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2023年 第2期    刊出日期：2023-02-28

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研究与分析

基于WOA-SVM模型的电磁继电器贮存寿命预测研究

乔青云, 王召斌, 刘百鑫, 陈康宁

2023(2):  1-5.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.001

摘要 ( 235 )   HTML ( 7)   PDF (1762KB) ( 118 )  

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可靠预测弹用电磁继电器的贮存寿命,对国防系统的运行有着重要现实意义。为了提高弹用电磁继电器贮存寿命的预测精度,提出一种基于鲸鱼优化算法支持向量机(WOA-SVM)的预测模型。在传统的支持向量机(SVM)模型的基础上,引入鲸鱼优化算法(WOA),对惩罚因子c和核函数参数g两个参数进行寻优,构建WOA-SVM预测模型,同时与基于飞蛾火焰优化算法支持向量机(MFO-SVM)模型和单一SVM模型进行对比研究。仿真结果表明,WOA-SVM预测模型对于弹用电磁继电器的贮存寿命预测结果更为准确,精度优于对比模型。

基于加速退化试验的智能电能表计量电阻寿命评估

李文文, 郭皎, 庞富宽, 戚成飞, 李浩翔, 于松民

2023(2):  6-10.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.002

摘要 ( 226 )   HTML ( 7)   PDF (870KB) ( 172 )  

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根据最新的《单相智能电能表(2020版)通用技术规范》要求,智能电能表整表的使用寿命应大于等于16 a。智能电能表计量电阻的安全可靠运行直接关系到智能电能表计量的准确性。考虑运行环境温度的影响,对智能电能表计量采样电阻采用加速退化试验,评价其可靠性。为新标准下智能电能表可靠寿命的评估与提升提供了基础,建立的模型能够预测实际工况下的计量电阻使用寿命。

直流变换器输出阻抗非理想特性数值分析方法研究

赵伟涛, 李钊, 牙生·迪拉日, 陈瑞文, 胡斯登

2023(2):  11-15.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.003

摘要 ( 244 )   HTML ( 3)   PDF (1708KB) ( 121 )  

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寄生参数等非理想因素会影响直流变换器输出阻抗模型的准确性。为解决非理想因素定位及其数值获取的难题,提出了变换器输出阻抗的数值分析方法。首先,建立包含主要非理想因素的变换器输出阻抗模型,分析了阻抗各频段特征与非理想因素集合之间的内在关联。然后,采用粒子群优化算法进行主导因素参数的提取,并归纳了各主导因素对输出阻抗的综合影响规律。最后以Buck变换器为例,通过纹波特征等对提取结果合理性进行验证。仿真与试验验证均证明了所提方法的合理性。

基于SiC的图腾柱无桥PFC电路过零点电流尖峰研究

林智伟, 毛行奎, 陈奇, 郑润明, 朱俊高

2023(2):  16-21.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.004

摘要 ( 550 )   HTML ( 9)   PDF (1973KB) ( 229 )  

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虽然基于SiC的图腾柱无桥功率因素校正(PFC)电路性能优,但仍存在固有的过零点电流尖峰的问题。为抑制过零点电流尖峰,在深入分析图腾柱无桥PFC电路过零点电流尖峰基础上,提出在过零点附近过渡区间插入基于数字控制的新电流尖峰抑制电路。新控制策略包含在过零点前插入实现快切换桥臂开关管软启动的控制,和过零点后采用增强PI控制器的控制。为实现平滑软启动,进一步提出基于实时电流闭环PI反馈的软启动策略。新控制策略电路模态少,控制简单有效,实现容易。

一种斜率检测谷底导通控制一次侧反馈准谐振反激电路

肖健, 万陆峰, 林见文, 王君彦, 张家恺

2023(2):  22-30.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.005

摘要 ( 506 )   HTML ( 4)   PDF (3128KB) ( 170 )  

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针对准谐振工作模式的反激电路的开关管开通损耗高、开通时du/dt大导致EMI差的问题,提出一种斜率检测谷底导通控制方法。有效提高了谷底电压的检测精度,降低了开关管的开通电压,降低了开通损耗;减小了开通时开关管的du/dt,改善了电路的电磁干扰(EMI)性能。详细分析反激电路及所提控制方法的原理和工作过程,以及所提控制方法对电路EMI特性的影响,并设计了关键参数。最后,仿真和实验给出了样机在功率20~40 W,输入电压DC 430 V,输出恒流DC 1.05 A的效率曲线和EMI特性曲线,并与目前广泛运用的去磁检测法对比,验证了所提出控制方法的有效性。

电气设计与探讨

接触桥对交流接触器短时耐受电流能力的影响

胡国伟, 计新华, 王振坤, 张红伟, 肖海强, 李辉

2023(2):  31-34.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.006

摘要 ( 459 )   HTML ( 7)   PDF (1293KB) ( 151 )  

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通过热稳定性和导体载流量分析,明确了接触桥材质、导体载流量等因素对交流接触器短时耐受电流能力的影响。对4种接触桥的不同材质和生产工艺进行调整,通过试验对比研究其短时耐受电流能力。试验结果表明,选用高导电材料作为导体、增大导体截面积能有效地改善交流接触器的短时耐受电流能力。

基于热备用线路的联合备用电源自动投入方法

马骏毅, 赵杰, 吴林, 刘昶, 朱江渝

2023(2):  35-38.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.007

摘要 ( 330 )   HTML ( 3)   PDF (1096KB) ( 168 )  

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针对城市电网电缆线路大量使用后造成容性无功过大的问题,提出基于热备用线路的联合备用电源自动投入方法。在电源侧和负荷侧配置备自投装置,通过两者配合动作,既能解决变电站容性无功过高,改善变电站电压水平,提升电网整体运行水平,又能有效避免主供线路永久故障时大面积停电事故的发生,实现电网自愈,提高供电可靠性。

轨道交通用充放电电阻参数计算及选型方法

牛莹

2023(2):  39-43.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.008

摘要 ( 318 )   HTML ( 1)   PDF (1396KB) ( 184 )  

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阐述了轨道交通用充放电电阻的工作原理,分析了充放电电阻的功能、工作模式、选型规则及简化电路。应用仿真软件对充放电电阻的充电和放电过程进行模拟,为充放电电阻的合理化设计提供计算及选型依据。将充电时间设置为1 s,放电时间设置为5 min/15 min,经验证是合理的。

无线电能传输技术

多中继无线电能传输系统环路失谐特性分析

胡峰铭, 唐家宾, 肖静, 陈炜智, 陈冠霖

2023(2):  44-52.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.009

摘要 ( 301 )   HTML ( 1)   PDF (2775KB) ( 116 )  

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环路失谐是多中继无线电能传输(MR-WPT)系统亟待解决的一个难题。为了找出环路失谐对MR-WPT系统的影响规律,对比MR-WPT系统在完全谐振、单个线圈环路失谐和两个线圈环路失谐条件下各个线圈环路电流幅值和相位的变化,分析系统失谐特性。最后,提出了一种基于频率调节的方法来保持系统整体谐振,并通过仿真验证其可行性,为改善环路失谐后的系统性能提供了解决思路。

无线电能传输系统频率分裂现象的研究

李金洋, 王英杰, 冯建辉, 崔橙橙

2023(2):  53-57.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.010

摘要 ( 305 )   HTML ( 2)   PDF (1442KB) ( 223 )  

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针对磁耦合谐振式无线电能传输(WPT)系统处于过耦合时固有频率处输出功率降低的问题,结合互感耦合理论并引入失谐因子、耦合因数对简化的WPT系统进行理论分析,得到系统输出功率下降的原因是阻抗失配。采用基于对称T型补偿电路设计的LCC补偿电路进行阻抗匹配,提高输出功率。最后,通过仿真实验验证了补偿电路的有效性,为解决频率分裂问题提供了有效参考。

电能质量

关于低压成套无功功率补偿装置投切试验的研究

李合, 韦峥, 刘东原

2023(2):  58-62.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.011

摘要 ( 421 )   HTML ( 5)   PDF (2032KB) ( 105 )  

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根据《国网标准化低压开关柜设计方案(2020版)》要求,低压成套无功功率补偿装置需进行投切试验。以低压成套无功功率补偿装置投切试验为研究对象,分别提出了分相补偿和三相共补投切试验的测量方法,并对试验结果进行分析研究。针对低压集成无功功率补偿装置,提出了投切试验的测量方法,且易于实现。

一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法

黄烈江, 陈思超, 沈狄龙, 潘圆君, 梁一桥, 张驰, 金磊

2023(2):  63-67.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.012

摘要 ( 349 )   HTML ( 6)   PDF (2185KB) ( 129 )  

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在对比各种电压暂降检测方法的基础上,提出了一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法。采用滑动窗计算单相电压的1/4周期有效值,同时根据数字锁相环锁定的相位,实时计算单相电压的有效值。仿真和实际测试表明,所提方法物理意义明确、计算简单、实时性较好、抗干扰能力较强,兼顾了动态电压调节器对速度和抗干扰能力的要求,可较好地应用于仅需电压幅值暂降检测的工程。

电网电压不平衡下变流器直流稳压控制策略

刘重洋, 魏亚龙, 刘刚, 范书豪, 祁招

2023(2):  68-73.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.013

摘要 ( 345 )   HTML ( 1)   PDF (2036KB) ( 131 )  

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在电网电压不平衡工况下,变流器工作在稳压模式时直流母线电压会出现二倍频波动。针对这个问题,分析了电网电压不平衡条件下变流器稳压运行时直流母线电压二倍频波动产生机理,提出了一种基于比例积分谐振(PIR)控制器的直流稳压控制策略。在原有直流稳压控制策略的基础上,增加2次比例谐振(PR)控制,解决了现有技术无法完全避免的直流母线电压二倍频波动的问题,且无须对电流进行正负序分离及复杂的计算获取电流指令。最后,分别通过仿真和实验,验证了所提控制策略的有效性。

利用换相开关治理低压台区三相不平衡问题的研究

王博, 李洪涛, 郝良, 王存平, 李子衿

2023(2):  74-80.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.014

摘要 ( 351 )   HTML ( 2)   PDF (2038KB) ( 109 )  

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在对换相开关治理低压台区三相不平衡的有效性进行研究的基础上,提出了一种基于分析三相不平衡节点电气参数等数据以确定换相开关安装位置及优先级的方法。通过工程实际应用换相开关,验证得出换相开关能够缓解三相不平衡问题的结论。通过对应用换相开关的典型台区进行仿真分析,得出换相开关能够降低线损率的结论。