# 《电气传动》第19期 #

Oct.05.2022

无轴承薄片电机位移刚度势能悬浮

控制策略研究

丁强，江莹旭，倪拓成

南京工业职业技术大学  电气工程学院

江苏省风力发电工程技术中心

苏州新智机电工业有限公司

摘要：首先建立了集中式绕组无轴承薄片永磁电机径向力数学模型。随后研究了无轴承电机悬浮系统位移环PID控制器的参数整定理论，并在其基础上分析了PID控制器应用于无轴承电机悬浮系统控制所存在的固有问题。为进一步改善悬浮控制性能，提出了位移刚度势能的悬浮控制算法，并通过理论推导表明该算法兼顾动态和稳态的性能。针对位移刚度势能悬浮控制算法中无法考虑转子所受径向负载力影响的不足，通过引入径向负载力观测器方式予以解决。最后，通过仿真和实验验证该控制算法的有效性。

SHOW.TIME.

大功率牵引变流器IGCT器件损耗模型

卫炜，葛琼璇，李耀华，赵鲁，张波

中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室（中国科学院电工研究所）

中国科学院大学  电子电气与通信工程学院

摘要：集成门极换流晶闸管（IGCT）是保障大功率牵引变流器高效可靠运行的重要元件。IGCT 器件开关过程中电压及电流的动态特性极大地影响了大功率变流器系统的稳定运行。研究了不同测试工况对4.5kV/4 kA的IGCT 器件动态特性参数的影响，并提出了一种考虑器件电压、电流和温度的IGCT 器件损耗数值模型。该模型形式简单、易于实现、具有可推广性，为进一步分析大功率变流器系统损耗及效率特性打下理论基础。

SHOW.TIME.

一种改进的并网逆变器电压不平衡补偿策略

马志远，黄海宏

合肥工业大学  电气与自动化工程学院

摘要：随着光伏和风电等可再生能源的普及率日益提高，提高并网系统运行的可靠性与稳定性已经成为系统内的一项关键技术。受电网的动态特性影响，若在电网电压不平衡的情况下仍然采用传统下垂控制，并网逆变器将无法稳定有效地运行，且公共连接点（PCC）的电压和电流不平衡度也将随之升高。针对并网系统中PCC点电压不平衡问题，提出了一种改进的电压不平衡补偿控制策略，在传统下垂控制基础上，引入正序无功下垂补偿回路和负序电压前馈补偿回路，叠加生成逆变器输出电压补偿参考值，从而有效地减小了并网连接点的电压不平衡度。建立了系统的小信号模型，并在此基础上进行了控制策略的稳定性分析，最后仿真验证了该下垂控制策略的有效性与可行性。

SHOW.TIME.

一种新型准Z源逆变器的寄生参数影响研究

韦正怡，张民，周明珠，丁新平

青岛理工大学  信息与控制工程学院

南京信息工程大学  自动化学院

摘要：在实际工作过程中，寄生参数对逆变电路的工作性能影响不可忽略。研究了主要寄生参数对一种新型开关耦合电感准Z源逆变器的影响。通过合理分析电路结构中主要器件的寄生参数（寄生电阻、漏感等）对逆变器性能的影响，为电路参数设计提供理论依据。通过合理地选择器件，为改善逆变器的工作性能进行有效指导。最后，通过设计1 000 W的实验样机进行相关测试。

SHOW.TIME.

基于电力电子开关的有载调压变压器研究

杨树德，曾梓康，张新闻

高雄鹰，蔡长虹，周鑫

扬州大学  电气与能源动力工程学院

北方民族大学  电气信息工程学院

扬州华鼎电器有限公司

摘要：针对基于电力电子开关的有载调压技术需求，在分析稳态时各开关可能的导通状态以及不同状态切换规律的基础上给出了一种基于晶闸管的有载调压单元拓扑结构；针对多状态下有载调压控制逻辑复杂的问题，提出了一种基于“分层”思想的有载调压控制程序结构；进一步，通过对不同状态间的切换时序进行分析，给出了一种适用于该调压单元的有载调压变压器调控策略；最后，设计了实验样机，实验结果验证了有载调压单元结构的合理性和调控策略的正确性。

SHOW.TIME.

电容电流纹波控制Buck LED恒流驱动器研究

张留洋，徐利梅，黄影，王瑶

西南民族大学  电气工程学院

摘要：为了提高Buck LED恒流驱动器的负载瞬态响应速度，提出了电容电流纹波控制（capacitive current

ripple-controlled，CCRC）Buck LED恒流驱动器。基于Buck LED恒流驱动器的工作原理，采用状态空间平均法建立了其状态空间平均模型。在此基础上，结合CCRC Buck LED恒流驱动器的工作原理，建立了其小信号模型，推导了系统的控制-输出环路增益传递函数，设计了控制电路的PI 补偿参数。基于伯德图，与传统电压型控制（voltage mode controlled，VMC）Buck LED恒流驱动器的负载瞬态响应速度进行了对比分析。研究结果表明：相比于VMC Buck LED恒流驱动器，CCRC Buck LED恒流驱动器的负载瞬态响应速度更快。最后，时域仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

SHOW.TIME.

不平衡电网条件下APF的微分平坦控制策略

赵若辰，梅柏杉，张津玮，付文波

上海电力大学  电气工程学院

国网浙江嘉善县供电有限公司调控中心

摘要：有源电力滤波器（active power filter，APF）以自适应、动态、实时地跟踪补偿无功和抑制谐波而成为目前谐波治理的一个重要措施。以APF为研究对象，验证APF系统的微分平坦性，提出不平衡电网条件下APF的微分平坦控制策略（differential flatness based control，DFBC）。首先，从APF在abc 坐标下的电压电流关系出发，验证APF的微分平坦性；然后设计了相应的正、负序控制系统；最后在电网不平衡条件下进行Matlab仿真实验，并与传统PI控制策略仿真波形进行对比，验证了所设计控制系统的有效性和优越性。

SHOW.TIME.

一种基于热阻抗模型的IGBT结温估计方法

李哲，厉成元，袁媛，陈玉杰，王自满

天津电气科学研究院有限公司

摘要：绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在工业领域应用广泛，但IGBT 结温易受工况变化及其所处散热环境影响，散热通道不畅会使IGBT 模块处于高温状态，长期在高温状态下工作严重影响器件使用效率。由此，提出一种基于热阻抗模型的IGBT结温估计方法。将IGBT模块各功能层抽象为一个热阻模型，通过建模仿真获得某确定工况下IGBT的估计结温。在同工况下，通过实验采集IGBT温度值，将建模结果与实验结果相验证，进而证明基于阻抗模型的IGBT结温估计的准确性。

SHOW.TIME.

考虑空间负荷布局的多电源配电网动态规划优化

岳园园，张超，袁性忠，朱岸明

黄宗君，蒋勃，张寓涵

国网陕西省电力公司经济技术研究院

国网陕西省电力公司

摘要：多电源配电网空间负荷易出现过载现象，导致配电网规划稳定性降低，提出了一种考虑空间负荷布局的多电源配电网动态规划优化方法。根据多电源配电网的等效拓扑电路结构，进行多电源配电网动态规划约束参数分析处理。结合空间负荷均衡节点，根据线零模波速参数融合，均衡调度空间负荷。采取有功无功协调控制，进行传输时延和波阻抗等动态约束参数优化解析，实现多电源配电网动态规划优化设计。实验结果表明，考虑空间负荷布局的多电源配电网动态规划的输出参数稳态跟踪性能较好，输出偏差较小，规划用时更短，并降低了规划成本，提高了规划质量，实际应用效果更好。

SHOW.TIME.

考虑响应稳定度的峰谷型售电套餐决策方法

张浩，王宣元，宁卜

刘蓁，刘亚，黄红伟

冀北电力交易中心有限公司

北京清大科越股份有限公司

摘要：为提升电力用户售电套餐决策的实际效用，避免盲目选择所产生的违约风险，研究了电力用户按照其购电合约用电的响应稳定性，提出了一种考虑响应稳定度的峰谷型售电套餐决策方法。峰谷型售电套餐的特点在于用户电价随峰谷时段电量比例的降低而降低。选择该类型套餐的电力用户趋向于低谷用电，以获得更好的用电收益，但同时也将面临更高的违约风险。提出了响应稳定度指标，以量化用户按照套餐规定用电的发生概率。在此，考虑预期违约风险设计了综合效用指标。以此为优化目标，构建了考虑响应稳定度的峰谷型售电套餐决策模型。最后，基于用户实际数据构造算例，验证所提出方法的有效性。与传统方法相比，所提出方法能规避用户盲目选择高回报套餐的违约风险。结果表明，在峰谷型售电套餐决策过程中，用户必须充分考虑自身用电实际，理性选择售电套餐，以降低违约风险。

SHOW.TIME.

电量信息采集设备线损故障自动检测方法

杨莉萍，王海云，丁冬

于希娟，王立永，吴红林

国网北京市电力公司电力科学研究院

国网北京市电力公司

摘要：当前电量信息采集设备线损故障检测存在检出率偏低、应用适用性较差问题，现提出一种电量信息采集设备线损故障自动检测方法。通过确定线损故障检测系统整体架构，将硬件部分分为主站、C/S 分布式处理器与用户终端等模块，同时将软件划分为储存层、处理层与表示层，制定每个层次对应的任务，并对采集到的相同用户负荷数据做归一化处理。利用果蝇算法设计搜索操作，不断迭代优化果蝇群体中心位置。分别利用相关系数与相对距离指标实现时间序列的模式匹配，获取匹配度偏好程度，设定线损故障预警阈值，完成电量信息采集设备线损故障的自动检测。实验结果表明，该方法故障检出率高、适应性强，与传统方法相比具有更好的应用性能。

相关热词 : 《电气传动》