《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。

点击论文标题，可在线阅读全文！

作者：潘子迅, 杨晓峰, 赵锐, 崔晨阳, 郑琼林

摘要：不平衡电网下模块化多电平换流器（MMC）存在三相直流环流不均衡问题,易导致相间电流应力和热应力差异,降低其在不平衡工况下安全运行能力。该文从桥臂功率角度分析不平衡电网下三相MMC直流环流不均衡现象和基于零序电压注入的直流环流均衡机理。提出一种零序电压注入的直流环流均衡方法,通过网侧电流与直流环流偏差量计算得到零序电压相位,经过比例谐振控制器生成零序电压注入量,进而实现直流环流的快速、有效均衡。在所提出的控制策略的基础上,研究该方法对MMC桥臂电流峰值、有效值及子模块电容电压纹波的影响规律。仿真与实验结果验证了该文理论分析与控制策略的有效性。

引用本文：潘子迅, 杨晓峰, 赵锐, 崔晨阳, 郑琼林. 不平衡电网下模块化多电平换流器的直流环流均衡策略[J]. 电工技术学报, 2024, 39(2): 541-553. Pan Zixun, Yang Xiaofeng, Zhao Rui, Cui Chenyang, Zheng Trillion Q. DC Circulating Current Balancing Control of Modular Multilevel Converter under Unbalanced Power Grid. Transactions of China Electrotechnical Society, 2024, 39(2): 541-553.

作者：王晴, 刘增, 韩鹏程, 张宏伟, 刘进军

摘要：针对直流微电网下垂控制变流器并联系统中变流器间内部参数差异引发的并联稳定性问题,该文采用基于变流器输出阻抗的频域方法进行研究。首先,该文建立单台下垂控制Buck变流器的输出阻抗模型并分析其特征。然后,依据该输出阻抗特征,基于变流器输出阻抗的稳定性分析方法揭示下垂控制变流器并联系统的振荡机理。在此基础上,对变流器输出阻抗进一步简化,结合并联系统振荡机理提出并联系统关键参数的稳定边界。最后,搭建下垂控制Buck变流器并联系统实验平台,通过实验验证了所提振荡机理及稳定边界的正确性。

引用本文：王晴, 刘增, 韩鹏程, 张宏伟, 刘进军. 基于变流器输出阻抗的直流微电网下垂并联系统振荡机理与稳定边界分析[J]. 电工技术学报, 2023, 38(8): 2148-2161. Wang Qing, Liu Zeng, Han Pengcheng, Zhang Hongwei, Liu Jinjun. Analysis of Oscillation Mechanism and Stability Boundary of Droop-Controlled Parallel Converters Based on Output Impedances of Individual Converters in DC Microgrids. Transactions of China Electrotechnical Society, 2023, 38(8): 2148-2161.

作者：王旭, 杨淑英, 李典, 张兴

摘要：兆瓦级大功率并网变流器的开关频率较低,延迟和离散化误差对控制性能影响较大,导致动态响应慢、电网背景谐波影响大等问题。因此,直接离散域控制系统设计成为必要。该文针对LCL滤波并网变流器建立离散域数学模型,并基于此提出桥臂侧电流和网侧电流融合的离散域电流控制器。同时,为了在不额外增加电流传感器和检测电路的情况下获取并网电流信息,设计电容电压微分器,实现网侧电流的估算,降低硬件复杂性和控制成本。研究表明,该文设计的离散域电流控制器,具有较好的动态性能和电网背景谐波抑制能力。最后,通过硬件在环半实物仿真系统对所提设计进行了实验验证。

引用本文：王旭, 杨淑英, 李典, 张兴. 大功率并网变流器离散域电流控制策略[J]. 电工技术学报, 2024, 39(8): 2523-2540. Wang Xu, Yang Shuying, Li Dian, Zhang Xing. Discrete-Time Domain Current Control Strategy for High Power Grid-Connected Converters. Transactions of China Electrotechnical Society, 2024, 39(8): 2523-2540.

作者：王震, 程鹏, 贾利民

摘要：三相并网变流器的不对称控制结构会导致频率耦合效应,降低其接入弱电网的稳定裕度,增加了阻抗分析的复杂度。首先,该文提出一种三相并网变流器的对称控制策略,以消除由锁相环和直流电压环引起的频率耦合效应。该控制策略通过在控制环路中引入直流电压环q轴补偿,以形成对称的直流电压闭环结构,同时引入对称锁相环,消除传统锁相环的非对称动态特性。因此,三相并网变流器可建模为单输入单输出的阻抗复矢量形式,进而可采用标准奈奎斯特准则进行阻抗稳定性分析,能够直观地说明控制器对系统阻抗特性的主导作用。然后,对并网变流器的阻抗特性进行分析,得出弱电网中对称锁相环的带宽对系统稳定性有着至关重要的影响,并且,不同运行工况也会改变并网变流器的阻抗特性,进而影响系统的稳定性。最后,仿真和实验结果验证了所提控制策略对频率耦合效应抑制的有效性以及阻抗特性分析的准确性。

引用本文：王震, 程鹏, 贾利民. 基于对称控制的三相并网变流器单输入单输出阻抗建模与分析[J]. 电工技术学报, 2024, 39(6): 1777-1791. Wang Zhen, Cheng Peng, Jia Limin. Single-Input Single-Output Impedance Modeling and Analysis of Three-Phase Grid-Tied Converter Based on Symmetric Control. Transactions of China Electrotechnical Society, 2024, 39(6): 1777-1791.

作者：向超群, 尹雪瑶, 伍珣, 曹忠林, 刘元才

摘要：为了解决车载牵引变流系统直流支撑电容器故障预测问题,该文提出一种基于物理信息神经网络的直流支撑电容器参数辨识方法。该方法只需要利用直流环节预充电过程的直流支撑电容器两端电压及采样频率,无需拟合曲线,无需严格对齐时间轴就可以获得较为准确的电容参数辨识结果。与此同时,为了克服在采集数据时因条件所限造成的数据量稀疏与分布不均问题,该文利用循环一致性生成对抗网络算法增强数据,使该方法可以适用于同一拓扑下宽范围电容区间的电容容值预测,降低了模型训练要求。实验结果表明：在正常条件下,该方法的辨识相对误差约在1%以下,并且降低采样频率能够缓解信噪比对该方法的影响。该方法为解决直流支撑电容参数辨识问题提供了新思路。

引用本文：向超群, 尹雪瑶, 伍珣, 曹忠林, 刘元才. 基于物理信息神经网络的牵引变流器直流支撑电容参数辨识方法[J]. 电工技术学报, 2024, 39(15): 4654-4667. Xiang Chaoqun, Yin Xueyao, Wu Xun, Cao Zhonglin, Liu Yuancai. Parameter Identification of DC-Link Capacitor in Traction Converter Based on Physical Information Neural Network. Transactions of China Electrotechnical Society, 2024, 39(15): 4654-4667.

作者：胡光, 庄可好, 高晖胜, 辛焕海, 汪海蛟, 张雅君

摘要：低惯量电力系统中跟网型变流器可能会与同步机转子动态产生交互,给系统稳定性分析引入新的问题,仅靠跟网型设备动态和短路比衡量交流系统强度不再准确。为此,该文综合分析系统惯量和短路比对跟网型变流器小干扰同步稳定的影响,提出适用于分析低惯量系统中并网变流器稳定性的方法,所提方法计算量低、物理意义明确。首先,推导变流器和同步机混联系统的闭环模型,并提取出能表征低惯量动态的相互作用系数矩阵,定性分析两类设备间的交互关系。其次,基于模态摄动理论,将原多机系统解耦为稳定性等效的子系统。然后,选取适用于分析小干扰同步稳定问题的相位主导回路,根据该回路提出综合考虑惯量和短路比的稳定性分析方法。最后,基于仿真算例验证了所提低惯量系统中并网变流器小干扰同步稳定性分析方法的有效性。

引用本文：胡光, 庄可好, 高晖胜, 辛焕海, 汪海蛟, 张雅君. 低惯量交流系统并网变流器次/超同步振荡分析[J]. 电工技术学报, 2024, 39(8): 2250-2264. Hu Guang, Zhuang Kehao, Gao Huisheng, Xin Huanhai, Wang Haijiao, Zhang Yajun. Sub/Super Synchronous Oscillation Analysis of Grid-Connected Converter in Low Inertia AC System. Transactions of China Electrotechnical Society, 2024, 39(8): 2250-2264.

作者：程鹏, 王笑睿, 刘其辉, 张辉, 杨盛祥

摘要：船舶岸电变流器作为靠港船舶新的供电电源,可极大地降低船舶靠港时船用同步发电机重质柴油燃烧所带来的NOx、SOx和柴油颗粒等污染物。为保证船舶供电的连续性,岸电侧与船电侧电源多采用预同步方式完成不断电切换,然而可能会因两侧电压非理想的相位差而诱发电流冲击,进而导致岸电与船电电源切换失败。因此,该文首先提出船舶岸电变流器用构网型电流矢量控制策略,其实施于锁相环确定的船电两相同步旋转坐标系中,可在无预同步的前提下完成岸电变流器无冲击自整步并入船电系统,同时通过幅频电压-矢量电流级联闭环完成对船舶岸电变流器输出电压幅值和频率的有效调控。然后,建立构网型电流矢量控制数学模型,并基于此分析控制带宽对控制系统相位稳定裕度、电压跟踪能力以及对负载电流的抗扰能力。最后,通过Satrsim MT 8020硬件在环测试,验证了所提构网型电流矢量控制策略的有效性。

引用本文：程鹏, 王笑睿, 刘其辉, 张辉, 杨盛祥. 船舶岸电变流器用构网型电流矢量控制[J]. 电工技术学报, 2024, 39(18): 5816-5825. Cheng Peng, Wang Xiaorui, Liu Qihui, Zhang Hui, Yang Shengxiang. Grid-Forming Vector Current Control of Ship Shore Converter. Transactions of China Electrotechnical Society, 2024, 39(18): 5816-5825.

作者：杜步阳, 邵德军, 朱建行, 石梦璇, 徐友平

摘要：电压源型变流器（VSC）的控制环节及其与网络间的相互作用是造成VSC并网系统失稳的重要因素。而VSC的控制具有多时间尺度特征,具体可划分为直流电压控制（DVC）时间尺度和交流电流控制（ACC）时间尺度。现有文献大多仅针对单一时间尺度的稳定性问题开展研究,对于多时间尺度环节间的相互作用则鲜有涉及。对此,该文基于模式分析方法,提出衡量多时间尺度间相互作用的量化指标,揭示多时间尺度间相互作用随锁相环带宽和系统短路比的变化规律。进而通过对比不同时间尺度模型的阻尼比和振荡频率,明确多时间尺度间相互作用对系统稳定性分析结果的影响。最后探讨DVC、ACC时间尺度模型的适用范围,并从物理角度对分析结果进行初步阐释。

引用本文：杜步阳, 邵德军, 朱建行, 石梦璇, 徐友平. 电压源型变流器并网系统多时间尺度间相互作用[J]. 电工技术学报, 2023, 38(20): 5547-5559. Du Buyang, Shao Dejun, Zhu Jianhang, Shi Mengxuan, Xu Youping. The Interaction Between Multiple Timescales of the Grid-Tied Voltage Source Converter. Transactions of China Electrotechnical Society, 2023, 38(20): 5547-5559.

作者：孔惠文, 马静, 程鹏, 贾利民

摘要：随着可再生能源渗透率的不断提高,交直流混合微电网集群逐渐成为新型电力系统的弹性解决方案。考虑到实际运行中各子电网优先级和电能质量需求存在差异,该文提出一种基于子网优先级驱动的交直流混合微网集群双向互联变流器分散式控制策略,以实现系统的弹性功率交互。首先,通过将归一化的交流频率和直流电压值作为子电网的状态偏差因子,以最小化全局总偏差因子为目标构建了用于交直流混合微电网集群的最优电力交换模型,该模型充分考虑了子电网的优先级指数和供电容量;其次,基于最优电力交换目标,提出用于双向互联变流器的准下垂控制策略,由于该策略中双向互联变流器仅需检测本地交流频率/直流电压的状态偏差因子,因此可以实现对交直流混合微电网集群整体偏差因子最小化的分散式最优功率自主协同控制;最后,构造了两个仿真实例,并利用半实物仿真系统验证了所提策略的有效性。

引用本文：孔惠文, 马静, 程鹏, 贾利民. 基于子网优先级驱动的交直流混合微网集群双向互联变流器分散式控制策略[J]. 电工技术学报, 2024, 39(9): 2667-2681. Kong Huiwen, Ma Jing, Cheng Peng, Jia Limin. Decentralized Control Strategy for Hybrid Microgrid Cluster Bidirectional Interlinking Converters Based on Sub-Grid Priority Drive. Transactions of China Electrotechnical Society, 2024, 39(9): 2667-2681.

中国电工技术学会

新媒体平台

学会官方微信

电工技术学报

CES电气

学会官方B站

CES TEMS

今日头条号

学会科普微信

抖音号

☎️ 《电工技术学报》：010-63256949/6981；邮箱：dgjsxb@vip.126.com ☎️ 《电气技术》：010-63256943；邮箱：dianqijishu@126.com ☎️ 《中国电工技术学会电机与系统学报（英文）》：电话：010-63256823；邮箱：cestems@126.com ☎️ 编务：010-63256994 ☎️ 订阅：010-63256817 ☎️ 商务合作：010-63256867/6838