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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

    CeWTiOx催化剂脱硝反应路径研究

    张国猛孙鑫许乙超杨正大...
    9753-9761,中插20页
    查看更多>>摘要：CeWTiOx催化剂被认为是非常具有应用前景的烟气脱硝催化剂之一。为进一步明确其反应机理，该文对NH3-选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)反应过程进行研究。在宏观尺度上，通过瞬态与稳态动力学实验研究CeWTiOx催化剂的表面吸附性质和反应过程，获得反应活化能。在微观尺度上，通过密度泛函理论计算进一步研究NH3在CeWTiOx催化剂表面的反应路径。结果表明，NH3可以首先吸附在CeWTiOx表面，形成吸附态的NH3物种与气相NO发生反应。气相氧的存在可以显著促进SCR反应的进行。其反应速率分别与NO、NH3、O2近似成 1、0、0。25 级反应。密度泛函理论(density functional theory，DFT)计算发现，NH3在 W-Ce/TiO2(001)表面具有较高的吸附能，并且可以通过脱氢反应活化生成 NH2*物种。吸附态的 NH2*可以与气相 NO首先结合生成中间体NH2NO，然后分解成为N2与H2O。此外，NO可以与表面O直接反应生成NO2，对于低温下进行快速SCR反应具有积极作用。综上，CeWTiOx催化剂上NO转化反应遵循Eley-Rideal机理。改性进一步提升催化剂的性能，因此CeWTiOx催化剂是颇具前景的高效脱硝材料。

    选择性催化还原(SCR)烟气脱硝CeWTiOx反应动力学密度泛函理论

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    晶闸管器件型模块化级联式新型换流器拓扑及其协调控制策略

    赵晨薇郭春义赵成勇李凤祁...
    9762-9774,中插21页
    查看更多>>摘要：为彻底解决电网换相换流器型高压直流输电的换相失败问题，提出输出电压可控、换相期间阻抗可调的晶闸管换流模块，并由其级联构建能彻底抵御换相失败的新型换流器拓扑结构;给出无需额外故障检测、换流模块根据系统运行状态自动切换工作模式的晶闸管固定触发时序，提出可强迫关断换相电流的模块与阀臂间的协调控制策略和换流模块内元件的参数设计方法;最后，在PSCAD/EMTDC中进行分析验证。结果表明，所提出的新型换流器不仅可以彻底解决换相失败问题，而且故障期间仍然具有一定的功率传输能力;所提参数设计方法合理，换流模块元件应力均在设计允许范围内。

    电网换相换流器型高压直流输电换相失败晶闸管换流模块新型换流器

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    一种适用于新能源中压直流汇集的宽范围输入中频DC/DC变换器

    郭凯旋付兴贺陈武
    9775-9785,中插22页
    查看更多>>摘要：新能源中压直流汇集系统中的DC/DC变换器需要具备较大容量，而高频DC/DC变换器容量很难做大，因此需要多个模块并联，成本较高。此外，光伏发电的端口电压波动性大，通常需要两级变换器进行级联，导致系统效率降低。为此，该文研究一种适用于新能源中压直流汇集的大容量宽范围输入DC/DC变换器，提出的高中频混频调制方法使得电流波形近似呈断续的梯形波，可显著减小开关器件的电流应力，还使得变压器工作在 500 Hz 的中频，从而更易于设计和制造出较大的容量。此外，变换器的输入电压范围可接近两倍，因此对于大型光伏电站可直接将其连接至光伏阵列，只用一级变换器即可实现最大功率点跟踪(maximum power point tracking，MPPT)和升压功能，系统损耗得到减小。该文分析该变换器的工作原理，讨论参数设计，通过PLECS 仿真软件进行仿真验证，并搭建 300～500 V/±3 000 V、额定功率7。2 kW的原理样机进行实验验证。

    中压直流汇集大功率变换器宽范围输入复合式全桥三电平变换器中频变换器

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    非晶共模扼流圈的一种宽频精确建模方法及应用

    郭梦妍王勇朱会强满明远...
    9786-9795,中插23页
    查看更多>>摘要：非晶磁芯的共模扼流圈由于具有高饱和磁密、高磁导率等特点，广泛用于各类开关电源中实现电磁干扰(electro-magnetic interference，EMI)抑制。与铁氧体共模扼流圈不同的是，非晶共模扼流圈磁导率的频率依赖性更强，精确建模更加困难。针对非晶共模扼流圈的共模通路，该文基于导纳分析提出一种基本RLC谐振电路附加3个并联RL分支的高阶模型，并在此基础上建立包含共/差模参数的非晶共模扼流圈的全电路宽频模型。该文给出特征点阻抗计算结合数值拟合的模型参数获取方法，仿真与测试结果验证模型在 100 kHz～100 MHz 的宽频范围内具有很高的准确度，其中共模阻抗误差小于 1 dB。最后，将模型应用于推挽变换器的 EMI 预测，减小 EMI 滤波器共模插入损耗在100 kHz～10 MHz 的仿真误差，测试与仿真的共模频谱在150 kHz～30 MHz 内具有较好的一致性，表明高阶模型的有效性。

    共模扼流圈非晶电磁干扰开关电源共模噪声

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    基于序贯Monte Carlo模拟法的MMC系统可靠性分析和维修优化

    郝加兴郝全睿丁磊
    9796-9810,中插24页
    查看更多>>摘要：现有针对考虑维修时的模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)可靠性分析的研究受系统复杂结构的限制，一般对MMC系统的模型进行简化，不能直接建立系统级可靠性模型，且只能得到单个系统可靠度的指标。在考虑预防性维修时，现有研究通常假设系统修复如新，忽略了未更换元件可靠度的降低对后续维修产生的影响。文中以序贯蒙特卡洛模拟法为基础，对更贴合实际工程的MMC系统结构进行可靠性定量评估，考虑预防性维修策略和桥臂冗余策略的影响，提出考虑预防性维修的MMC系统级的模拟法可靠性建模方法，并得到多种系统级可靠性指标。在此基础上，提出最优维修周期的确定方法，该方法分别以成本和停机时间为优化目标，考虑两种不同更换策略(成批更换策略和年龄更换策略)。最后，通过实例确定不同冗余度的MMC系统级可靠性水平及最优维修周期。

    序贯蒙特卡洛模拟法可靠性建模定期维修模块化多电平换流器

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    基于电压型整流器等效阻抗在线匹配取能方法研究

    唐欣唐凯璇李珍肖超凡...
    9811-9819,中插25页
    查看更多>>摘要：针对输电线路电流互感器(current transformer，CT)感应取能的方式，存在小电流时难以取到最大功率，大电流时磁芯易饱和，输电线路电流波动导致取能不稳定等问题，提出一种基于电压型整流器(voltage source rectifier，VSR)等效阻抗在线匹配取能方法。首先建立VSR取能等效电路模型，推导电路模型各参数与 CT 输出功率之间的关系，进而针对 CT 具有电流源的特性(其端口电压幅值由输电线路电流、励磁参数和负载特性确定)，提出定 d 轴电流、定直流电压外环 q 轴电流内环的控制策略，实时控制VSR端口电压电流幅值与相位，将其等效为可调阻抗与CT励磁阻抗进行动态匹配，间接控制CT端口电压为定值。为验证所提方法的有效性，搭建仿真和实验系统，结果表明在输电线路电流较小时，VSR 等效阻抗表现为容性，可实现输电线路小电流时 CT 输出最大功率，输电线路大电流时，VSR 等效阻抗表现为感性，可抑制 CT 磁芯饱和，满足输电线路上一些低功耗设备的供能需求。

    感应取能电压型整流器等效阻抗动态匹配

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    SiC 3L-ANPC电路开关瞬态过程机理与解析建模方法研究

    王莉娜常峻铭袁泽卓武在洽...
    9820-9833,中插26页
    查看更多>>摘要：碳化硅三电平有源中点箝位(silicon carbide three level active neutral point clamped，SiC 3L-ANPC)变换器在中压大容量应用中具有突出优势，但与传统两电平变换器相比，其杂散参数相对较多，高速开关瞬态中较高的du/dt、di/dt与多杂散参数的综合作用，易引发严重的器件电压、电流过冲和振荡，增加开关损耗，制约器件功率处理能力。准确定量评估开关瞬态行为，对变换器的精细设计、运行调控、安全保护、EMI 抑制、寿命预测等都至关重要。为此，该文在厘清SiC 3L-ANPC变换器瞬态换流机理的基础上，提出一种SiC 3L-ANPC电路开关瞬态解析建模方法，所建模型仅需计算数个特定时刻的电路状态就能准确预测 SiC 3L-ANPC 变换器的开关瞬态行为，大大减小了计算时间与计算量，且每个特定时刻均具有明确的物理意义，具有普适性。实验结果证明了提出的建模方法的有效性，瞬态过冲最大计算误差小于6%，且计算速度比电路建模仿真方法提高上百倍。基于该文研究成果，为SiC 3L-ANPC逆变器的过电压抑制提供了电路参数设计指导意见。

    碳化硅MOSFET开关瞬态三电平有源中点箝位解析模型寄生参数

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    粗微叠层式硅片台数据驱动MIMO前馈控制

    刘涛杨开明朱煜
    9834-9843,中插27页
    查看更多>>摘要：光刻机中承载晶圆进行图像曝光的硅片台是一个典型的多输入多输出(multi-input multi-output，MIMO)超精密运动系统，MIMO 前馈控制技术是抑制各自由度耦合误差的关键环节。针对光刻机粗微叠层式结构的硅片台，文中基于主从控制架构，提出一种微动台和粗动台 MIMO 前馈控制方法。该前馈采用线性参数化结构，以微分单元为基函数，将控制器的参数整定问题转化为一个凸优化问题，进而给出前馈控制器的全局最优参数整定方法以及参数迭代过程中梯度的无偏估计方法。通过硅片台多场曝光轨迹跟踪实验，验证所提参数整定方法的快速收敛性能。实验结果表明，所提方法能够有效减小微动台多自由度耦合的轨迹跟踪误差和粗微之间的相对误差。

    多输入多输出(MIMO)系统MIMO前馈数据驱动参数整定粗微叠层硅片台超精密运动系统

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    基于可变节距等值线圈的汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测

    武玉才范轩杰白雨卉赵海森...
    9844-9855,中插28页
    查看更多>>摘要：转子绕组匝间短路对汽轮发电机有较为严重的负面影响，对其实施在线精准检测有助于安排维修。该文基于穿心螺杆在汽轮发电机内的高密度分布特点，提出将一定间距的2个螺杆通过物理连接构成等值线圈，分析等值线圈感应电压的特征谐波与转子绕组匝间短路故障的关联规律，进一步研究等值线圈节距对故障检测效果的影响。随后，分别在2极、4极汽轮发电机上开展有限元仿真验证，证明等值线圈可以有效判断汽轮发电机的转子绕组匝间短路故障，不受汽轮发电机转子磁极数、磁极形状的影响。最后，在一台 4极同步发电机组上模拟转子绕组匝间短路故障，实验结果和仿真分析相吻合。该方法有效规避侵入式检测方法的传感器安装困难弊端，在实现难度和检测精度间达成良好平衡。

    汽轮发电机转子绕组匝间短路等值线圈谐波检测

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    双绕组开关磁阻电机重复脉冲发电的解耦控制方法研究

    刘志彤柴智远周福林刘闯...
    9856-9866,中插29页
    查看更多>>摘要：该文通过对双绕组结构的开关磁阻脉冲发电机(switched reluctance pulse generator，SRPG)及其功率变换器拓扑的研究，提出一种能量比率(energy ratio，ER)概念以衡量 SRPG 系统重复频率运行下脉冲输出能量中有效能量的比率，提高ER值将使系统具有更高的效率和功率因数，并基于SRPG模型推导出ER的解析计算公式。结果表明，ER基本不受开通角度影响且随关断角度的增加而快速降低。进一步针对传统电流斩波控制应用于 SRPG 时存在的系统失稳问题，提出一种适用于SRPG的改进型电流单管斩波控制策略。结果表明，该控制的控制条件与ER控制参数相互解耦，能够在高ER的同时实现对脉冲电流的精准控制。单相8/8 结构样机实验结果验证了ER理论的正确性和所提脉冲电流控制策略的有效性。

    开关磁阻发电机脉冲发电能量比率电流斩波控制

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