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电气工程学报
电气工程学报

张丰收

月刊

2095-9524

emanu@126.com

010-88379056

100037

北京市西城区百万庄大街22号

电气工程学报/Journal Journal of Electrical EngineeringCSTPCDCSCD北大核心
查看更多>>涉及的企业有开关控制设备制造业、电气设备元件制造业、变压器制造业、电力设备制造业、自动化产品制造业、其他输配电及控制设备制造业，仪器仪表及计量器具制造业、电机制造业等。读者为电气制造业企业的中高层管理、开发、设计、生产、技术人员、采购供应、质量保证人员、制造设备供应商，以及电气制造专业相关的院校和科研院所的专业人士。
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    混合三电平双有源桥变换器暂态直流偏置抑制

    刘春喜王昕杨永再
    215-224页
    查看更多>>摘要：二极管钳位型混合三电平双有源桥变换器采用扩展移相控制时,如果桥间移相比发生突变,变换器中的电流会产生直流偏置现象,使开关管电流应力增加,严重时还会导致系统过流和变压器磁饱和.针对该问题,研究了一种基于重构电感电流斜率的改进暂态直流偏置抑制方法.首先,分析暂态直流偏置的形成原因,构建暂态直流偏置模型.其次,根据不同的电感电流斜率选择最佳的开关状态,在最短时间内使电感电流斜率最大以抑制直流偏置.最后,在不同工作模式下,将改进方法与传统直流偏置抑制方法进行了仿真比较.结果表明,所提方法可以成功地抑制直流偏置,减小过流,且暂态过程仅占一个开关周期的10.2%,提高了系统的动态响应速度.

    混合三电平双有源桥变换器扩展移相控制暂态直流偏置重构电感电流斜率

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    基于模型辅助自抗扰的LLC谐振变换器

    陈宗祥赵刚震刘康汪力...
    225-232页
    查看更多>>摘要：使用传统控制器的LLC谐振变换器,在负载变化频繁时,会出现输出电压超调大和调节时间长等问题.为此提出一种基于模型辅助自抗扰控制(Model-assisted active disturbance rejection control,MADRC)策略.首先在扩展描述函数法的基础上,建立LLC谐振变换器的小信号模型,通过降阶处理得到LLC变换器的传递函数.然后提出将模型辅助自抗扰控制应用于LLC谐振变换器的电压环路中,详细介绍模型辅助自抗扰控制器的设计过程,对比系统经过PID控制器、线性自抗扰控制器和模型辅助自抗扰控制器补偿后的伯德图.最后为验证设计效果,搭建了一台额定功率为300 W的试验样机.通过对PID控制器、线性自抗扰控制器(Linear active disturbance rejection control,LADRC)和模型辅助自抗扰控制器三种控制器的对比试验,证明了模型辅助自抗扰控制器在负载扰动下具有更好的快速性和鲁棒性.

    LLC谐振变换器模型辅助自抗扰控制器线性自抗扰控制器

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    电容串接式并联Boost变换器的双频控制方式

    荣德生刘杨涵骁孙瑄瑨
    233-245页
    查看更多>>摘要：为了减小电容串接式并联Boost变换器在传统交错控制方式下开关器件的损耗,从电容串接式并联Boost变换器的拓扑和控制策略分析入手,改变两个开关管的频率,提出一种固定低频占空比调高频的双频控制方式.其中,前级独立 Boost的开关管工作在低频,采用固定占空比的模式减小开关损耗;后级电容串接Boost的开关管工作在高频,通过变占空比的方式实现对输出的调节;同时将两个电感通过磁集成的方式来集成,降低磁元件的体积和重量,使成本降低,并对电压增益、电压应力、器件损耗进行分析,与传统同频交错变换器进行损耗对比,论证所提理论的可行性,给出了损耗的最低调节规律,并使用EIE磁集成减小体积,最后通过搭建试验样机验证了理论分析的正确性.

    双频不同占空比交错并联低损耗磁集成

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    基于GCN和HGP-SL的电力系统暂态稳定评估

    周宇肖健梅王锡淮
    246-254页
    查看更多>>摘要：当前基于人工智能的电力系统暂态稳定评估研究多以欧式结构数据为输入,为了考虑系统拓扑结构对电力系统暂态稳定的影响,提出一种基于图卷积神经网络(Graph convolutional network,GCN)和具有结构学习的层次图池化(Hierarchical graph pooling with structure learning,HGP-SL)的电力系统暂态稳定评估模型.首先,解构电力系统,以母线为节点,输电线路为边,创建图这一典型非欧式结构数据;然后,结合图深度学习思想,通过提出的 GCN+HGP-SL 模型对解构后形成的电力系统潮流数据进行特征提取,建立其与电力系统暂态稳定之间的映射关系,其中HGP-SL包含对节点降采样和学习节点间结构两个步骤,其目的是捕捉重要节点的同时不破坏结构本身;最后,建立性能评价指标体系,选取对照神经网络组,对所提模型进行评估,结合算例分析各因素对模型的影响.算例分析表明,所提模型具有更好的综合性能表现.

    电力系统暂态稳定评估非欧式结构数据图深度学习图卷积神经网络具有结构学习的层次图池化

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    基于多能量路由器配电网系统最优潮流研究

    朱一昕张志伟吴浩宇宗晨曦...
    255-266页
    查看更多>>摘要：交直流混合配电网是未来电网发展的趋势,而能量路由器在配电网中能够发挥关键的潮流管控的作用,实现对电能的调控,改善电能质量.目前已有较多针对能量路由器的结构以及控制策略方面的研究,但对于含能量路由器的交直流混合配电网的潮流分布以及潮流优化的研究较少.为了更好地发挥能量路由器的整体调控和运行优化的作用,研究含能量路由器的交直流混合配电网多目标最优潮流问题很有必要.对此,建立含能量路由器的交直流混合系统多目标最优潮流模型,以网络损耗和电压偏差为目标,利用多目标进化算法构建多目标优化模型,求解Pareto解集;随后,采用模糊隶属度法对Pareto解集进行折中决策得到最优折中解.通过对IEEE-69节点测试系统的仿真与分析,验证所构建模型的有效性,并将最优折中解方案与PSO算法求解同系统的SOPF问题方案相对比,证明建立的优化模型相比于单目标优化更能提高系统综合性能,优化系统整体运行状态.

    能量路由器交直流系统多目标最优潮流多目标进化算法模糊隶属度法

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    基于改进虚拟同步发电机的逆变器并网控制研究

    王秀云陈清沅
    267-274页
    查看更多>>摘要：针对虚拟同步发电机(Virtual synchronous generator,VSG)在电网扰动过程中的有功和频率振荡问题,提出一种改进的VSG自适应有功控制方法.该控制策略是通过补偿频率的差额量,再将补偿量叠加到原有的有功功率输出上,加速VSG有功功率指令值的追踪,减少暂态过程中有功功率的不平衡超调.在此基础上,与 VSG 的自适应协调控制相结合,该自适应控制较传统控制方法更能发挥出逆变器参数灵活可调的优势,根据 VSG 角速度变化量实时进行下垂系数、惯量系数和阻尼系数的自适应调节,进一步改善有功和频率振荡问题.最后通过Matlab/Simulink仿真验证所提控制策略的有效性和优越性.

    虚拟同步发电机有功-频率控制频率补偿自适应调节并网

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    考虑两侧耦合作用的交直流配电网电能质量综合评估方法

    李志伟吴晓鸣向阳王绪利...
    275-286页
    查看更多>>摘要：交直流配电网充分结合并发挥了交流及直流的供电优势,是新型配电网的必然发展趋势.针对目前交直流配电网电能质量综合评估体系准确性和全面性不足的问题,提出一种考虑交直流两侧电能质量耦合作用的综合评估方法.首先,基于交直流配电网的电能质量现象,建立电能质量综合评估指标体系.其次,基于源荷特性对配电网电能质量的影响,结合各源荷节点的短路比系数,采用改进层次分析法计算交、直流两侧电能质量评估指标的主观权重,根据两侧电能质量指标采样数据利用熵权法确定其客观权重,并采样均衡算法结合主客观权重后,对电能质量进行综合评估,避免依据单一权重进行电能质量评估的片面性,进一步提高了评估结果的准确性.接着,充分考虑交直流两侧电能质量的耦合作用并进行去耦合处理,并采用去耦合后的交直流两侧电压进行电能质量综合评估.量化分析和分级评估交直流配电网中的电能质量问题,建立一套交直流配电网电能质量综合评估体系,为后续交直流配电网的电能质量问题分析及治理提供一定的决策支撑.最后,在Matlab/Simulink中建立仿真模型,验证所提方法的可行性和有效性.

    交直流配电网电能质量耦合作用综合评估主客观权重

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    考虑碳排放约束的风电-碳捕集-电转气虚拟电厂低碳经济优化

    陈继明徐乾高辉宋军志...
    287-295页
    查看更多>>摘要：减少碳排放可以有效缓解温室效应,综合能源系统和碳捕集系统是实现低碳化的重要措施.通过在电-气综合能源系统中的基础上,引入灵活运行方式的碳捕集系统,探究碳捕集系统对降低碳排放的作用,并提出了一种风电-碳捕集-电转气联合运行方式;其次,考虑了碳排放约束的作用,通过设置不同的二氧化碳减排系数来研究碳排放约束对综合能源系统低碳运行的影响,最后基于IEEE-39 节点电力系统与 20 节点天然气算例系统,通过GUROBI优化软件求解模型,通过仿真分析所提出的风电-碳捕集-电转气联合运行方式和碳排放约束对系统低碳经济运行的影响.仿真数据结果验证了所提风电-碳捕集-电转气联合运行模型可以有效地降低系统的碳排放量,并且通过调节碳排放约束也可以有效改善系统的碳排放.

    低碳经济优化综合能源系统碳捕集系统碳排放约束

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    基于虚拟同步控制的光伏并网变流器对配电网电能质量的提升方法

    杨欣李志伟王江郭汶璋...
    296-307页
    查看更多>>摘要：新型配电网中柔性源荷容量占比的持续增加有利于提高配电网的灵活性和可控性,提出以基于虚拟同步控制的光伏并网变流器为对象,深入研究其对配电网电能质量的提升路径.首先,考虑锁相环的动态性能建立了光伏并网变流器在最大功率点跟踪(Maximum power point track,MPPT)模式下的序阻抗模型,揭示了含光伏接入的配电网电能质量问题产生机理;然后,建立基于虚拟同步控制策略的光伏并网变流器阻抗模型,并明确该控制策略可降低台区配电网的等效阻抗,同时增强光伏变流器的电压支撑能力和改善直流互联装置的运行环境,并从谐波含量和电压波动两方面证明其对配电网电能质量的提升作用,为交直流混联配电系统电能质量主动优化与协同控制技术提供了新思路.最后,在Matlab/Simulink中建立仿真模型验证了所提方法的有效性.

    虚拟同步序阻抗模型并网变流器配电网电能质量

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    基于QWCIFGLSTM的综合能源系统多元负荷短期预测模型研究

    宋朋张智晟
    308-315页
    查看更多>>摘要：精确高效的多元负荷短期预测对于综合能源系统的运行控制与调度具有重要意义.为了改善负荷预测效果,提出一种量子加权遗忘门与输入门结合的长短期记忆(Quantum weighted coupled input and forget gate long short-term memory,QWCIFGLSTM)神经网络模型.在模型结构方面,将长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)神经网络中的遗忘门和输入门结合起来,形成遗忘门与输入门结合长短期记忆(Coupled input and forget gate long short-term memory,CIFGLSTM)神经网络,从而减少了网络参数,优化了网络结构;在模型构成方面,采用量子加权神经元替代传统神经元,构建了QWCIFGLSTM神经网络预测模型.量子加权神经元具有较强的数据处理能力和并行计算能力,可以有效提高负荷预测的精度.通过算例仿真验证,所构建的模型相较于基于反向传播(Back propagation,BP)的神经网络预测模型、传统LSTM神经网络预测模型和遗忘门与输入门结合的长短期记忆神经网络预测模型,具有更好的预测效果.

    综合能源系统多元负荷短期预测长短期记忆神经网络量子加权神经元

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