电源学报

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基于FTA-AHP的FCEV动力系统可靠性影响因子及其权重研究

康劲松,康婷

电源学报. 2013, 11(4): 1-7,25. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.1

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FCEV动力系统是燃料电池汽车重要的子系统，一旦发生故障，轻则造成系统性能下降，重则造成人员和财产损失。利用故障树分析法（FTA）对FCEV动力系统的可靠性进行定性分析，建立了FCEV动力系统故障树，再运用层次分析法（AHP）对动力系统进行定量分析，得出FCEV动力系统影响因子的权重，结果表明对可靠性影响最大的是氢管理因子和动力蓄电池因子，燃料电池系统、DC/DC变换器因子和电机驱动因子次之，其中驱动电机CAN通讯故障对整车安全运行影响显著。最后根据FTA-AHP定性定量相结合分析的结果，提出了加长排氢气的时间、更改优化燃料电池吹扫策略等提高可靠性的途径和具体措施，为提高燃料电池汽车安全运行的可靠性、提前发现安全隐患等提供参考。

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基于LCCL滤波器的三相并网逆变器前馈控制策略

刘韬,杨旭,谢瑞良,郝翔,黄浪

电源学报. 2013, 11(4): 8-14. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.8

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在dq旋转坐标系下提出了基于LCCL滤波的三相并网逆变器前馈控制策略，该控制策略可以有效抑制电网电压畸变造成的并网电流谐波。首先在dq坐标系下分析了基于LCCL滤波的三相并网逆变器控制策略的优点，但在该控制策略下，网侧电流没有直接受控导致其对于电网电压畸变的抑制能力较差，这将造成网侧电流较大的谐波。通过推导闭环系统中网侧电压与给定量之间的关系，完全前馈电网电压以减小电网电压畸变对网侧电流的影响，同时分解前馈量，分别前馈至电流给定以及控制量上从而增加了该前馈策略的可行性。最后，仿真以及100kW样机的实验结果验证了该方法的有效性。

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交互式数字光伏阵列模拟器设计

刘璐,王正仕,王腾达

电源学报. 2013, 11(4): 15-19. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.15

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在基于太阳能光伏阵列的电力电子系统开发过程中，如果以真实的太阳能光伏阵列作为检测设备，系统的研发将受到成本、体积及环境条件等诸多因素限制。为解决这一问题，提出了一种由半桥DC/DC变换器、数字信号处理器（DSP）及LabVIEW人机交互界面组成的交互式数字光伏阵列模拟器。人机交互界面的设计实现了模拟器模拟情况的多样化和操作人员对系统控制的可视化。多项式简化拟合算法及变步长工作点快速查找算法的设计，使DSP通过PWM对半桥DC/DC变换器的控制兼顾了快速与精确这两个优点。样机实现了对输出功率1 kW以下的太阳能光伏阵列的模拟。

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光伏发电系统的最大功率点跟踪算法及仿真研究

吴志鹏,卿湘运,杨富文,林海

电源学报. 2013, 11(4): 20-25. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.20

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首先介绍了光伏电池的模型结构和输出电压电流特性曲线，引出光伏发电系统最大功率点跟踪的两种算法原理，给出了算法实现的流程图，最后通过MATALB/SIMULINK进行仿真实验，并比较了两种算法的性能。

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全寿命周期成本技术在电力行业中的应用

张远,王佳

电源学报. 2013, 11(4): 26-29. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.26

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在电力行业中，引入全寿命周期成本（Life Cycle Cost，LCC）技术可以使电力企业获得更大更长远的经济效益。首先简要介绍了全寿命周期成本技术在国内外的发展状况，随后在详细阐述全寿命周期成本基本原理的基础上，介绍了目前全寿命周期成本技术在电力行业各方面中的应用，包括电力设备、电网规划、电力系统资产管理、电力工程等，并给出了变压器的LCC分解模型。最后详细地介绍了在电力行业中运用全寿命周期成本管理的基本步骤和需要注意的问题。

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含有统一接口的微电网系统可靠性建模研究

张扬,刘刚,高志军,査晓明

电源学报. 2013, 11(4): 30-36. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.30

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采用统一接口系统的微电网可靠性问题较为特殊，需要单独建模。结合概率统计思想，将稳定性问题分为软件问题和硬件问题两大类，并提出了平均失效时间和最短失效时间的计算依据，根据电网结构的并联和串联规律进行有效失效时间的计算，进而评估整个微电网系统的可靠性，得出了基于概率统计和网络结构的针对微电网的可靠性建模方法。最终通过IEEE34节点测试系统进行计算，说明了该方法的计算流程。

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车载辅助DC/DC变换器设计

李亚顺,杨海涛,徐德鸿,陈敏

电源学报. 2013, 11(4): 37-42,87. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.37

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设计了一种以交错并联Boost变换器和LLC变换电路构成两级型的辅助DC/DC变换器。详细给出两级DC/DC变换器的设计方法，针对宽输入电压范围200-375 V，输出电压为12 V，制作实验样机进行验证。

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基于DPC-FOC的三电平双PWM变频器一体化控制策略

詹景君,张颖超,钱希森,金丽萍,景有泉

电源学报. 2013, 11(4): 43-48. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.43

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三电平双PWM变频器近年来应用广泛，而提高系统动态性能，降低直流母线电容容量一直是研究热点。针对整流侧动态性能、逆变侧与整流侧间的能量传递过程，提出了一种整流侧基于动态性能优良的直接功率控制（DPC），逆变侧基于磁场定向矢量控制（FOC），使用负载功率反馈方法的三电平双PWM变频器一体化控制策略。构建了MATLAB/simulink环境下的仿真模型，对三电平双PWM变频器系统进行了仿真研究，结果表明采用负载功率反馈方法的一体化控制策略显著降低了直流母线电压脉动，提高了系统动态性能。

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一种改进型ip-iq坐标变换电流谐波检测方法

孔青青,沈爱弟,莫剑冬,张团

电源学报. 2013, 11(4): 49-54. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.49

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针对现有的一些检测方法在三相电压不对称或畸变时存在的一些缺陷，根据通用瞬时无功功率理论，对传统的i_p-i_q坐标变换的谐波电流检测方法做了简单的改进。该方法从矢量分析角度出发，利用带通滤波器，根据三相电网电压和电流综合信息，获取i_p-i_q坐标变换矩阵来实现对谐波电流的检测，省去了三角函数计算和锁相环的使用，简化了计算。该方法既可适用于三相对称正弦电源系统，也可适用于不对称非正弦电源系统和电压畸变系统。仿真结果验证了该方法的正确性。

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矿用静止无功发生器的设计

冯强,赵旭,李德俊,陈洋洋,袁志宝

电源学报. 2013, 11(4): 55-59. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.55

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针对煤矿现阶段SVC无功补偿装置响应速度较慢、无功调节范围窄、欠压时调节能力低、对电网电压波动调节能力不够理想、占用体积大、产生谐波电流大等问题，提出了以逆变器为核心的有源SVG静止无功发生器。SVG采用自换相变流电路，通过直流侧电容与逆变电路逆变出幅值与相位均可控的三相电压后，通过电抗器连接电网，调节三相逆变电压可控制流入逆变器的电流幅值与相位，即吸收容性或感性无功。仿真与实验结果均表明：通过SVG静止无功发生器可以快速调节无功，维持功率因数较高水平，有效解决煤矿生产设备使用对电网造成的供电质量下降问题。

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柔性直流输电对孤岛负荷供电的无源电力滤波器设计

吴应双,肖小兵,韦应顺

电源学报. 2013, 11(4): 60-64. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.60

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柔性直流输电（VSC-HVDC）对孤岛负荷供电将会给交流系统引入谐波，谐波对电网危害很大，因此必须设法将谐波滤除。滤除谐波可采用有源电力滤波器和无源电力滤波器，目前运用较多的是无源电力滤波器。文中分析了柔性直流输电对孤岛负荷供电的谐波构成，运用解析法精确讨论和分析了柔性直流输电对孤岛负荷供电的二阶高通无源电力滤波器参数选取。PSCAD仿真验证了该二阶高通无源电力滤波器参数选取的正确性。

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无速度传感器异步电机的速度辨识方案

陈改霞,李宏

电源学报. 2013, 11(4): 65-70. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.65

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无速度传感器交流调速技术是相对于传统有速度传感器交流调速技术而言性价比更高的技术，针对矢量控制和直接转矩控制两种控制方法分别提出相应的速度自适应辨识方案，其中矢量控制的速度辨识方程是基于转子侧参数的，而直接转矩控制的速度辨识方程是完全基于定子侧参数的。最后利用SIMULINK分别对两种方案进行仿真，结果说明提出的速度自适应方案是可行的。

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一种LED驱动电源组合调光策略与实现

郑清良,林维明

电源学报. 2013, 11(4): 71-75. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.71

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LED照明是未来电气照明领域的发展方向，LED因其陡峭的伏安特性的特点，需要恒流驱动。采用基于UC3842控制的反激型变换器作为驱动电路，实现恒流调光功能。文章重点分析了LED照明调光方式的实现，设计了一种高效的组合调光策略的调光电路。通过仿真和样机测试，得到实验结果并对其分析，该驱动电路效率达到86%以上，输出电流纹波在4%以下，电路稳定可靠，实现了高效调光特性。

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一种恒压输出的高功率因数开关电源设计

何庚桓,文元美,陈山

电源学报. 2013, 11(4): 76-80. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.76

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基于具有PFC功能的SA7527控制芯片，设计了一款恒压输出的高功率因数开关电源。在阐述系统工作原理的基础上，重点对单端反激拓扑结构中兼具储能电感作用的高频变压器这一核心部件进行了设计。实验研究结果表明该开关电源在输入电压宽范围变化的情况下，可实现稳定的电压输出，最高功率因数可达0.95。

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具有精确非线性补偿的三相光伏并网逆变器滑模变结构控制策略

黄庆义,段启迪,郝翔,刘韬,黄浪,谢瑞良

电源学报. 2013, 11(4): 81-87. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.81

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三相并网逆变器中，由于死区效应和开关延时带来的非线性将导致逆变器输出电压的严重失真，以致并网电流的总谐波失真增加。提出了一种新型的具有精确非线性补偿的三相光伏并网逆变器滑模变结构控制策略，以抑制并网电流谐波，并提高其动态响应速度和鲁棒性。该控制策略将d-q坐标变换下的非线性补偿实现于离散积分滑模控制中。分析了逆变器输出电压的非线性，并建立了相应的非线性效应模型。根据此新模型设计了离散积分滑模控制策略。该控制策略既实现了精确的非线性补偿，也保证了整个系统的强鲁棒控制，并在一个100 kW的三相光伏并网逆变器样机上得以证实。仿真和实验结果表明：所提控制策略实现了系统全局稳定性控制、动态响应快速、鲁棒性强以及优良的电流谐波抑制能力。

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微功耗列车牵引交流传动系统

郁百超

电源学报. 2013, 11(4): 88-94. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2013.4.88

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微功耗列车牵引交流传动系统以整流升压器、微分逆变器取代传统列车牵引交流传动系统中的四象限三电平脉冲整流器、三相三电平牵引逆变器，该系统最突出的特点是：只要把输入功率中极小部份进行功率变换，就可以得到全部输出功率，即输入功率中极大部份既不必进行实际的功率变换，也不必通过磁芯变压器或电感传递，直接到达输出端，成为输出功率，变换效率接近100%；同时免除PWM变换，不产生EMI干扰，制动回馈采用与主回路完全相同的独立电能传递通道，克服了因通道复用产生的所有缺陷，输出电压完全正弦波，对牵引电动机无损害。

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2013年, 第11卷, 第4期　刊出日期：2013-07-30

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