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关于参加西班牙马拉加PowerEng2011国际学术会
议的学术报告
姓名：刘婷
导师：黄守道 教授
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会议介绍
参会过程
旅途见闻
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IEEE PowerEng介绍
英文全称：the IEEE International Conference on
Power Engineering, Energy and Electrical Drives
中文全称：2011 IEEE电力工程 、能源与电力驱动国
际会议
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塞图巴尔
里斯本
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主办方：IEEE–IES, 工业电子学会是IEEE的主要分会之一，
成员包括电子及电气科学应用在工业过程控制、处理、测量
等方面的专业人员
会议征集：Paper Submission:15，11， 2010
Notification of acceptance: 10 ，2， 2011
Final submissions due:7 ,3, 2011
会议地点：Hotel Amaragua
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会议宗旨
The lemma for the present edition of the conference is
“…Integrating Renewables into SmartGrids”. SmartGrids
and renewable energies are quickly becoming
cornerstones of modern and sustainable power systems.
Most likely, they will play a key role in the next decades
for highly automated and carbon-free power systems.
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会议主题
①发电、输电与配电 (POWER GENERATION,
TRANSMISSION AND DISTRIBUTION)；
②电力电子系统与应用 (POWER ELECTRONICS,
SYSTEMS AND APPLICATIONS)；
③智能电网技术与应用 (SMARTGRIDS
TECHNOLOGIES & APPLICATIONS)；
④发电机与可调速驱动器(ELECTRICAL MACHINES
AND ADJUSTABLE SPEED DRIVES)；
⑤可再生能源技术(RENEWABLE ENERGY SOURCES
AND TECHNOLOGY)；
⑥教育（EDUCATION）。
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会议介绍
参会过程
旅途见闻
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会
议
日
程
安
排
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参会论文
1.无轴承永磁电机无位移传感器气隙磁场定向控制 (Optimal
Design of the Direct-Driven High Power Permanent Air-
gap Flux Oriented Vector Control for the Sensorless
Bearingless Permanent Magnetic Motor)
提出了一种基于转矩绕组气隙磁场定向的表贴式无轴承永
磁电机控制算法，及一种在旋转坐标系中利用悬浮绕组气
隙磁链计算转子位移的位移自检测方法，系统可实现电磁
转矩与悬浮力的完全解耦及无径向位移传感器的稳定运。
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参会论文
2. 基于模糊自抗扰控制器的IPMSM无速度传感器控制
（IPMSM Sensorless Control Based on Fuzzy Active-
disturbance Rejection Controller for Electric Vehicle）
在电动汽车用内嵌式永磁同步电机 (interior permanent
magnet synchronous motor，IPMSM)无速度传感器控制系
统中，提出了一种新型自抗扰IPMSM控制方案。可提高系
统的鲁棒性和自适应能力。针对自抗扰控制器（ADRC）
参数不便于实际操作和整定，引进模糊控制，结合各自的
特点，给出了一种基于模糊控制原理的改进型自抗扰控制
算法。
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参会论文
3. 内置式永磁同步电机转子优化设计（Optimal design of the
rotor structure for interior permanent magnet synchronous
motor ）
转子辅助槽
转子轭部挖洞
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参会论文
4. 新型SVM-DPC控制用于不对称故障下并网变流器控制 （A
novel SVM-DPC control method for Grid Connected AC-
DC Converters under Asymmetrical Fault)
本文提出了应用
于输入电压不平
衡的三相电压源
逆变器中的一种
基于空间矢量调
制的直接功率控
制方法
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参会论文
5. 电动汽车永磁同步电机MTPAC曲线模拟控制(Curve
Analog Control of Maximum Torque Per Ampere for
Permanent Magnet Synchronous Motor Used in Electric
Vehicles)
文章提出了最大转矩/电流控制曲线模拟的控制方案，实现
了对内置式永磁同步电机简单、高效率的鲁棒性控制。该
控制方案通过对转矩与定子电流分量函数的换元简化，运
用迭代法求出定子电流交、直轴电流分量。采用最小二乘
法对数据点进行曲线模拟，将其转化为三段最高次数为2
的曲线。
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6.大功率直驱永磁同步风力发电机优化设计（Optimal
Design of the Direct-Driven High Power Permanent
Magnet Generator Turbine by Wind）
齿槽转矩：永磁电机中，永磁体和有槽电枢铁心相互作用
产生
振动和噪声；转矩波动，电机不能平稳运行
本文提出将一种新的偏移磁极的方法应用于大功率直驱风
力发电机，通过有限元仿真，通过有限元的方法对空载和
负载进行了仿真。仿真结果表明通过这种磁极偏移方法，
可以有效消弱齿槽转矩，减少空载感应电压谐波分量，有
助于直驱永磁同步风力发电机获得良好的性能。
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理论基础
齿槽转矩傅里叶级数形式：
电机总的齿槽转矩为每个永磁体产生的齿槽转矩的叠加，
可表示为
每极对应槽数为整数：
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理论基础
每极对应的槽数为分数： 永磁体与定子齿相对位置角
不是都相等的。整个电机所有的永磁体可以沿圆周方向
分成若干个组。组内各永磁体产生的齿槽转矩彼此存在
相位移，而每个组所产生的合成齿槽转矩是相等且同相
的。电机每个组产生的齿槽转矩：
电机总的齿槽转矩 ：
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理论基础
重复单元：能产生同相齿槽转矩的永磁体或永磁体组
重复单元相对偏移 齿槽转矩产生移相 消除谐波
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仿真模型
表1 电机主要参数
Rated power 5 MW
Rotating Speed r/min
Number of poles 64
Number of phases 3
Out Diameter of
Stator
5100 mm
inner Diameter of
Stator
4814 mm
Length of Rotor 1500/mm
Airgap 7 mm
Out Diameter of
Rotor
4800 mm
inner Diameter of
Rotor
4500 mm
Stator Slot 384
Coil Pitch 5
the pole embrace
Thickness ofPM 40 mm
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偏移方法
将电机永磁体沿圆周方向按逆时针分别编号为P1~P64。
用相邻两个重复单元消除1次谐波，即P2、P4…P64保
持不动， P1、P3…P63逆时针偏移，偏移角度为：
使用同样的方法，进一步偏移消除2次谐波，偏移角度为：
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仿真分析
空载：
磁极偏移消除基波
后，相对于磁极均
匀时减小了%。
当继续消除2次谐波
时，与磁极均匀时
相比减小了%。
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仿真分析
空载：
磁极偏移后，各次
谐波得到很好的消
弱，幅值大幅度下
降。不引进新的低
次谐波。
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仿真分析
空载：
磁极偏移后消弱了感应电压中的谐波。空载感应电势的
波形畸变率（THD）变小。
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仿真分析
负载： 磁极均匀时负载转矩存在较大转矩纹波，磁
极偏移后电机负载转矩曲线明显平滑，转矩
纹波很小。但其幅值稍有减小。
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结论
提出一种新的偏移永磁体的方法用于大型直驱永磁同步
风力发电机。 偏移方法简单，偏移角度容易计算。
磁极偏移后能有效的消除齿槽转矩中的一次或几次低次
谐波，且不会引进新的低次谐波。
磁极偏移后可以有效的改善空载感应电压，有助于直驱
永磁同步风力发电机获得更好好的性能。
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其他会议论文：
徐星火教授在智能电网方面做
了一个的特邀报告，在报告中
他对智能电网、智能系统与控
制及其发展现状进行了简要介
绍，并深入讨论了它们之间的
相互影响。并对该方向未来新
的研究难点进行了展望。
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其他会议论文：
在可再生能源方面，葡萄牙的学者在基于太阳能跟踪的
光伏发电建模与实现方面进行了研究，提出了通过一个
两轴太阳能跟踪光伏系统模型用于计算最大整体辐照捕
获。执行过程原理图如下：
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其他会议论文：
在电机设计方面，伊朗的学者通过引进永磁体函数，对
绕组函数理论进行优化，用于永磁电机解析计算分析。
使用该方法计算时间大大减小，且计算结果结构更精确。
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其他会议论文：
在电机控制方面，有人提出轴承损坏检测算法。可以通
过对定子相电流进行频谱分析，检测出感应电动机的故
障。
正常状况 故障状况
定子电流频谱分析
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其他会议论文：
另外，也有电机控制的新型算法出现，如基于神经网络
模型参考自适应下的异步电机直接转矩低速控制方法。
直接转矩控制框图
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其他会议论文：
电力电子方面，有人提出了一种新型的用于电网连接的
交-直流变流器在不对称故障下的空间矢量直接功率控制
方法。原理框图如下：
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THE END
THANKS ！! !
