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期刊信息/Journal information
中国电机工程学报
中国电机工程学会
中国电机工程学报

中国电机工程学会

郑健超

旬刊

0258-8013

csee@epri.sgcc.com.cn

010-82812535

100192

北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内

中国电机工程学报/Journal Proceedings of the CSEECSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《中国电机工程学报》（旬刊）是中国电力行业的一流学术期刊，国家一级学报，全国中文核心期刊，国内外公开发行。1964年创刊，中国科协主管，中国电机工程学会主办，中国电科院协办。主要报道电力系统及其自动化、发电及动力工程、电工电机领域的新理论、新方法、新技术、新成果。在动力与电力工程类期刊中，其总被引频次及影响因子等各项指标连续多年来位列第一。2007年学报由半月刊改成旬刊，分电力系统、发电和电工电机三册，每月5、15、25日出版。《中国电机工程学报》编委会由专家63人组成，其中中国科学院和中国工程院院士19人、外籍院士2人，外籍编委7人，主编是中国工程院郑健超院士。《中国电机工程学报》被国内外多种数据库收录。被8种国内检索系统收录：中国科学引文数据库（CSCD）；中国科技论文统计与引文分析数据库（CSTPC）；中国学术期刊综合评价数据库；《中国学术期刊文摘》；清华同方中国期刊全文数据库；万方中国数字化期刊全文数据库；中国核心期刊要目总览数据库；维普中文科技期刊数据库。被5种国外检索系统收录：美国《工程索引》(EI)；英国《科学文摘》(SA)；俄罗斯《文摘杂志》(AJ)；德国数学文摘（ZM）；日本科学技术社（JST）；哥白尼索引。在广大专家学者的大力支持下，《中国电机工程学报》多年来在动力与电力学科及期刊界享有盛誉：自2002年获得第一届“中国百种杰出学术期刊”以来，《中国电机工程学报》一直保持此称号，是国内6000种科技期刊中为数不多的连续多年获此殊荣的期刊之一；《中国电机工程学报》自2006年来连续被评为中国科协精品期刊；2005年荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊；1996、1992年均获全国科协优秀科技期刊二等奖，1992年获首届全国优秀科技期刊三等奖；2003年获中国期刊方阵双效期刊；2007—2008年学报共有3篇文章入选第一届“中国百篇最具影响国内学术论文”，有4篇论文入选“2009年中国百篇最具影响国内学术论文”；2003—2005年每年1篇文章获中国科协期刊优秀学术论文奖，2006年、2007年分别有2篇、3篇文章获中国科协期刊优秀学术论文奖，2008年有6篇文章荣获第六届中国科协期刊优秀学术论文奖；在《中国学术期刊评价研究报告》（2009—2010）中被评为“RCCSE中国权威学术期刊”；获得2010年国家自然科学基金项目重点学术期刊专项基金资助；2011年《中国电机工程学报》荣获中国出版政府奖期刊奖提名奖。
正式出版
收录年代

    基于改进鲸鱼算法优化GRU的PEMFC老化预测

    李浩杨扬朱文超谢长君...
    8166-8177,中插21页
    查看更多>>摘要：为提高质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFC)老化预测的可控性和预测精度,提出一种基于改进的鲸鱼优化算法(improved whale optimization algorithm,IWOA)优化门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络的PEMFC电压预测方法.采用IWOA获得GRU的最优超参数组,再利用GRU准确预测PEMFC电压.采用静态、准动态和动态工况下3组老化实验数据集,将提出的方法与反向传播神经网络、极限学习机、循环神经网络、长短期记忆神经网络、GRU 和鲸鱼算法优化门控循环单元这6种方法相比较,所提出方法具有最高的老化预测和剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)估计精度.在静态、准动态和动态工况下,训练集占比为50%时,相比于 GRU,所提出方法的预测结果的均方根误差分别降低 56.99%、35.12%和 9.95%.因此,该方法能够实现高精度PEMFC老化趋势和RUL预测.

    质子交换膜燃料电池鲸鱼优化算法门控循环单元老化预测剩余使用寿命

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    基于约束最优模型预测抗干扰的槽式太阳能集热场出口温度控制方法研究

    高宪花魏赏赏苏志刚
    8178-8188,中插22页
    查看更多>>摘要：槽式太阳能集热场出口温度的控制对槽式太阳能发电系统的安全性和经济性至关重要.通常,集热场出口温度要求维持在设定值附近或跟踪设定值变化,但是集热场中存在的变量约束和多源扰动增加了该控制目标实现的难度.为此,该文提出一种约束最优模型预测抗干扰控制方法,首先通过模型转化将多源扰动重构为单一集总扰动并设计扩张状态观测器估计该集总扰动,进而提出一种稳态目标值动态优化方法以兼顾变量约束、抗干扰和设定值跟踪等多重控制性能,并提出一种带扰动补偿的最大受控容许集构造方法将无穷数量约束转换为有限数量约束,采用双模态控制策略求解等效二次规划型约束优化问题.最后,仿真结果表明,与对比控制方法相比,该方法虽然牺牲了一定运行速度,但能在控制作用及其增量满足约束进而保证系统安全性的前提下,以较小的超调量和动态偏差实现对复杂光照强度变动、集热场入口温度波动、导热油流量波动以及参数摄动等扰动的有效抑制和设定值跟踪的控制目标.该方法可用于解决包括槽式太阳能集热场在内的一类热工对象变量受限下的多源扰动抑制和设定值跟踪问题.

    模型预测控制约束抗干扰控制扩张状态观测器双模态控制槽式太阳能集热场

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    基于失效演化模拟的电力机车用IGBT模块解析剩余寿命建模研究

    赖伟李涵锐李辉荆海燕...
    8189-8200,中插23页
    查看更多>>摘要：牵引变流器作为电力机车系统中最关键且故障率最高的设备,影响系统的安全运行,其中绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块是导致牵引变流器失效的主要部件.开展IGBT模块剩余寿命准确评估,对降低运维成本和系统故障率具有重要的战略价值和经济意义.目前采用"里程修"的运维方式,未考虑机车运行线路、工况、负载差异等因素对寿命的影响,导致一些线路过早更换的高昂运维成本和一些线路过晚替换的系统停运风险.因此,在牵引系统IGBT模块故障率高、运行线路间可靠性差异大且采用不合理的"里程修"方式背景下,目前业界普遍关心的问题是各线路基于固定里程修更换的 IGBT 模块剩余寿命是多少.该文针对电力机车用IGBT模块剩余寿命准确评估的问题,以IGBT模块焊料层不同服役里程空洞尺寸分布规律为基础,建立考虑焊料层空洞空间分布规律的精细化多物理场模型,开展多芯片并联IGBT模块失效演化物理过程模拟,提出以焊料层空洞分布统计规律为老化状态的电力机车用IGBT模块解析剩余寿命预测模拟,并通过功率循环试验验证改进模型准确性.研究成果丰富功率器件的寿命预测和可靠性评估理论,为系统从"里程修"向"状态修"转变提供科学依据.

    电力机车绝缘栅双极晶体管模块形态演化模拟剩余寿命模型

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    SiC MOSFET改进关断瞬态模型研究

    陈月清袁梦寒郭希铮焦健...
    8201-8211,中插24页
    查看更多>>摘要：传统碳化硅(silicon carbide,SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)关断瞬态模型忽略了在小负载电流或小驱动电阻下SiC MOSFET的沟道关断先于对管SiC肖特基势垒二极管导通的特殊关断模式,导致该工况下传统关断模型不适用.为解决该问题,该文在传统模型的基础上,加入了对特殊关断模式机理的详细分析,完善了 SiC MOSFET的关断瞬态模型.所提模型采用时间分段、机理解耦以及参数解耦的求解方法,取消了模型的迭代,提高了模型的求解速度.仿真计算结果与实验测量结果对比表明,所提改进模型可以准确体现SiC MOSFET在不同关断模式下的瞬态波形,验证了改进模型的准确性、有效性及适用性.

    SiCMOSFET关断瞬态改进模型半桥电路关断模式

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    平板型环路热管研究现状及发展趋势

    冷宏键颜才满张仕伟汤勇...
    8212-8232,中插25页
    查看更多>>摘要：平板型环路热管是一种具有平板蒸发器的环路结构热管器件,其利用气液相变原理进行高效热传递.由于平板型环路热管更符合先进电子技术的发展趋势,并具有优异的远距离热传输性能,在航天飞行器、电子设备冷却、余热回收利用等领域具备广阔的应用前景.因此,文章综述了近年来研究者在平板型环路热管的吸液芯、工质、工作特性、理论模型以及异型结构等方面所做出的努力,总结了平板型环路热管上述方向的发展现状,提出平板型环路热管的未来发展趋势,助力先进两相散热技术发展.

    平板型环路热管吸液芯工作特性理论模型热传导相变

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    低电容CHB型混合动力中压电机调速系统

    孙孝峰黄晨阳滕甲训潘禹卓...
    8233-8247,中插26页
    查看更多>>摘要：针对氢燃料电池大功率电机驱动系统,提出一种以燃料电池为主动力源的轻量化级联 H 桥(cascaded H-bridge,CHB)型混合动力中压电机调速系统.所提系统由燃料电池/蓄电池/超级电容的混合动力源供电,基于四有源桥(quad active bridge,QAB)与 CHB 子模块互联的两级变换器(cascaded H-bridges with quad active bridge,CHB-QAB)作为调速变换器.CHB-QAB通过四绕组高频变压器将各子模块进行内部互联,采用单边同步双边移相调制的策略,使得所有子模块呈现开关电容特性,在不依赖复杂控制的前提下,减小子模块电容的容值,提升系统的功率密度.针对三类动力源,采用基于低通滤波(low pass filter,LPF)的能量管理策略,保证电机实际运行过程中的有效功率分配,解决燃料电池对电机动态响应缓慢和燃料饥饿现象等问题.最后通过仿真与实验对所提轻量化电机调速系统进行验证.

    混合动力源级联H桥低通滤波电机调速轻量化

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    可控换相换流阀单阀关断试验方法研究

    贺之渊高冲张娟娟盛财旺...
    8248-8257,中插27页
    查看更多>>摘要：可控换相换流阀(controllable line-commutated converter,CLCC)既保持着常规直流换流阀容量大、损耗低、过负荷能力强的优势,又能实现桥臂可控关断,可根本解决换相失败问题,适用于多馈入直流系统.2023 年6月,CLCC已成功在±500 kV/1 200 A 葛南直流改造工程中示范应用,投运以来运行性能良好.CLCC关断大电流的能力决定了其是否能够在交流故障时成功抵御换相失败,因此,需开展单阀大电流关断试验,验证换流阀实际交流故障下内部百余支可控器件同步开通、关断一致性及暂态电气应力耐受水平.该文基于 CLCC 交流故障时的强迫换相原理,首先分析了主辅支路换流及桥臂换流过程中IGBT子阀关键应力,提取了故障工况各阶段的关键应力参数.其次,提出百kV补能交流电压源和LC谐振电流源百毫秒投退及隔离控制试验方法,建立了关键应力参数与试验电路参数的解析关系,完成了试验电路参数设计.搭建了±500 kV/1 200 A CLCC 单阀大电流关断试验平台,考核了换流阀的工作能力,又通过试验和仿真对比分析验证了试验方法的等效性和正确性,为后续不同电压等级CLCC单阀关断试验的提供理论指导.

    可控换相换流阀强迫换相单阀关断应力试验方法参数设计

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    基于dq变换的幅频调制激励下振荡功率振幅解析计算及特征分析

    王德胜刘辉吴林林王潇...
    8258-8269,中插28页
    查看更多>>摘要：高比例电力电子设备并网在提升系统电能变换灵活性的同时,也引入了形态各异的多特征振荡问题.然而现有研究大多关注振荡的宏观成因,鲜有对精确提取振荡信息及振荡功率解析计算的研究.为此,以近期一现场等幅振荡事件为切入点,提出一种基于dq变换的幅频调制激励下振荡功率振幅分析方法.首先,凝练该次事件中等幅振荡的波形特性,阐明现有方法在提取振荡分量时直接进行离散傅里叶分解的不足,提出基于dq变换的幅频调制信号分解方法和基于锁相环的幅频调制信号测量方法;然后,计算幅值和频率激励信号,进而完成振荡有功和无功功率计算,给出功率的解析表达式,解释振荡特性;最后,所提方法不仅能弥补传统信号分解方法物理意义不清晰的缺陷,还能明确体现振荡的幅频本质及线路不同元件对振荡功率的参与过程,为振荡分析及抑制工作提供参考.

    瞬时功率等幅振荡dq变换幅值/频率调制锁相环

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    基于扩张滑模-锁相环的感应电机无速度传感器矢量控制

    赵琨宋宝唐小琦周向东...
    8270-8278,中插29页
    查看更多>>摘要：在高性能感应电机无速度传感器矢量控制系统中,需要对转子磁链与转速进行准确的估计,而电动势项包含直流偏置,影响了转子磁链的准确估计.而且传统的正交锁相环方法在加减速工况下,转速估计难以收敛至实际值.该文针对这两个问题,首先,设计一种以定子电流与电动势为状态变量的Super-Twisting滑模观测器,结合可编程滤波器来估计转子磁链,以提升转子磁链估计精度;其次,提出一种基于扩张滑模锁相环的速度估计方法,提高加减速工况下的转速估计性能;最后,通过 1.5 kW感应电机测试平台验证所提方法的有效性.

    感应电机无速度传感器控制扩张滑模观测器锁相环

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    一种具有容错功能的多桥臂开关功放电路

    刘程子贾丽焱杨艳刘泽远...
    8279-8291,中插30页
    查看更多>>摘要：功率放大器是主动磁悬浮轴承系统中主要的执行元件,但由于开关管长期工作在高频状态下,易发生故障,因此十分有必要开展故障容错研究.首先,提出一种具有容错功能的多桥臂开关功放拓扑结构,能同时实现对五相六桥臂开关功放的开路和短路故障容错控制.其次,分析所提拓扑的工作原理,并提出以电流斜率变化作为故障判断条件的方法,采用相应的容错控制策略,实现冗余桥臂对故障桥臂的替换,以达到容错的目的.最后,通过仿真和实验验证了该拓扑在故障后经过容错能使负载电流恢复正常,证明了拓扑的合理性和可行性.

    磁悬浮轴承五相六桥臂开关功放短路故障容错控制

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