抢鲜看｜《电气技术》2024年第4期目次及摘要

  中国电工技术学会主办的电气工程行业品牌技术期刊，关注实用工程技术、聚焦前沿发展。中国科学研究院电工研究所王秋良院士任《电气技术》主编，武汉大学电气工程学院唐炬院长任《电气技术》执行主编。

  摘要：本文提出一种含可变励磁电压且所用开关管数量最少的新型开关磁阻发电机（SRG）功率变换器，包括主电路与励磁电路，主电路所需主开关管数量等于SRG相绕组数，励磁电路仅需一只主开关管。励磁电压与发电电压解耦并可独立控制，励磁电路无隔离环节并与主电路共地。在分析该新型功率变换器工作原理的基础上，针对变速风力发电应用工况，提出基于该新型功率变换器的SRG上限功率点跟踪（MPPT）操控方法，给出励磁电压扰动控制策略。通过对一台750W的SRG样机系统来进行仿真和实验，并与基于共上管功率变换器的SRG风电MPPT作比较，根据结果得出本文所述新型SRG功率变换器的输出功率增加1.5%，验证了该新型功率变换器及其控制策略的有效性。

  摘要：针对光伏并网对配电网造成的电压波动、线损增加，以及光伏和负荷出力的不确定性等问题，本文构建基于二阶锥规划的线性凸优化模型，经过控制有载调压变压器和电容器组动作，以及光伏逆变器和静止无功发生器无功补偿能力约束，对日前日内双时间尺度无功优化模型进行动态分析，在简化求解过程的同时加大找到全局最优解的可能性。提出一种基于混沌学习初始化、非线性收敛因子、最优粒子柯西扰动结合蜘蛛猴算法位置更新方式的改进灰狼优化算法，防止算法陷入局部最优并增强其全局搜索能力。最后，运用改进的灰狼优化算法对含光伏的IEEE 33节点系统来进行建模仿真，根据结果得出该算法具有寻优效率高、收敛速度快的优点，验证了算法的可行性和高效性。

  摘要：针对光伏直流电弧故障定位问题，本文通过研究故障电弧的电磁辐射特性，提出一种基于冗余天线阵列和加权质心算法的定位方法。先计算电弧燃烧时天线采集到的电磁信号的方均根值，与辐照度一起输入BP神经网络预测天线与电弧的距离；再构造冗余天线阵列研究不同天线数量和布局方式，选出接收信号最强的天线，将天线坐标和距离输入加权质心算法，获得定位结果；最后结合K均值聚类算法提高定位精度。实验根据结果得出，所提方法拥有非常良好的定位能力。

  摘要：通过传感器测量电场信号并经过反演运算还原场源导体的电压值，是监测输电线路运行的可靠方法。本文提出测量矢量电场并反演计算输电线路各相电压的方法，设计球形矢量电场测量传感器，实现通过单传感器测量单点电场得到输电线路三相电压。由于电场测点包含丰富的电场能量，设计电场取能电路，实现检测装置的测供一体化。球形矢量传感器、电场取能装置的实验测试根据结果得出，球形矢量传感器相位偏移约1.3°，响应速度较快；反演结果线MHz宽频测量；取能模块在相同的实验测点加压10kV即可达到可观的mW级输出功率。

  摘要：针对直线电机伺服系统迭代学习过程中因误差积累效应引起的收敛速度慢和跟踪精度差的问题，提出一种基于改进经验模态分解的控制策略。首先，设计一种具有自适应性调节特点的迭代学习位置控制器。然后，提出一种基于三角极值波延拓与互补集合经验模态分解的改进算法，该算法可将各次迭代的跟踪误差进行分解，筛选并剔除影响误差收敛的分量。通过仿真分析并与传统迭代学习控制作比较，证明了本文方法具有更快的收敛速度，能够以较少的迭代次数实现直线电机的高精度跟踪控制。

  摘要：光储一体化系统相较于光储独立式系统具有更加好的体积成本优势和分布式发电消纳能力，但现有一体化系统往往存在电能利用不充分的问题。为研究高功率密度、高光伏出力利用率的光储一体化设备，探究光储一体化系统稳定、可靠、高利用率的并网操控方法，本文对光储一体化系统内部重要元器件进行物理建模，分析光储一体化系统有功出力特性，提出一种基于上限功率点跟踪（MPPT）下垂控制的光储一体化系统控制方案，并在仿真软件中验证了方案的有效性。

  摘要：远海、大容量的海上风电场一定要通过高压柔性直流系统并入大陆交流主网，柔直线路运行于海底，故障率高，需要配置快速、可靠的直流线路保护。目前，已实际应用于柔直工程的单端行波保护的暂态量幅值在高阻故障场景下会明显降低，其保护性能有逐步提升的空间。故障行波在传播过程中经过限流电抗，行波幅值变化受到抑制导致行波波形具有平滑特征，而区内故障下故障行波波形较曲折，突变明显。根据此特征，本文提出一种基于主成分分析（PCA）和支持向量机（SVM）的柔性直流线路单端保护方法，经仿真实验表明，该保护方法具备比较好的耐过渡电阻及抗干扰能力。

  摘要：变电站配置描述（SCD）文件的正确性是智能变电站安全可靠运行的基础。针对SCD文件配置工作量大、人工参与度过高的问题，提出一种SCD文件配置方法，包含智能化二次设备站控层、过程层通信地址自动配置、过程层虚端子装置级配置及SCD文件远景配置三个方面，可减少SCD文件配置工作量，提高SCD文件配置的自动化水平，缩小变电站改扩建过程中SCD文件频繁修改对二次设备的影响区域，来保证智能变电站的安全可靠运行。

  摘要：随着我们国家双碳战略目标持续深化落地实施，对变电站建设在绿色低碳、节能环保方面的要求慢慢的升高。本文以四川省乐山市建成投运的龙口110kV非金属模块化预制舱式变电站为研究对象，深入分析和探讨非金属预制舱式变电站设计、生产与应用服役过程中涉及的高性能纤维预制舱技术、预制舱绿色模块化设计技术、预制舱建筑节能技术、预制舱声屏障降噪技术、预制舱式变电站电磁辐射控制技术等节能环保关键技术，对实现预制舱式变电站全生命周期绿色化、低碳化具备极其重大意义，可为此类电力设备的应用推广提供技术支撑。

  摘要：随着电气产品向密集化、小型化方向加快速度进行发展，表面贴装技术已成为印制电路板（PCB）组装的主流技术，因此通孔回流焊工艺的应用愈来愈普遍。本文重点从锡膏选型、钢网开孔工艺优化、元器件性能、PCB焊盘设计优化等角度展开研究，并通过实际生产验证了通孔回流焊工艺能够拓展高密度、细间距产品的生产窗口，并解决了锡珠、空洞等焊接问题。该工艺能从多方面替代传统波峰焊工艺，可提升元器件的焊接质量，使焊接可靠性大幅度的提升，为有效推进表贴化工艺、降低生产所带来的成本、提高生产效率提供支撑。

  摘要：在某核电站汽轮发电机转子首次检修和绕组发生绝缘缺陷时，需要采用感应加热法拆除转子护环进行全方位检查与处理。本文结合电站真实的情况及护环拆装需求，经过分析与计算，按照最优的单绕组供电方案将工程建设期退役的10kV箱式变电站改造成拆装发电机转子护环所需的感应加热电源，并在两台百万千瓦级汽轮发电机的首次大修和转子绝缘缺陷处理中实现成功应用，有效保障了核电站发电机大修工期，节约了大修成本。

  摘要：雅湖直流线路跨越数个易发覆冰灾害的区域，易出现线路覆冰现象，影响直流输电稳定性。为解决以上问题，本文研究设计特高压直流融冰功能。首先，分析融冰主接线隔离开关的配置情况，避免运维人员人工搭线的操作的流程；其次，设计融冰隔离开关的顺控及联锁逻辑，保障运维人员安全、快速地进行运行方式的转换；再次，阐述融冰的基本控制策略及在线融冰技术，保证常规运行转入融冰运行时，功率输送不中断；最后，介绍融冰配置的特殊功能，降低融冰运行异常对系统的影响。通过实时数字仿真试验验证了在线融冰技术的有效性，并一次性成功通过了现场解锁、功率升降、闭锁试验。融冰功能的研究设计提高了雅湖直流线路在冰雪灾害天气下的输电可靠性。

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