《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。

“城市轨道交通安全供电与节能技术”专题

特约主编：杨晓峰 副教授

作为大型公共载运工具，轨道交通的安全供电与节能至关重要。一方面，城市轨道系统普遍采用直流牵引供电方式，其潜在的杂散电流危害日益凸显；另一方面，面向轨道交通的新能源接入和列车再生制动能量的高效利用是实现轨道交通系统节能降耗的重要途径。近年来，随着世界轨道交通迅猛发展，国内外关于轨道交通安全供电与节能技术的研究与应用将迎来关键发展机遇。

为进一步加强轨道交通安全供电技术领域的学术交流，推动该领域的科研发展与技术进步，《电工技术学报》编辑部特别策划了“城市轨道交通安全供电与节能技术”专题，得到了相关专家学者的积极响应与大力支持。本期专题累计收到投稿32篇，经过严格把关，共9篇学术论文被专题收录。

轨道交通节能方面，北京交通大学金勇等系统地总结了城市轨道交通地面储能技术应用现状，从储能系统设计和能量管理优化方面对城轨储能系统的研究热点和发展趋势提出展望；北京交通大学钟志宏等研究了一种基于实时牵引网电压和空载电压的多储能系统区间能量管理策略，以解决多储能间协调控制问题；此外，华北电力大学陈艳波等针对牵引变电站接入光伏等新能源应用，研究了多牵引变电站光伏-储能协同规划配置方法，为既有牵引供电系统升级改造提供借鉴。

针对城市轨道交通安全供电挑战，东北电力大学潘超等针对地铁杂散电流干扰临近电网接地变压器出现的偏磁异常问题，基于电磁-机械-声耦合原理，研究了变压器多场干扰传播时域模-态数学模型；苏州大学郑鑫等建立了多回流路径耦合情况下直流牵引供电系统动态仿真模型，研究了多区间回流安全参数动态分布计算方法，为实际系统钢轨电位与杂散电流治理提供理论基础；此外，针对交流牵引供电系统的负序平衡问题，华北电力大学（保定）颜湘武等研究了一种基于单相双旋转移相变压器的新型负序补偿拓扑及其负序补偿方法。

车载变流器安全状态评估方面，中南大学向超群等研究了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，以解决车载牵引变流系统直流支撑电容器故障预测问题；北京交通大学刘妍等提出一种基于二次侧移相的单向隔离型谐振开关电容变换器，在城轨交通辅助变流器等能量单向流动场合有良好的应用前景；此外，西南交通大学王惠民等研究了一种基于开通集射极电压下降平台的功率器件结温监测方法，从而助力新器件轨道交通系统中的应用。

衷心感谢相关专家学者的大力支持，感谢《电工技术学报》编辑部为本专题的策划组织所做的大量工作，保证了本专题的高质量出版。同时也感谢本次专题筹备过程中付出辛勤劳动的各位副主编杨中平、陆超、胡海涛、宋文胜、林圣、马伏军、郑琼林、Andrea Mariscotti、LiangDu、Iqbal Husain。鉴于水平有限，文中难免有疏漏和不妥之处，恳请批评指正。

城市轨道交通地面储能技术应用综述

作者：金勇；黄先进；石春珉；钟志宏；林飞 等

摘要：我国城市轨道交通路网规模的不断扩大，导致牵引能耗加重问题和再生制动能量利用问题越来越受到重视。将储能技术应用在城市轨道交通中，可以平抑牵引网压波动、吸收再生制动能量、降低牵引能耗，也为接入新能源带来了契机。该文针对地面储能系统，对城轨储能领域常用储能介质的特性进行对比分析，展示城轨领域的应用现状，并结合实际案例分析储能介质和城轨需求的适应性；针对不同类型储能变流器常用电路拓扑进行研究，对比不同拓扑的工作特性和特点，分析变流器拓扑和城轨需求的匹配性；调研城轨储能系统常用的能量管理策略，研究不同策略的特点；从储能系统设计和能量管理的再优化对城轨储能系统的研究热点和未来发展提出展望，为城轨储能系统规范化、高效化、简约化提供参考。

基于牵引网电压和空载电压的多储能系统区间能量管理策略

作者：钟志宏；李炎；米佳雨；林飞；杨中平

摘要：近年来，随着“双碳”政策的推动，储能技术在城市轨道交通中的应用愈发广泛，呈现出点到线的发展趋势。当一条线路中有多站安装储能装置时，想要进一步提升储能系统的节能效果，必须要解决不同站储能装置的充放电策略个性化设计，以及多储能间协调控制这两个问题。因此，该文提出一种基于实时牵引网电压和空载电压的多储能系统区间能量管理策略。该策略基于多个牵引变电站的空载电压和牵引网电压，对能量管理区间内的列车状态和列车剩余功率进行辨识，基于此计算区间内储能装置的充放电阈值基准值初值及基准值变化的斜率。

为进一步提升节能和稳压效果，该策略基于充放电周期、牵引网电压超限频次及储能系统的荷电状态（SOC）等参数，对基准值及其更新斜率进行实时校正。该文在北京地铁的实际线路中进行了验证，结果表明，相较于基于本站空载电压的能量管理策略，提出的策略在降低系统能耗和稳定牵引网电压方面都具有显著的改善效果。

基于广义目标级联法的多牵引变电站光伏-储能协同规划配置

作者：陈艳波；刘宇翔；田昊欣；张瑞芯；徐子韬

摘要：为铁路牵引供电系统中牵引变电站接入光伏等新能源以及储能，是积极落实能源交通绿色融合发展战略的手段之一。协同规划各个牵引变电站的新能源储能容量，能够有效提升较长距离牵引供电网络的绿色化水平。该文以融通型牵引供电架构为基础，以“规划+运行”为基本思路，提出多牵引变电站光伏-储能协同规划配置方法。

首先对负荷侧数据进行处理，同时建立光伏出力的概率模型；其次以经济性最优建立单牵引变电站优化规划模型，并采用广义目标级联（G-ATC）法，考虑投资、运行成本最小及弃光成本最小，构建同一铁路沿线多座牵引变电站的协同规划模型，对多站点进行协同规划配置；最后针对得到的协同规划配置方案进行了运行模拟，并以某货运铁路为例进行分析。结果表明，该方法能够合理、高效地完成多站点新能源-储能规划配置并满足系统运行需求，为既有基于融通供电型的牵引供电系统升级改造提供了可行方案。

地铁杂散电流干扰变压器多场传播模-态分析

作者：潘超；石晓博；安景革；付桐睿；孟涛

摘要：针对城市地铁杂散电流干扰临近电网接地变压器出现的偏磁异常，基于电磁-机械-声耦合原理，提出变压器多场干扰传播时域模-态数学模型。仿真不同场景下变压器多元时空信息，建立多元干扰传播特征信息库。分析典型场景中杂散电流对磁通、电磁力、振动及噪声等传播特征的影响，归纳物理特征信息的耦合关联规律，对比杂散电流时变分量与直流分量的干扰差异。

结果表明，杂散电流时变分量对变压器的干扰与直流分量情况类似，但时变分量导致多场参数变化具有更加复杂的时序波动性。搭建动模实验平台，测量不同干扰下变压器的电流、振动及噪声数据，并与仿真结果对比，验证该文模型与结论的正确性和有效性。基于多元特征信息库构建多元模-态空间，划分四类干扰传播域，并形成干扰判据，为城市电网变压器抵御轨道交通杂散电流干扰的安全态势感知与异常辨识提供依据。

城轨直流牵引供电多回流路径耦合建模及回流安全参数动态分布

作者：郑鑫；杜贵府；李巧月；江星星；黄伟国

摘要：当前，城轨直流牵引供电系统回流安全已成为影响线路安全运行的关键问题之一。为研究多回流路径耦合对回流安全参数及周边关键金属工程的影响，该文提出多回流路径耦合情况下直流牵引供电系统动态仿真模型，构建多回流路径耦合矩阵，建立多回流路径耦合情况下多区间回流安全参数动态分布计算方法，实现回流安全参数动态分布规律分析。基于实际线路参数，分析了不同类型多回流路径耦合时钢轨电位和杂散电流分布规律。

研究结果表明，该文所提出的方法可有效模拟多回流路径耦合情况下回流安全参数动态分布及对周边关键金属工程的影响；针对走行轨回流不畅及多回流路径耦合，分别提出并联电缆及单向导通控制的治理方法，并基于该文所建立的模型进行仿真分析，验证了其有效性。

基于单相双旋转移相变压器的高速铁路系统负序补偿方法

作者：颜湘武；李秉桢；吴炜林；邵晨；彭维锋

摘要：针对高速铁路供电系统在高压电网引起的负序问题，该文参考旋转潮流控制器（RPFC）和静止无功补偿器（SVG）结构，提出一种基于单相双旋转移相变压器（S-DRPST）的新型负序补偿拓扑。

首先，分析S-DRPST的工作原理并建立其稳态电压源模型。其次，在V/x牵引供电系统应用场景下，提出S-DRPST的负序电流补偿方法，即根据供电臂负载功率计算所需补偿电流表达式，进而得到两台S-DRPST输出电压幅值与相位，通过调节移相角大小实现电网侧电流的平衡。在此基础上，对单台S-DRPST移相角控制进行设计，补偿设备投入前利用柔性合环减小对牵引网的冲击，投入后采取移相角协调变速控制，使得移相角在接近设定值时降低转速，同时根据角度偏差协调转速控制，从而抑制输出电压振荡现象。

最后，利用Matlab/Simulink软件搭建牵引供电系统进行仿真验证，在合环场景下将S-DRPST柔性投入牵引网，仅a相供电臂带负载的情况下，电压不平衡度从4.81%降低到了0.05%，在计及供电臂制动状态时不同工况的不平衡电压均被控制在0.1%以下，在牵引负载快速连续变化下S-DRPST能及时响应补偿负序电流，结果表明S-DRPST在高速铁路供电系统中具有良好的负序补偿效果。

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

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。

一种单向隔离型谐振开关电容变换器

作者：刘妍；杨晓峰；谭海霞；郑琼林；五十岚征辉

摘要：作为隔离型单向直流变换器常用的整流器件之一，二极管结电容易与变压器漏感发生谐振，导致严重的电压尖峰问题。为此，提出一种基于二次侧移相的单向隔离型谐振开关电容变换器（UI-RSCC）拓扑，其二次侧整流单元由一个开关半桥和二极管半桥组成，避免了二次侧二极管振荡的产生，可实现所有开关器件的零电压软开关（ZVS）。

该文在分析UI-RSCC拓扑的基础上，研究了其输入直流电容的电压均衡机制，提出了相应的输出电压控制策略及其软开关条件。结果表明，UI-RSCC可实现输入直流电容电压的自动均衡，降低了开关器件的电压应力；通过复用部分开关，减少了所需的开关器件数量；使用电容滤波即可实现所有开关器件的软开关，且无需额外的钳位电路。最后，通过仿真及实验结果验证了理论分析的正确性

基于开通集射极电压下降平台的功率器件结温监测方法

作者：王惠民；许智亮；丁菊霞；葛兴来；王轶

摘要：准确的结温监测对功率器件可靠性评估和健康管理至关重要，因此在牵引变流器中广受欢迎。然而，传统的结温监测方法易受到负载电流变化的影响，导致监测精度不高，难以达到牵引变流器的可靠性需求。对此，该文提出一种基于开通集射极电压下降平台的功率器件结温监测方法.

首先，基于功率器件的等效电路模型，对功率器件开通瞬态进行详细分析。在此基础上，对器件结温与开通集射极电压下降平台的关系进行探究，并提出一种基于杂散电感两端最大电压的开通集射极电压下降平台定位方法。进一步地，利用双脉冲实验对所研究结温监测方法的适用性进行分析验证；最后，搭建单相脉冲整流器实验平台，对所研究结温监测方法的可行性进行实验验证，该方法能够有效降低负载电流变化的影响且具有较高的灵敏度。

电工理论

基于磁感的变压器和感应电机等效矢量磁路分析

作者：程明；马钲洲；王政；秦伟；花为

摘要：电机学等传统电机理论对变压器和感应电机的工作机理分析多采用等效电路的方法，将实际磁量等效为电量来表示，在一定程度上让二者的分析变得复杂化。可是，传统磁路理论中仅有磁阻元件，难以定量表征磁通与磁动势之间存在的相位差和铁心中的损耗等，进而成为分析的瓶颈。

为此，该文引入新的磁路参数——磁感，并利用磁阻和磁感双元件构成的矢量磁路理论，建立适用于变压器和感应电机分析的等效矢量磁路，推导了不同工况下的磁路方程，并以变压器为例，从磁路角度绘制了相量图。对变压器和感应电机在不同工况下的主要特性进行定量计算，通过实验结果验证了分析方法的有效性。

相较于等效电路分析方法，该文所提的等效矢量磁路分析方法省去了匝数归算、频率归算等过程，因而概念清晰、计算简洁。该文研究不仅为电机等电磁装备的分析设计提供了全新的方法，而且有望推动《电机学》教材的改革，降低电机学相关内容的学习难度。

开放式超低场移动磁共振系统的电磁干扰抑制方法

作者：杨磊；何为；贺玉成；吴嘉敏；徐征

摘要：为了发挥超低场磁共振成像可移动化的优势，传统的被动电磁屏蔽方法应该被主动电磁干扰抑制方法所替代。该文首先分析了电磁干扰传输路径并发现人体耦合为主要传输路径。针对性地设计了用以采集人体耦合电磁干扰的“戒指”型电磁干扰检测线圈，并配合平面及螺线管型线圈共同构成了电磁干扰参考通道。

该文提出相关窗口概念：一定采集间隔内的参考电磁干扰信号仍有助于更加精确地估计某一时刻核磁通道电磁干扰信号。选定各通道K空间外围数据为校准数据，由核磁通道校准数据构建校准目标矩阵；由相关窗口内参考通道校准数据构建校准源矩阵。对上述两个矩阵进行小波分解后并通过最小二乘法求得各层转移系数。由参考电磁干扰信号在相关窗口内构建重构源矩阵，并由各层转移系数求得核磁通道电磁干扰拟合值。

最后从受污染的核磁信号减去求得的拟合值，实现主动降噪。一维信号以及人体成像实验表明，该主动电磁干扰系统可大幅降低外界电磁干扰对图像质量的影响，使得磁共振扫描仪可在无屏蔽的开放环境中工作。

基于变频重构S/SP拓扑的无线电能传输系统恒流恒压研究

作者：李中启；张晨曦；王建斌；王忠美；黄守道

摘要：针对电动汽车无线充电系统耦合系数和负载变化导致系统输出电流和电压剧烈波动的问题，提出一种由交错叠放式线圈结构和变频重构控制策略组成的无线电能传输系统，通过重构补偿拓扑，并切换工作频率，实现了系统的恒流恒压输出。

首先，分析了拓扑重构前后系统的恒流、恒压输出特性和零相角特性，对比恒流恒压工作模式下补偿电容的大小，给出了系统参数调整方法。其次，剖析了交错叠放式线圈结构模型，提出基于耦合系数波动最小原则的线圈结构优化策略。所提出的系统补偿元件较少，两个工作频率点符合国际标准。

最后，搭建一套500 W的实验样机，验证系统的可行性和有效性。实验结果表明，交错叠放式线圈在X轴方向偏移发射线圈外径的55%（187 mm）或Y轴方向偏移120 mm时，耦合系数波动率小于5%。系统在恒流模式下电流波动率为3.58%，在恒压模式下电压波动率为4.83%，满足无线充电系统恒流恒压需求。

电机及其系统

非理想运行条件下双馈感应发电机转矩脉动抑制方法综述

作者：刘毅；张茂鑫；徐伟；葛健；陈亚红 等

摘要：在非正弦和不平衡运行条件下，双馈感应发电机会面临显著的转矩脉动问题，严重威胁系统的安全稳定运行，因此有必要采取转矩脉动抑制措施。近些年，诸多学者针对该问题进行了广泛研究，并取得了一系列的科研成果，但鲜有对其进行总结归纳的文献。为此，该文首先介绍了双馈感应发电机系统结构，分析了非正弦和不平衡运行条件下转矩脉动成因，并明确了转矩脉动抑制的主要目标。其次，从硬件结构改进法和控制策略改进法两方面对现有技术方案进行归类总结，并从七个维度进行综合对比分析。最后，从软硬件协同抑制、参数鲁棒性提升、谐波损耗抑制和故障穿越四个方面对双馈感应发电机转矩脉动抑制方法的未来发展趋势进行了展望。

电缆参数对变频驱动电机轴电压和轴电流的影响

作者：陈立珂；刘瑞芳；李知浩；张亮亮；李伟力

摘要：变频驱动系统中变频器共模电压会引起电机轴电压继而造成轴承电腐蚀，带来巨大的危害。变频器与电机之间连接电缆的寄生参数对电机轴电压和轴电流影响的机理仍有待确定。该文提出了电缆-电机系统的轴电流模型，分别给出电机及电缆参数的提取方法，研究了电缆类型及长度变化对系统阻抗曲线的影响规律，对系统阻抗特性进行了仿真及实验验证。建立变频器-电缆-感应电机轴电流系统仿真模型，并搭建轴电流实验台进行测试，测试结果验证了模型的正确性。研究结果表明，电缆的电容参数是影响电机轴电压的关键因素，采用屏蔽电缆或增加电缆长度会增大电缆寄生电容，增加定子接地电流、降低电机容性轴电压；采用屏蔽电缆电机轴两端电压高于非屏蔽电缆。

考虑轴系特性的汽轮发电机阻抗模型

作者：李佳龙；卢新宇；杜雄；刘俊良；樊丽娟

摘要：与状态空间法和复转矩系数法相比，基于阻抗的分析方法更便于拓扑扩展和黑盒系统建模。然而，现有的汽轮发电机阻抗模型，如RL串联阻抗模型或同步发电机等效电路阻抗模型，仅关注汽轮发电机的电气特性。上述简化的阻抗模型无法考虑汽轮发电机轴系特性的影响，甚至导致错误的分析结果。针对这一问题，该文建立了考虑轴系特性的汽轮发电机阻抗模型，并以风火打捆外送系统为研究对象，对比了基于RL等效阻抗模型和所建立阻抗模型的振荡分析结果。验证了所建立模型在含有新能源以及电力电子设备的电力系统中进行稳定性分析的适用性与准确性。研究结果可为含汽轮发电机的复杂结构电力系统的稳定性分析提供模型。

基于扰动观测器的五相永磁同步电机开路和短路容错矢量控制

作者：周华伟；陈铖；向小龙；张多；陈前

摘要： 针对反电动势含有3次谐波的五相永磁同步电机（PMSM）开路和短路故障导致转矩脉动大的问题，该文提出一种基于扰动观测器的矢量控制（DOB-FOC）策略。该策略基于降阶正交变换矩阵在同步旋转坐标系上建立PMSM开路故障情况下的基波模型，将3次谐波反电动势、短路电流等作为扰动信号。在此基础上，设计扰动观测器，观测出以上扰动导致的转矩脉动，将其转化为q轴补偿电流前馈到q轴电流指令中，有效地抑制了故障导致的转矩脉动，并且实现了PMSM在开路和短路故障情况下的平稳无扰运行。仿真和实验结果验证了所提容错策略的有效性。

单霍尔故障下无轴承永磁薄片电机径向位移容错检测

作者：赵攀；王宇；张艺

摘要：由于人工无轴承心脏泵要求微型化，所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移，大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性能，当单个霍尔传感器故障时，由于缺失一相磁链导致电机失浮。为了提高基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机容错能力，该文针对单霍尔传感器故障时角度和径向位移信息会重新耦合，难以高精度分离的问题，提出基于谐波补偿的霍尔磁链重构算法。首先，采用磁链重构思想，利用剩余非故障霍尔重构解算径向位移的一相磁链；然后，对上述重构磁链中不偏心3次谐波进行补偿，并构建霍尔矫正表求解径向位移；最后，搭建实验平台，通过仿真和实验验证了所提算法的准确性。

基于脉幅调制的超高速无刷直流电机过零点检测补偿策略

作者：余岳；李诚；刘建华；黄建军

摘要：超高速无刷直流电机广泛应用于超高速空压机、晶圆切割、飞轮储能等系统。针对超高速无刷直流电机控制中的三相绕组不完全对称和参考零点不确定偏移导致的失步问题，该文以脉幅调制控制器为基础，通过对非理想电机的研究，建立过零点抗扰动的模型，提出一种综合考虑不平衡过零点和不对称过零点补偿的改进控制策略，建立适用于三种非理想过零点模型的基础延迟时间择优策略的数学模型和换向时间补偿函数。同时，在不平衡不对称过零点扰动存在的前提下，考虑负载变化等因素引起的换相误差并提出相应的变速误差补偿策略。

实验结果表明，改进控制策略可以有效减小无刷直流电机的换相误差，显著地提高电机换相的精度进而提高其运行速度上限，为无速度传感器超高速无刷直流电机稳定运行提供了一定的理论基础。

电力电子

基于平面磁元件的LLC变换器相关参数的整体优化设计方法

作者：周子航；高祎韩；刘懿静；张欣；马皓

摘要：平面磁心和印制电路板（PCB）绕组的可定制化设计和可重复性制造，为进一步提高LLC变换器的效率和功率密度提供条件。对于工作频率、谐振腔参数、平面磁元件尺寸等数量多、连续性强、对变换器整体效率影响存在耦合关系的设计参数，采用传统的分步优化设计方法难以实现变换器最高整体效率。为此该文提出一种基于平面磁元件的LLC变换器工作频率、谐振腔参数和平面磁元件尺寸的整体优化设计方法，在满足实际工程要求的前提下，以实现理论最高峰值效率为目标，可进一步得到全局最优的设计参数。基于此方法设计一台3 kW高效率、高密度LLC变换器，并进行了实验验证。

实验结果表明：变换器功率密度510 W/in3（1in3=1.63871×10-5 m3），峰值效率99.0%，满载效率98.3%，与所提出的设计方法得到的理论结果接近，证明了该设计方法的正确性和有效性。

基于PWM+移相的双有源半桥DC-DC变换器分析及其控制

作者：任强；康薇；姜亚鹏；秦祝

摘要：该文针对双有源半桥（DAHB）DC-DC变换器宽电压范围运行下电容电压计算不准确、单移相控制粗放等不足，提出一种基于PWM+移相的三自由度优化控制（TFC）策略。首先，基于DAHB的数学模型，推导桥臂串联电容稳态电压表达式。

在此基础上，从最小化回流功率角度得到三自由度控制的最优开关模式，推导了电流、功率等关键电气量的解析表达式，并获得以电流应力最小化为目标的包含等式和不等式约束的局部最优解方程组。其次，针对最优方程组难以解析求解的问题，采用模型简化+线性近似的方法求取其局部最优解，得到DAHB全工况PWM+移相的三自由度优化控制策略。然后，分析所提出的三自由度优化控制下DAHB变换器的软开关特性。最后，通过仿真及实验验证了桥臂串联电容稳态电压表达式的正确性和三自由度优化控制策略的有效性。

微电网并网逆变器频率自适应前馈双模重复-比例控制

作者：赵强松；陈昊；王启帆；王燕；谢文文

摘要：重复控制因其能有效抑制谐波信号而被广泛应用于逆变器控制中，但其动态性能较差，且在电网频率波动时谐波抑制性能下降严重。为此，该文提出一种频率自适应前馈双模重复-比例控制。在双模重复控制的内模中加入前馈环节改善系统的动态性能，并使用无限脉冲响应滤波器实现对电网频率波动导致的分数延迟精确近似。该文给出频率自适应前馈双模重复-比例控制的原理、稳定性分析和参数优化设计过程。实验结果证明了所提出的控制方法在电网频率波动时能抑制并网电流谐波，且具有较好的动态性能。

考虑参数权重与分层映射的光伏组件健康程度检测

作者：吴春华；易苑；李智华；汪飞

摘要：光伏系统的健康程度检测对预防故障及保障系统安全运行至关重要。选取光伏组件的光生电流、串联电阻和并联电阻为其健康参数，该文提出了一种考虑健康参数权重与辐照度分层映射的光伏组件健康程度检测方法，来提高健康程度检测的精度与适用范围。首先依据光伏组件I-V曲线，通过蝠鲼觅食优化（MRFO）算法进行参数辨识；其次根据辐照度高低将辨识结果分层映射至两种辐照度参考状态，提高低辐照状态下的映射精度；然后根据组件预期寿命内允许的功率衰减情况建立光伏组件自然衰减模型，估算参数预期值作为参考，再结合实际的参数提取结果计算参数劣化度；最后使用熵权法确定参数权重，计算表征光伏组件健康程度的健康指数。仿真与实验结果表明，该方法可对任何环境参数下的光伏组件健康程度进行有效检测。

基于双向半桥CLLLC谐振变换器的锂电池均衡电路

作者：蔡瑞佳；马运东；王鹏飞；王鹏

摘要：锂电池因其能量密度高、自放电率低等优点被广泛应用于新能源领域。由于每个电池单体容量不尽相同，在使用时往往伴随着电池过充、过放等问题，电池使用寿命将受到极大影响，严重时甚至会出现自燃、爆炸等安全问题。该文提出基于双向半桥CLLLC谐振变换器的锂电池均衡电路，通过其在不同工作状态下的四种工作路径，可实现任意电池单体间的容量均衡。搭建一套6个电池单体的均衡电路，根据实验结果验证了所提基于双向半桥CLLLC谐振变换器的锂电池均衡电路具有均衡路径灵活、均衡速度快、均衡效率高和绕组数量减半等优点。

高电压与放电

基于弧触头接触振动特征分析的高压SF6断路器电寿命在线监测方法

作者：李辰辉；褚继峰；龙潇；杨爱军；袁欢 等

摘要：高压SF6断路器电寿命评估对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。然而，现有的电寿命评估仍旧依赖累计开断电流法与动态回路电阻法，缺乏有效的在线监测手段。该文针对真实126 kV高压SF6断路器设备，研究了基于弧触头接触点分析的电寿命评估方法。

结合变分模态分解（VMD）与短时傅里叶变换（STFT）分析，发现弧触头接触时产生了10 kHz以上的高频振动特征信号。通过调整机构拉杆的位置以改变弧触头刚合点，发现了高频振动特征频率出现时刻与弧触头刚合点之间的相关性，进而提出了一种基于弧触头接触振动特征分析的高压SF6断路器电寿命在线监测方法。现场瓷柱式断路器的实验结果表明，弧触头刚合点测量误差约为0.905 mm，因此该文提出的方法有望在高压SF6断路器电寿命在线监测领域实现推广应用。

一种旋转变压器双采样差分位置解码方法

作者：吴春；应王瑞；郑露华；成凤敏；支恩

摘要：针对旋转变压器解码芯片价格高及常规软件解码方法精度不足等问题，提出一种旋转变压器双采样差分位置解码方法。该方法通过主控芯片产生一路方波信号，并对方波信号进行滤波、放大后产生同频率正弦信号作为旋转变压器激励信号。同时，主控芯片在一个激励周期内触发两次模数转换器（ADC）采样，即对旋转变压器输出的正、余弦信号实施双采样。并计算两次采样值的差分，得到与位置相关的正、余弦包络线信号。

最后通过锁相环估计转子位置和速度。所提双采样差分位置解码方法可消除正、余弦信号偏置波动对位置估计的影响，且解调信号幅值增大一倍，可提高位置解码精度。实验结果表明，所提双采样差分位置解码方法，相比常规软件解码方法，位置估计精度更高，电机稳态和动态性能更好。