＣＣ 点功
率控制策略进行了验证。多种工况下的测试结果表明，该策略可较好地实现参考功率跟踪控制。
关键词： 光伏微电网； ＰＣＣ 点功率跟踪； 储能控制； ＰＱ 控制

ｄｑ 变换用于电压暂降瞬时检测的合理性分析
罗　超， 陶　顺， 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： 基于ｄｑ 变换的电压暂降检测方法具有良好的动态性能，因此适用于电压暂降的瞬时测量与
实时补偿，在动态电压调节器等电力调节装置中应用广泛。关于ｄｑ 变换能否瞬时检测电压暂降的
特征量，国内的一些学者和电力工作者对此存在质疑。本文详细推导了基于ｄｑ 变换的电压暂降检
测方法的原理，并对其特性进行了分析，以解释该方法的合理性，最后利用ＰＳＣＡＤ 进行了仿真验
证。
关键词： 电压暂降； 电能质量； ｄｑ 变换； 暂降幅值； 相位跳变角

变压器环流损耗的计算与软件设计
李　岩， 张振海， 李国丽， 高延超
（沈阳工业大学特种电机研究所， 辽宁沈阳１１０８７０）
摘要： 采用数值计算方法得到一台变压器漏磁场沿绕组径向和轴向的分布情况，并与解析方法进
行对比，阐述了解析方法及数值解法的优缺点。为计算方便和提高计算精度，本文利用从有限元计
算模块导入和解析法两种方式得到变压器漏磁场，自动生成导线排布。基于积分原理，提出一种适
用于变压器各种绕组形式的环流损耗计算模型。编制软件对一台３１５００ｋＶＡ 变压器的低压绕组三
种换位方式的损耗进行分析，并与实验结果进行对比和分析。
关键词： 漏磁场； 导线排布； 积分原理； 环流损耗； 换位方式

永磁同步电机控制硬件在环测试平台的实现
林　潜^１， 葛宝明^１， 毕大强^２， 李秋生^２
（１． 北京交通大学电气工程学院， 北京１０００４４；
２． 电力系统国家重点实验室， 清华大学电机系， 北京１０００８４）
摘要： 为实现电机控制器的性能设计及验证，提出了基于ＲＴ⁃ＬＡＢ 和ＪＭＡＧ 的永磁同步电机硬件在
环（ＨＩＬ）实时测试平台。利用ＪＭＡＧ 电磁软件建立了永磁同步电机（ＰＭＳＭ）的有限元分析模型，应
用ＲＴ⁃ＬＡＢ，搭建了永磁同步电机及逆变器的实时仿真系统，将其与真实的电机数字控制器相连，
实现了永磁同步电机的矢量控制。将ＨＩＬ 平台实验结果和全实物平台实验结果进行了比较，验证
了该平台的准确性和有效性。
关键词： 永磁同步电机； 硬件在环； ＲＴ⁃ＬＡＢ