《电工技术学报》是中国电工技术学会主办的电气工程领域综合性学术期刊，报道基础理论研究、工程应用等方面具有国际和国内领先水平的学术及科研成果。中国工程院院士马伟明任《学报》编委会主任，兼《学报》主编。
《电工技术学报》是中国电工技术学会主办的电气工程领域综合性学术期刊，报道基础理论研究、工程应用等方面具有国际和国内领先水平的学术及科研成果。中国工程院院士马伟明任《学报》编委会主任，兼《学报》主编。
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作者：李泳霖， 黄世龙， 刘云鹏， 耿江海， 杨家骏
摘要：随着紫外放电检测技术的广泛应用,为解决不同型号日盲紫外成像仪的检测结果缺乏一致性和可比性的问题,基于MODTRAN模型分析了温度、湿度、气压和检测距离等不同因素对日盲紫外波段光辐射的大气传输过程的影响特性,建立了紫外检测辐射传输模型,搭建了辐射计量一致性校准平台,提出了紫外检测结果一致性校准方法。利用该方法建立了3台不同型号紫外成像仪的检测结果一致性校准公式,可将紫外成像仪测得的光斑面积换算为检测目标产生的光辐射强度。使用3台紫外成像仪对棒-板模型电晕放电和氘灯光源进行紫外检测,由一致性校准公式所得检测目标的光辐射强度计算值的相对标准偏差值均小于0.1,验证了一致性校准方法的普适性。
作者：李世民, 徐勋晨, 张潮海
摘要：冲击电压老炼技术是提高真空电极间隙绝缘能力的有效手段,快速准确地甄别真空击穿机制对揭示冲击电压老炼过程的物理演化机理具有重要意义。该文提出了一种基于深度学习的通过突显击穿前过程提高真空击穿机制甄别准确度的优化方法。对五对相同的无氧铜球形电极开展同样的冲击电压老炼试验,分别获得时间提取范围为0~400 μs的完整击穿电压电流波形样本和0~200 μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本,并通过深度学习模型对两种击穿电压电流波形样本开展脉冲电流诱发、场致发射诱发和微粒诱发三种真空击穿机制的甄别训练与测试,并将测试结果与真实结果进行了对比分析与评估。结果显示：时间提取范围为0~200 μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本的击穿机制甄别准确度均在87.99%以上,平均提高了2.55%,其对应的精确率、召回率和F1分数均也更优。研究结果表明,突显击穿前过程的击穿电压电流波形处理能够有效地优化真空击穿机制甄别的效果,具有良好的工程应用前景。
作者：马飞越， 姚晓飞， 刘志远， 孙尚鹏， 白涛
摘要：纵磁触头真空断路器分闸速度特性的合理设计,可有效地避免大电流开断过程中真空电弧阳极斑点的形成或缩短阳极斑点持续时间,显著地提升断路器短路电流开断性能。然而,现阶段仍然缺乏线圈式纵磁触头真空断路器全行程分闸速度特性的量化设计方法。该文试验研究了电弧电流、分闸速度对2/3匝线圈式纵磁触头大电流真空电弧阳极放电模式演变的影响规律,获得了不同分闸速度下线圈式纵磁触头阳极放电模式图,据此提出了线圈式纵磁触头初始分闸速度v1的设计值,应不小于其强电弧演变为扩散态电弧的临界触头开距峰值所对应的分闸速度;对于平均分闸速度v2的设计值，应不大于大开距活跃阳极放电模式形成的临界触头开距。同时,采用实际开断过程触头间隙磁场强度与阳极放电模式演变的临界纵向磁场强度对比,可校验上述分闸速度特性设计的合理性。应用上述方法，确定了126 kV单断口真空断路器的分闸速度特性设计值为v 1=3.5 m/s、v2=3.0 m/s，并通过型式试验验证了断路器在上述分闸速度特性下的短路电流开断性能。
作者：范兴明, 李涛, 张鑫
摘要：以晶闸管作为主断器件是降低混合式直流断路器造价和技术难度的手段之一,电容电压是此类直流断路器能够顺利开断直流故障的关键影响因素,现有结构中电容大多为预充电型,但预充电方式和电容电压的维持较为复杂。因此,该文提出一种基于电容自然充电换向混合式直流断路器,利用母线电压与预充电电容的电压差值实现电容的预充电和电容电压的自动维持,从而保证断路器的开断能力。此外该断路器还具备二次开断能力,可以满足极短时间内重复开断的需求。针对所提断路器的工作过程和元件参数进行了详细的理论推导，基于PSCAD/EMTDC建立单端等效和四端柔性直流电网模型验证了所提结构的适用性。最后与其他方案进行比较,结果表明,所提方案在开断速度、电容预充电方式和二次开断方面具备一定优势。
作者：张彦平， 尹忠刚， 苏明， 刘静
摘要：常规的永磁同步电机全速域无位置传感器控制通过复合两种位置观测器实现全速域的转子位置估计,然而,在电机频繁宽频域调速工况,两种位置观测器频繁地切换,易导致估计的位置和转速振荡,并且两种位置估计方法需要单独的设计和调谐,增加了系统整定难度和算法复杂度。为此,该文提出了一种基于共振扩张状态观测器的内置式永磁同步电机统一全速域无位置传感器控制方法。首先,通过共振扩张状态观测器估计基频反电动势和高频反电动势。然后,建立了统一全速域模型,通过统一全速域模型实现全速域的转子位置和转速估计。在零速和低速时,通过向d轴注入高频电压,增加统一全速域模型中转子位置信息的信噪比,从而可以准确估计零速和低速区的转子位置,消除了传统高频注入法中由滤波器和延迟引起的估计误差。当电机在中高速区运行时,统一全速域模型自动蜕变为基频模型法,不需要两种位置观测器切换控制。最后,在2.0 kW内置式永磁同步电机实验平台上验证了算法的有效性。
作者：王晓姬, 王道涵, 王柄东, 王秀和
摘要：传统电动汽车驱动和充电系统相互独立工作,存在充电容量小、重量体积大、成本高等问题。而驱动充电一体化系统通过将电机绕组和逆变器进行合理重构,复用于充电系统,可以实现系统轻量化和高度集成化,进一步提高了系统功率密度。本文首先对当前国内外提出的驱动充电一体化拓扑结构进行归纳总结分类,论述各类型一体化拓扑结构的工作原理、优点以及存在的主要问题。接着针对目前驱动充电一体化系统存在的关键技术问题对电动汽车不同运行模式下控制策略进行综述。最后,对电动汽车驱动充电一体化系统的发展趋势进行展望。
作者：郑长明, 董萱萱, 肖子语, 阳佳峰, 公铮
摘要：LC滤波型永磁同步电机驱动系统（LC-PMSM）因具有固有谐振峰而易引起电流环谐振失稳问题。且LC滤波器增大了系统阶数,导致常规线性控制方法结构和参数整定复杂。为解决上述问题,本文提出了一种基于虚拟电阻有源阻尼的无差拍预测电流控制策略。考虑到逆变器侧电感电流可由控制器直接控制,首先设计了一种结构简单的电感电流无差拍预测控制器,其能够实现对定子电流的间接矢量控制。其次,为了抑制系统固有谐振,进一步提出了一种基于滤波电容并联虚拟电阻的有源阻尼控制策略。最后,给出了系统的闭环稳定性分析及参数设计准则,并通过实验验证了所提控制方法的有效性。
作者：仲林林, 吴冰钰, 吴奇
摘要：在气体放电等离子体中，电子的输运行为可由Boltzmann方程精确描述，该方程的解是许多等离子体仿真模型的基础。物理信息神经网络作为一种求解Boltzmann方程的新型方法，虽克服了传统数值方法网格剖分和方程离散的缺陷，但其参数空间规模大，在求解多任务时训练效率较低。为此,该文构建了一种基于元学习的双循环物理信息神经网络,在内循环中对多个Boltzmann方程求解任务进行优化训练,得到各任务优化后的元损失函数,用于在外循环中进行网络参数更新,从而提高网络在求解新任务时的计算效率。计算结果表明，基于元学习的双循环物理信息神经网络在求解新的Boltzmann方程时，网络损失函数值和L2误差值的下降速度均显著快于普通的物理信息神经网络。此外，该文还研究了网络容量和内循环迭代次数对Boltzmann方程多任务求解效率的影响，结果显示计算效率并不随网络容量的增大而提高，且受内循环迭代次数影响较小。
作者：丁璨， 李江， 袁召， 王周琳
摘要：触头作为真空灭弧室的核心元件,其灭弧能力会直接影响直流开断过程。该文通过有限元仿真软件建立了三种触头模型,计算了高频电流下触头产生的磁场分布。电流峰值时的触头间隙中心可产生约为21 mT的纵向磁场，横向磁感应强度约为71 mT，纵向磁场分布不均匀。为了进一步提高触头间隙磁场强度以及分布均匀度,在触头模型中增加及改变铁心结构来提升触头产生的磁场强度,基于BP神经网络与智能优化算法联合的方法对触头模型进行优化设计。优化结果显示：触头的结构参数α为31.8°、Δ为8.3 mm、r为15.2 mm、h为16.1 mm、d为1.1 mm时，触头间隙中心产生了74.99 mT的横向磁场;电流峰值的触头间隙中心可产生44.02 mT的纵向磁场,不均匀度从优化前的7.52减小到4.67,均匀度得到了较大提升,提高了磁场对真空电弧的调控能力。
作者：肖越， 俞哲， 王迪雅， 张腾宇， 宋春莲
摘要：气液两相放电受到诸多放电因素的影响,在液体表面表现出较为复杂的放电特性与相互作用。该文采用大气压交流金属针-水电极放电结构,对其放电特性及规律进行研究。实验结果表明,随着电源功率的增大,大气压交流金属针-水电极的放电由两种不稳定放电模式转变为稳定放电模式。电源功率足够高时,放电在正负半周期出现截然不同的放电模式,结合放电影像和电气特性对其放电的时空演化过程进行了分析,研究了电源功率和放电间隙对放电特性及参数的影响。研究发现，击穿电压随电源功率的增大从2.3 kV减小到2.0 kV，随放电间隙的增大从1.0 kV增加到1.9 kV;电流峰值和功率峰值只在正半周期时与放电间隙的大小呈正相关关系;传导电荷量随电源功率的增大而增多,与放电间隙没有明显的关系;单次放电能量中,正半周期放电能量始终大于负半周期的放电能量,正负半周期放电能量与电源功率呈正相关关系,与放电间隙没有明显的相关性。
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