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      《电机与控制应用》（CN 31-1959/TM，ISSN 1673-6540）创刊于1959年，由上海电器科学研究所（集团）有限公司主办，旨在发表与电气领域相关的各科研领域尖端成果。《电机与控制应用》是中国学术期刊综合评价数据库来源期刊，且被中国学术期刊（光盘版）全文收录。连续多年被中文核心、科技核心等中国核心数据库收录，近年还被DOAJ数据库、Research4Life、ICI world of Jourmals (哥白尼索引期刊数据库波兰)、ICI Journal Master Lister (哥白尼精选数据库，波兰)、EuroPub (英)、JST日本科学技术振兴机构数据库(日)和Pж(AJ) 文摘杂志(俄)等国外数据库收录，影响因子逐年稳步提升。本刊每月10日出版，国内外公开发行，邮发代号4-199。
      《电机与控制应用》已在编委会汇集了来自国内头部高校的73位业界知名专家学者，其中包括多名中外院士及IEEE、IET等知名国际学会终身会士（Fellow）。
      本刊不收取任何版面费及审稿费等费用，论文全文将在本刊官网、中国知网、百度学术、万方、维普、超星等平台发布。
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    基于能量共享的多微网协同优化调度
    吴彦伟，姚 刚，王海全，徐建松，尹大鹏，夏 雨
    2024,51(8):1-11, DOI: 10.12177/emca.2024.081
    [摘要] (71) [HTML] (0) [PDF 947.36 K] (282)
    摘要：
    作为新型电力系统的重要组成部分，多微网的能量交互共享有利于可再生能源的消纳和多主体运行效益的提升。针对多微网的源荷不确定性及数据隐私问题，提出一种基于能量共享的多微网协同优化调度方法。首先，构建基于多主体交互框架的共享储能和微网经济调度模型；然后，通过深度强化学习方法和数学启发式方法，实现共享储能的充放电功率定价策略和多微网的经济调度决策；最后，仿真数据分析表明所提协同优化调度方法能够快速应对源荷随机变化，同时有效降低了多微网运行成本。
    适用于微电网的MGP协调运行方法及装置研究
    侯健生，陈新斌，王赢聪，李晨阳，王 岳，王哲凡，赵海森
    2024,51(8):12-19, DOI: 10.12177/emca.2024.067
    [摘要] (42) [HTML] (0) [PDF 631.76 K] (199)
    摘要：
    针对新能源电力电子并网方式的弱支撑性造成的高比例新能源电网稳定性下降等问题，提出了同步电动机-发电机对(MGP)的并网技术，使得新能源机组以真实的同步机接口并网，并能主动为电网提供频率和电压支撑。尽管目前针对MGP已进行了一些理论和试验研究，但仍缺乏现场运行经验和成套装置。针对MGP系统接入实际微电网的运行问题，基于一个实际的MGP开发应用案例，针对特定的微网结构和运行模式，研究了MGP接入该微电网的协调运行方式和硬件装置，提出了MGP系统在微网中的协调控制方法，实现了对MGP传输功率的控制和稳定并网运行。此外，还开发了一套额定容量为10 kW的一体化MGP并网装置，通过试验验证了所研发的MGP并网装置的可行性。
    基于EKF的IPMSM无位置传感器控制估计误差补偿方法
    时隋翔，刘瀚文，王玉彬
    2024,51(8):20-29, DOI: 10.12177/emca.2024.069
    [摘要] (48) [HTML] (0) [PDF 829.80 K] (219)
    摘要：
    在基于扩展卡尔曼滤波(EKF)法的内置式永磁同步电机无位置传感器控制系统中，电机转速和转子位置的准确估计十分重要。针对相电流增益误差导致的转速和转子位置估计精度下降的问题，提出一种位置估计误差补偿方法。首先，理论推导得出，在扩展卡尔曼滤波器估算过程中，相电流增益误差会使估计转速及转子位置以二倍工频的频率振荡。其次，设计了一种新型结构扩展卡尔曼滤波观测器，即在传统扩展卡尔曼滤波观测器的基础上增加增益误差系数求解环节，以此来降低相电流增益误差引起的估计转速及转子位置的脉动，提高了估计精度。最后，仿真和试验验证了所提补偿方法的可行性。
    基于IC曲线的锂电池早期ISC检测研究
    杨 林，陈则王，徐肇凡
    2024,51(8):30-38, DOI: 10.12177/emca.2024.077
    [摘要] (35) [HTML] (0) [PDF 673.34 K] (178)
    摘要：
    锂离子电池内短路（ISC）是引发热失控事故的主要原因，ISC故障的早期识别对于降低火灾或爆炸相关的风险至关重要，传统的基于滤波容量增量曲线的检测方法容易受到干扰。针对如何提取容量增量曲线上的特征参数进行早期内短路检测问题，提出了一种基于二阶RC等效电路的电压重构模型。首先，使用传统滤波方法对锂电池进行容量增量分析，然后使用电压重构模型进行对比，并对电压重构模型进行抗噪声干扰试验，电压重构的误差仅为0.000 8 V，为早期内短路检测工作奠定了基础。最后，在公开的试验数据上进行试验，研究了不同充电速率、不同电池类型对容量增量曲线的影响。在此基础上，得到了用于诊断短路故障的特征峰。试验结果表明，所提出的基于电压重构模型的方法能够有效对抗噪声干扰，为早期微内短路检测提供了参考。
    基于自抗扰的直驱风电机组强迫振荡抑制研究
    武晓冬，温婉宁，王 正，王麟斌，席鹏辉
    2024,51(8):39-49, DOI: 10.12177/emca.2024.078
    [摘要] (56) [HTML] (0) [PDF 732.32 K] (192)
    摘要：
    风剪切和塔影效应会导致直驱式风电机组产生强迫功率振荡，影响系统的安全稳定运行。因此，提出了一种基于自抗扰控制的虚拟惯量控制方法，该方法通过扩张状态观测器观测估计系统扰动量，同时利用跟踪微分器调整系统频率的参考值，优化风电机组控制功率。仿真结果表明，相比传统的虚拟惯量控制，所提方法具有更好的抗干扰性，能更有效地对扰动进行观测估计并补偿，达到抑制直驱式风电并网系统强迫振荡的目的。
    聚磁式转子轴向磁齿轮复合电机的有限元分析
    徐 航，黄平林
    2024,51(8):50-58, DOI: 10.12177/emca.2024.073
    [摘要] (50) [HTML] (0) [PDF 958.59 K] (227)
    摘要：
    在系统介绍轴向磁齿轮复合电机基本工作原理的基础上，提出了一种具有聚磁式转子的轴向磁齿轮复合电机。采用有限元分析方法对复合电机的电磁性能进行了三维数值仿真分析，验证了电机结构的合理性，并详细分析了聚磁式转子结构参数对电机输出转矩与轴向磁拉力的影响，得出转子参数对转子两侧圆周和轴向磁拉力的影响相似，为后续的试验研究提供了理论参考。
    高压电机纯环氧绝缘系统的性能研究
    朱孟华
    2024,51(8):59-66, DOI: 10.12177/emca.2024.080
    [摘要] (29) [HTML] (0) [PDF 479.96 K] (187)
    摘要：
    随着国家节能减排政策的推广，水力发电、汽轮发电和风力发电得以迅速发展，各种发电机和电动机都朝着高电压、小型化方向发展。在同功率下缩小电机体积，减少绝缘尺寸（包括匝间绝缘和主绝缘）提高槽满率是关键。而绝缘尺寸的减少与绝缘质量及绝缘可靠性相矛盾，只有科学合理的绝缘结构才能使电机既具有优良的性能，又能满足更大功率和更小体积的需要。高压电机绝缘减薄，可以提高主绝缘散热能力，降低电机温升，减少铜导线附近绝缘因温升造成的老化。另外，减薄绝缘厚度可以增加槽利用率，在同样的温升下缩小电机尺寸，铜耗和机械能耗减少。绝缘减薄是提高电机效率、降低制造成本的重要途径，但要实现绝缘减薄，需要研发新型的高性能绝缘材料并优化集成绝缘系统，在不降低电气绝缘性能的前提下，实现绝缘减薄。对电磁线、少胶云母带、环保型环氧真空压力浸渍(VPI)树脂及高阻防晕材料进行研究，并优化集成绝缘系统，进行系统性的性能评定。研究结果表明：优化后的10 kV绝缘系统匝间绝缘厚度为0.40 mm，主绝缘厚度为1.8 mm，起晕电压≥1.7 UN，电老化寿命≥350 h。同时，其具有优良的电气绝缘性能，满足高压电机的技术要求。
    并列式双转子混合自励磁电机励磁源参数优化设计和磁场调节特性分析
    马 涛，林晓刚，解 伟
    2024,51(8):67-75, DOI: 10.12177/emca.2024.070
    [摘要] (31) [HTML] (0) [PDF 667.71 K] (226)
    摘要：
    针对永磁同步电机气隙磁场不可调以及传统电励磁电机的效率低等问题，提出了一种新型并列式双转子混合自励磁电机。首先，该电机利用谐波激励原理，通过调节谐波电压可灵活调整励磁电流，在中高速域更容易实现弱磁扩速。其次，保证功率不变的前提下，先分析两部分各占的比重，再分别对励磁源参数进行优化设计。最后，通过调节励磁电流的大小与方向且利用二维有限元模型对所提电机的性能进行验证。仿真结果证明：所提电机具有较好的调磁能力，在弱磁情况下，反电动势幅值接近于0，可以有效实现转速调节。
    基于等效电路模型的超声波电机串联谐振频率识别方法
    蒋春容，徐耀耀，成苏南，濮阳鹏昊
    2024,51(8):76-84, DOI: 10.12177/emca.2024.079
    [摘要] (37) [HTML] (0) [PDF 614.06 K] (191)
    摘要：
    在超声波电机运行过程中，由于负载、温升等因素的影响，电机的串联谐振频率会发生漂移。为了对电机进行精确控制，需要准确识别并跟踪电机的串联谐振频率。基于超声波电机的Butterworth-Van Dyke (BVD)等效电路模型，提出电机的串联谐振频率识别方法。利用电机端电压和端电流作为反馈信号，对反馈信号进行处理得到差分电压，进而得到电机端电压与差分电压的相位差，并分析了该相位差与串联谐振频率的关系。在此基础上，设计了相应的电路实现方案，制作了电路实物，采用所提出的方法对样机的串联谐振频率进行识别，并用阻抗分析仪测量了样机的串联谐振频率。结果表明：利用所提出的方法识别得到的串联谐振频率与试验测量得到的串联谐振频率相吻合，证明所提出的超声波电机串联谐振频率识别方法的准确性。
    基于ANF的共直流母线OW-PMSM低次谐波抑制研究
    张 为，顾萍萍，马雨新，雷子奇，赵朝会
    2024,51(8):85-96, DOI: 10.12177/emca.2024.074
    [摘要] (31) [HTML] (0) [PDF 1.07 M] (208)
    摘要：
    针对共直流母线开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)非线性因素引起的低次谐波，采用基于最小均方(LMS)算法的自适应陷波器(ANF)对系统中3次、5次、7次谐波进行抑制。首先，分析了OW-PMSM中低次谐波产生的机理；然后，借助Matlab/Simulink探讨了120°解耦调制策略消除逆变器侧调制引起的零序电流，研究了ANF提取系统中相应频次的谐波，将提取的电流谐波补偿到电流环中；再次，抑制了由非线性因素等引起的低次谐波；最后，仿真及试验结果表明，采用ANF后系统中3次、5次、7次谐波含量明显降低。
    可切换智能负载的T型三电平电力弹簧负载电压谐波含量和超调量研究
    黄 准，王晓虎，周 密，赵朝会
    2024,51(8):97-108, DOI: 10.12177/emca.2024.075
    [摘要] (41) [HTML] (0) [PDF 919.71 K] (207)
    摘要：
    首次把单相T型三电平逆变器应用在可切换智能负载的电力弹簧中，降低了负载电压的谐波含量，建立了可切换智能负载的T型三电平电力弹簧的数学模型。并推导了传统载波调制对可切换智能负载的T型三电平电力弹簧直流侧中点电位的影响，引入了中点电位控制方案，结合积分分离控制思想得到了可切换智能负载的T型三电平电力弹簧的控制策略。该控制策略能有效降低负载电压在网侧电压波动时的超调量。最后，通过Matlab/Simulink仿真验证，在稳关键和非关键负载电压时，改进后的谐波含量降低了3.47%和1.65%，超调量降低了0.34%和0.1%。
    单相级联H桥整流器电压平衡与纹波抑制策略研究
    李延帅，徐传芳，宋阳阳，王艺博
    2024,51(8):109-117, DOI: 10.12177/emca.2024.071
    [摘要] (46) [HTML] (0) [PDF 681.68 K] (222)
    摘要：
    对传统单相级联H桥整流器主电路加以改进，增加了功率解耦桥臂，建立了数学模型，并对电压平衡和纹波抑制策略进行了研究。首先，整体回路采用双闭环控制，通过二阶广义积分方法优化了基波信号的提取方案；其次，对系统功率平衡关系进行推导，建立网侧电流和电容电压平方的一次关系模型，并引入可变比例环节，有效提升系统抵御参数变化的鲁棒性；然后，采用独立式Buck型有源功率解耦控制策略，通过运算实时分配解耦桥臂开关管占空比，设计自适应选频器分离二次纹波信号，实现对直流母线二次纹波电压脉动的抑制。最后，基于Matlab/Simulink软件进行试验验证，所提方法能够有效地解决电压平衡和二次纹波功率抑制问题。
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    双馈风机接入对系统极限切除角的影响
    张雪娟, 吴水军, 孙士云, 王杨, 郑新宇, 赵伟
    2019,46(9):85-94, 110, DOI:
    [摘要] (466) [HTML] (0) [PDF 923.86 K] (14602)
    摘要：
    风电场的大规模接入对电网暂态稳定性造成的影响不容忽视。以含双馈风电机组的扩展两机系统为例,建立了双馈风机等值模型,将两机系统等值成单机无穷大系统,依据等面积法则详细推导了风电接入后系统极限切除角的解析式,进而定量分析了极限切除角随风电比例、风机并网位置、故障位置和负荷接入位置等4个影响因素的变化趋势,总结出4种影响因素对暂态功角稳定性的影响规律。在BPA和FASTEST中分别建立含双馈风机的扩展双机系统的仿真模型,对理论分析工作的正确性进行了仿真验证。
    多电机同步控制综述
    韩仁银, 郭阳宽, 祝连庆, 贺庆
    2017,44(6):8-12, DOI:
    [摘要] (605) [HTML] (0) [PDF 484.50 K] (6285)
    摘要：
    多电机同步协调系统在电机控制领域得到广泛运用,控制策略对多电机同步系统的性能起着决定性作用。针对多电机同步问题,国内外学者进行了深入研究,并提出了多种同步控制策略。综述近年来国内外提出的控制策略,对控制对象的跟踪精度、鲁棒性、抗负载能力等进行比较分析,在此基础上对多电机同步控制提出新的展望。
    轮毂电机驱动技术研究概况及发展综述
    李勇, 徐兴, 孙晓东, 江浩斌, 曲亚萍
    2017,44(6):1-7, 18, DOI:
    [摘要] (412) [HTML] (0) [PDF 569.99 K] (4042)
    摘要：
    轮毂电机驱动技术代表着新能源汽车驱动系统的重要发展方向。介绍了轮毂电机驱动电动汽车的特点,总结了轮毂电机驱动技术要求及驱动形式,简要对比分析了国内外轮毂电机驱动形式的研究概况。提出了轮毂电机驱动技术亟待解决的关键问题,探讨了降低非簧载质量、抑制垂向振动效应、降低轮毂电机转矩脉动等方面的核心技术,预测了轮毂电机驱动技术的发展趋势。
    永磁同步电机鲁棒有限集模型预测电流控制算法
    钟灼臻，曾岳南，罗伟维
    2020,47(3):17-22, DOI: 10.12177/emca.2019.172
    [摘要] (875) [HTML] (0) [PDF 907.49 K] (3152)
    摘要：
    在永磁同步电机(PMSM)驱动系统中，基于有限集模型预测电流控制(FCS-MPCC)算法所设计的系统电流内环控制器，性能受电机参数变化的影响。推导了PMSM预测模型，同时以电压矢量为约束项重构价值函数，并针对数字延时导致的电流纹波问题进行了补偿。提出了一种鲁棒性较强的FCS-MPCC算法，通过在预测模型中引入权重系数并定量调节，以降低算法对参数的敏感性。仿真结果表明，所提算法有效，能使系统具备良好的动态性能和稳态精度。

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