《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》是中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)主辦的電氣工程領(lǐng)域綜合性學(xué)術(shù)期刊，報(bào)道基礎(chǔ)理論研究、工程應(yīng)用等方面具有國(guó)際和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的學(xué)術(shù)及科研成果。中國(guó)工程院院士馬偉明任《學(xué)報(bào)》編委會(huì)主任，兼《學(xué)報(bào)》主編。

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電力電子

作者：高峰

摘要：電力電子設(shè)備在新能源、電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,保障了電能的高效、精準(zhǔn)、靈活利用。基于數(shù)字控制的電力電子設(shè)備擁有采樣、計(jì)算、存儲(chǔ)、通信環(huán)節(jié),具備了實(shí)現(xiàn)智能功能的基本要素。然而當(dāng)前電力電子設(shè)備的數(shù)字處理環(huán)節(jié)以實(shí)時(shí)控制為主,未考慮電力電子設(shè)備的智能化需求,難以承載監(jiān)測(cè)、優(yōu)化及其他非線(xiàn)性復(fù)雜智能任務(wù)。該文計(jì)及電力電子設(shè)備數(shù)量多、聚集度高、成本控制嚴(yán)苛的應(yīng)用特點(diǎn),將其視為智能邊緣端,分析實(shí)現(xiàn)邊緣智能的潛力,探討實(shí)現(xiàn)邊緣智能的路徑,展望智能化應(yīng)用方式。電力電子的邊緣智能與其他領(lǐng)域的邊緣智能既有相似性也有差異性,電力電子邊緣智能的發(fā)展成果可為其他領(lǐng)域的智能化發(fā)展提供借鑒參考。

作者：陳欣, 謝飛, 許建平

摘要：三段式不對(duì)稱(chēng)空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）可以有效地抑制三相Buck整流器扇區(qū)切換引起的不規(guī)則直流鏈電流紋波,從而降低輸入電流總諧波畸變率（THD）。根據(jù)矢量作用順序的不同,可組成多種不對(duì)稱(chēng)脈寬調(diào)制（PWM）序列,通常認(rèn)為它們具有等效的矢量合成效果。然而,在相同輸入條件、不同的不對(duì)稱(chēng)PWM序列的直流鏈電流紋波特性存在顯著差異,進(jìn)而影響輸入電流THD。該文分析了兩種不對(duì)稱(chēng)PWM調(diào)制序列的直流鏈電流紋波特性,得出對(duì)應(yīng)不同輸入電壓相序的最優(yōu)不對(duì)稱(chēng)PWM序列。通過(guò)相序自適應(yīng)調(diào)制策略,對(duì)隨機(jī)接入的輸入電壓相序均可實(shí)現(xiàn)低直流鏈電流紋波和低輸入電流THD,有效解決了不對(duì)稱(chēng)調(diào)制的不對(duì)稱(chēng)性帶來(lái)的電流畸變問(wèn)題。最后設(shè)計(jì)了一臺(tái)1 kW的實(shí)驗(yàn)樣機(jī),驗(yàn)證了理論分析的正確性。

電工理論

作者：禹東澤, 陳柏超, 羅垚, 向依可

摘要：該文運(yùn)用增強(qiáng)型截?cái)嘤虮菊骱瘮?shù)展開(kāi)法（ETREE）提出磁屏圓筒鐵心線(xiàn)圈電感的計(jì)算公式。在該模型中，鐵心磁導(dǎo)率為有限值，而磁屏磁導(dǎo)率可以是有限值，也可以是無(wú)窮大。歸一化數(shù)值本征函數(shù)的運(yùn)用，使得分析過(guò)程大為簡(jiǎn)化。所得的電感計(jì)算公式以有限元仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，該文提出的計(jì)算公式與有限元仿真對(duì)比，其結(jié)果誤差不超過(guò)0.5%，同時(shí)具有令人滿(mǎn)意的計(jì)算效率。

作者：潘超, 付桐睿, 安景革, 王澤忠, 劉春明, 劉連光

摘要：高壓直流輸電系統(tǒng)和軌道交通牽引系統(tǒng)中產(chǎn)生的雜散電流均會(huì)入侵變壓器而導(dǎo)致其構(gòu)件振動(dòng)和噪聲異常，針對(duì)該問(wèn)題，該文探究變壓器遭受雜散電流干擾時(shí)磁-固-聲多場(chǎng)信息的演變與傳播。首先，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析兩種雜散電流的形態(tài)特征，利用特征因子（直流因子和突變因子）表征兩者的波動(dòng)性與持續(xù)性。然后，提出雜散電流入侵變壓器的多物理場(chǎng)傳播與特征信息提取方法，搭建虛擬仿真模型及動(dòng)模實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以獲取不同場(chǎng)景下構(gòu)件電磁、振動(dòng)和噪聲狀態(tài)并總結(jié)規(guī)律。通過(guò)對(duì)比仿真與實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證該文模型及方法的有效性與結(jié)論的正確性。結(jié)果表明，直流因子越高，振動(dòng)噪聲越顯著，突變因子越大，時(shí)域波形畸變?cè)絿?yán)重。其中軌道交通牽引系統(tǒng)雜散電流導(dǎo)致多場(chǎng)信息的變化更復(fù)雜，對(duì)構(gòu)件振動(dòng)和噪聲的影響比高壓直流輸電更加嚴(yán)重。在此基礎(chǔ)上，形成特征信息域，利用特征因子研究雜散電流與振動(dòng)和噪聲的映射關(guān)系，制定變壓器受擾失穩(wěn)判據(jù)并劃分狀態(tài)區(qū)間，為變壓器生命周期狀態(tài)評(píng)價(jià)與信息物理融合提供新的思路。

電工材料

作者：耿江海, 曲換龍, 王平, 田正波, 張銳

摘要：沙戈荒地區(qū)硅橡膠復(fù)合材料在高速運(yùn)動(dòng)沙粒的沖蝕磨損作用下易出現(xiàn)材料損傷及性能下降等問(wèn)題。材料硬度及撕裂韌性是影響沖蝕磨損性能的關(guān)鍵因素，現(xiàn)有研究尚未建立適用于沙戈荒多因子耦合環(huán)境的硅橡膠材料性能評(píng)價(jià)體系，暫未優(yōu)選出能夠在強(qiáng)風(fēng)沙侵蝕極端條件下長(zhǎng)期服役的材料。該文搭建了多環(huán)境參量可調(diào)的氣流噴砂式?jīng)_蝕模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，基于沙戈荒地區(qū)實(shí)測(cè)沙塵特征參數(shù)，研究了不同硬度及撕裂韌性硅橡膠材料的風(fēng)沙沖蝕行為。首先通過(guò)五種材料的磨損率定量分析確定沖蝕達(dá)穩(wěn)態(tài)的試驗(yàn)參數(shù)；其次開(kāi)展穩(wěn)態(tài)沖蝕微觀(guān)形貌表征和閃絡(luò)電壓測(cè)試等性能劣化定量評(píng)估；最后基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析確定材料優(yōu)選方案。研究發(fā)現(xiàn)，高撕裂材料在磨損初始階段表現(xiàn)出較好的耐沖蝕性，磨損率及表面裂紋密度較低，力學(xué)性能優(yōu)越，但長(zhǎng)期耐磨損性能差；高硬度材料初始磨損率高，而長(zhǎng)期穩(wěn)定性能優(yōu)越，穩(wěn)態(tài)磨損率約為高撕裂材料的1/2，材料剝落損傷減少，適用于強(qiáng)風(fēng)沙沖蝕地區(qū)。現(xiàn)有硅橡膠試樣中，高硬度1號(hào)材料（邵爾A硬度為80）在閃絡(luò)電壓、磨損率等方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，可作為該地區(qū)應(yīng)用的優(yōu)先選型方案。在保持其他性能穩(wěn)定的條件下，硅橡膠復(fù)合材料的耐沖蝕磨損性能與其硬度值呈正相關(guān)。該文可為惡劣環(huán)境下復(fù)合絕緣材料的性能優(yōu)化與選型提供重要的理論依據(jù)及實(shí)踐指導(dǎo)。

作者：楊世芳, 郭奕良, 劉云鵬, 王仲, 佟孟洋, 儲(chǔ)子安, 秘吉喆

摘要：環(huán)氧樹(shù)脂因其優(yōu)良的穩(wěn)定性而在電氣絕緣領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但其高度交聯(lián)結(jié)構(gòu)使得退役絕緣材料的降解處理面臨困難。為加速降解，需對(duì)原材料進(jìn)行高效的預(yù)處理。該文采用環(huán)保溶脹劑二丙二醇二甲醚（DMM）及低濃度高錳酸鉀溶液對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)設(shè)置不同的處理方式共獲得45組試驗(yàn)樣本，并對(duì)試驗(yàn)樣本進(jìn)行了熱穩(wěn)定性、化學(xué)交聯(lián)性及熱機(jī)械性能等方面的研究。分析得出，DMM破壞了環(huán)氧玻璃纖維的物理結(jié)構(gòu)，同時(shí)DMM分子與環(huán)氧體系通過(guò)氫鍵作用鍵合，形成疏松溶脹體系，而高錳酸鉀溶液氧化了樹(shù)脂中的交聯(lián)基團(tuán)。將兩種試劑聯(lián)合使用，不僅可有效地瓦解物理結(jié)構(gòu)與化學(xué)交聯(lián)，同時(shí)能夠保留富羥基膨松粉末狀產(chǎn)物，為后續(xù)利用黑曲霉菌進(jìn)行降解提供強(qiáng)有力的培養(yǎng)載體，切實(shí)提高降解效率。

作者：吳致遠(yuǎn), 溫銳強(qiáng), 屠幼萍, 黨智敏, 王偉

摘要：干式薄膜電容器因其核心材料——金屬化雙向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜具備獨(dú)特的“自愈特性”，被廣泛應(yīng)用于柔性直流輸電、新能源發(fā)電等高電場(chǎng)強(qiáng)度、高能量密度環(huán)境。該文自主搭建了多物理場(chǎng)耦合金屬化膜自愈特性測(cè)試平臺(tái)，系統(tǒng)地研究了電、熱、力多物理場(chǎng)耦合作用下的自愈特性及其影響機(jī)制。研究表明，自愈過(guò)程中的電弧會(huì)灼燒聚丙烯介質(zhì)層表面，在自愈蒸發(fā)區(qū)形成大量碳元素積聚。同時(shí)，自愈過(guò)程中產(chǎn)生的高溫會(huì)顯著降低金屬電極層與聚丙烯介質(zhì)層之間的附著力，而壓強(qiáng)的作用會(huì)破壞聚丙烯介質(zhì)層的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)晶度下降。此外，該文構(gòu)建了多物理場(chǎng)耦合的自愈行為等離子體仿真模型，從理論層面研究了電、熱、力多物理場(chǎng)對(duì)自愈動(dòng)態(tài)行為的影響機(jī)制。模型計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)環(huán)境溫度低于65℃時(shí)，溫度對(duì)自愈過(guò)程的促進(jìn)作用占主導(dǎo)地位，使得自愈面積和自愈數(shù)量隨溫度的升高而增加。然而，當(dāng)溫度超過(guò)65℃后，溫度對(duì)等離子體的促進(jìn)作用趨緩，同時(shí)由于金屬電極層和聚丙烯介質(zhì)層的熱膨脹系數(shù)不同，其界面結(jié)合狀況成為主要影響因素。隨著金屬電極層附著力的下降，等離子體能量難以向徑向擴(kuò)散，導(dǎo)致單點(diǎn)自愈面積減小。此外，壓強(qiáng)的進(jìn)一步耦合會(huì)降低等離子體的遷移速率，使其移動(dòng)速度減緩，且壓強(qiáng)越大，等離子體移動(dòng)速度越慢，從而進(jìn)一步縮小單點(diǎn)自愈面積。該文研究結(jié)果可為優(yōu)化聚丙烯金屬化膜的制造工藝提供理論支撐，并為提升干式薄膜電容器在高電場(chǎng)環(huán)境下的性能與可靠性提供重要參考。

電力系統(tǒng)與綜合能源

作者：王鵬程, 陳敏, 朱冠南, 王嘉輝, 江峰

摘要：下垂控制等構(gòu)網(wǎng)技術(shù)是改善新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要手段，但其固有的功率耦合問(wèn)題會(huì)增大穩(wěn)態(tài)無(wú)功偏差、降低系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，甚至引發(fā)振蕩失穩(wěn)。為了解決這一問(wèn)題，該文采用動(dòng)態(tài)小信號(hào)模型分析功率耦合產(chǎn)生的機(jī)理，并提出一種基于電壓補(bǔ)償原理的功率解耦策略。通過(guò)在電壓環(huán)分別引入角頻率偏差和有功前饋補(bǔ)償量，減小功率耦合引起的負(fù)阻尼及穩(wěn)態(tài)無(wú)功偏差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提解耦方法在保證系統(tǒng)響應(yīng)速度的同時(shí)，有效地抑制了功率振蕩，提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度及穩(wěn)態(tài)無(wú)功控制精度，有助于提升下垂控制變換器的動(dòng)態(tài)及穩(wěn)態(tài)性能。

作者：蘭征, 王海暉, 何東, 孫志峰, 陳立陽(yáng)

摘要：構(gòu)網(wǎng)型變流器（GFM）在高滲透率電網(wǎng)中因弱電網(wǎng)支撐性能而備受關(guān)注，其輸出阻抗特性成為研究焦點(diǎn)。目前，dq域比例積分（PI）控制和相域準(zhǔn)比例諧振（QPR）控制是電流內(nèi)環(huán)控制的主流策略，但關(guān)于這兩種控制策略的阻抗建模和對(duì)比分析尚顯不足，特別是相域阻抗建模的研究較少。該文旨在補(bǔ)充此研究?jī)?nèi)容，深入探索GFM在不同控制域下的阻抗特性。首先，分別構(gòu)建GFM在PI和QPR控制下的諧波線(xiàn)性化序阻抗模型，揭示兩種電流環(huán)控制域下阻抗特性的差異。基于所建模型，利用Nyquist判據(jù)分析不同電網(wǎng)強(qiáng)度的并網(wǎng)適用性，以及GFM數(shù)量對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定的影響。分析結(jié)果顯示，PI控制相對(duì)QPR控制在強(qiáng)電網(wǎng)環(huán)境下的適用性較差，而在極弱電網(wǎng)環(huán)境下則展現(xiàn)出更好的適用性。同時(shí)，兩種控制方式在多GFM并網(wǎng)系統(tǒng)中均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。最后，通過(guò)Matlab/Simulink與硬件在環(huán)仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性。

作者：趙力軒, 陳新, 張東輝

摘要：近年來(lái)，構(gòu)網(wǎng)控制技術(shù)在新能源領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其中構(gòu)網(wǎng)型靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）被視為同步調(diào)相機(jī)的理想替代裝備。然而，構(gòu)網(wǎng)型SVG對(duì)新能源并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的具體影響機(jī)制尚未得到充分研究。該文聚焦構(gòu)網(wǎng)型SVG在風(fēng)電場(chǎng)中的應(yīng)用及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，開(kāi)展深入研究。首先，采用多諧波線(xiàn)性化建模方法，建立SVG跟網(wǎng)和構(gòu)網(wǎng)控制模式下的阻抗模型，重點(diǎn)分析SVG輸出阻抗的負(fù)阻尼分布特征，并對(duì)兩種模式下的阻抗特性進(jìn)行詳細(xì)的量化分析對(duì)比。然后，構(gòu)建包含SVG的風(fēng)電場(chǎng)阻抗網(wǎng)絡(luò)模型，系統(tǒng)地探討不同模式SVG對(duì)風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)定性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：與跟網(wǎng)型SVG相比，構(gòu)網(wǎng)型SVG的負(fù)阻尼阻抗特征得以顯著改善，構(gòu)網(wǎng)型SVG具備與同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)?shù)娜蹼娋W(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行能力。最后，通過(guò)RT-Lab硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以哈密地區(qū)某風(fēng)電場(chǎng)為例進(jìn)行多工況實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該文分析結(jié)果的正確性。

作者：詹修瑜, 袁輝, 胡光, 辛煥海

摘要：未來(lái)電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)大量跟網(wǎng)型與構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備混聯(lián)并網(wǎng)新特征。然而，強(qiáng)電網(wǎng)背景下系統(tǒng)存在構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備引發(fā)的低頻振蕩問(wèn)題，構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備異構(gòu)特性以及跟網(wǎng)型與構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備交互作用如何影響該類(lèi)低頻振蕩問(wèn)題目前尚不清楚。為此，該文首先構(gòu)建了適用于低頻振蕩分析的構(gòu)網(wǎng)型和跟網(wǎng)型設(shè)備的簡(jiǎn)化模型；其次，基于矩陣攝動(dòng)理論，分別針對(duì)考慮異構(gòu)特性的構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備多饋入系統(tǒng)以及跟網(wǎng)型和構(gòu)網(wǎng)型混聯(lián)多饋入系統(tǒng)，構(gòu)造了近似反映原系統(tǒng)低頻主導(dǎo)模態(tài)的等效同構(gòu)系統(tǒng)，保留了原系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特征，并得到了能反映原系統(tǒng)低頻主導(dǎo)模態(tài)的特征子系統(tǒng)；然后，從系統(tǒng)強(qiáng)度的視角提出了考慮異構(gòu)特性的系統(tǒng)低頻段穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)，并揭示了構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備異構(gòu)特性以及跟網(wǎng)型設(shè)備動(dòng)態(tài)對(duì)系統(tǒng)低頻段穩(wěn)定性的作用機(jī)理；最后，通過(guò)仿真算例說(shuō)明了所提分析方法的有效性。

作者：易建波, 王舒儀, 胡維昊, 黃琦

摘要：分布式能源配合儲(chǔ)能系統(tǒng)以虛擬同步發(fā)電機(jī)（VSG）主動(dòng)支撐策略友好并網(wǎng)是解決新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題的最佳手段。該文首先基于近期發(fā)展的新型超級(jí)電容、蓄電池混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，分析了維持直流母線(xiàn)電壓動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的功率互補(bǔ)控制策略；其次，通過(guò)建立光儲(chǔ)聯(lián)合并網(wǎng)VSG有功閉環(huán)小信號(hào)模型，解析慣量和阻尼對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性及輸出有功穩(wěn)態(tài)偏差的影響機(jī)理，提出兼顧暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)特性控制優(yōu)化的慣量阻尼協(xié)調(diào)自適應(yīng)策略，并引入慣性環(huán)節(jié)以改善VSG與儲(chǔ)能系統(tǒng)面對(duì)功率波動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)協(xié)調(diào)問(wèn)題；最后，通過(guò)混合并網(wǎng)仿真系統(tǒng)多種控制策略下的對(duì)比分析，驗(yàn)證了自適應(yīng)慣量阻尼控制策略在多種工況、不同電網(wǎng)強(qiáng)度下具備更優(yōu)的主動(dòng)構(gòu)網(wǎng)慣量阻尼穩(wěn)定調(diào)控能力，面向大量分布式光伏并網(wǎng)的新型電力系統(tǒng)極具應(yīng)用價(jià)值。

作者：于瀟寒, 王睿, 鄒亮, 孫秋野

摘要：研究表明鎖相環(huán)已成為導(dǎo)致雙饋風(fēng)電機(jī)組低頻和次/超同步振蕩與同步失準(zhǔn)的重要因素。雖然當(dāng)前模型降階成為實(shí)時(shí)仿真和控制器設(shè)計(jì)的重要手段，并得到了廣泛的研究，但是傳統(tǒng)模型降階技術(shù)多關(guān)注于模型精度和模型計(jì)算復(fù)雜度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)特定參數(shù)或控制環(huán)節(jié)的機(jī)理保留。因此，該文提出一種基于平衡截?cái)嗟逆i相環(huán)完整結(jié)構(gòu)保留的雙饋風(fēng)電機(jī)組降階模型構(gòu)建方法。該方法完整保留了風(fēng)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性，并解決了降階系統(tǒng)響應(yīng)曲線(xiàn)在特定頻段內(nèi)無(wú)法貼合全階系統(tǒng)的問(wèn)題。首先建立并聯(lián)雙饋風(fēng)電機(jī)組全階小信號(hào)模型；其次，分別將鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)解耦并分離為解耦子系統(tǒng)與解耦主系統(tǒng)；然后，將鎖相環(huán)中含有的狀態(tài)變量保留在解耦子系統(tǒng)中，并對(duì)解耦主系統(tǒng)應(yīng)用平衡截?cái)啵蛔詈螅瑢⒔怦钭酉到y(tǒng)與降階解耦主系統(tǒng)恢復(fù)耦合，完成鎖相環(huán)完整結(jié)構(gòu)的保留和系統(tǒng)降階。該文以20臺(tái)雙饋風(fēng)機(jī)并聯(lián)的風(fēng)電機(jī)組為例，驗(yàn)證所提鎖相環(huán)完整結(jié)構(gòu)保留降階方法的有效性。

作者：董清, 張睿哲, 顏湘武, 任浩洋, 蔡光

摘要：為了減少雙饋風(fēng)電機(jī)組參與調(diào)頻導(dǎo)致軸系疲勞載荷累積而發(fā)生的軸系斷裂風(fēng)險(xiǎn)，該文首先針對(duì)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈模型推導(dǎo)了發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)傳動(dòng)鏈扭角速度的傳遞函數(shù)，分析了其幅頻特性曲線(xiàn)，利用構(gòu)建的風(fēng)電機(jī)組疲勞載荷靈敏度模型，揭示了傳動(dòng)鏈軸轉(zhuǎn)矩波動(dòng)與功率波動(dòng)的關(guān)系；其次設(shè)計(jì)了風(fēng)儲(chǔ)分頻段響應(yīng)策略，利用風(fēng)機(jī)虛擬慣量和下垂控制計(jì)算實(shí)時(shí)調(diào)頻功率，以軸轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和儲(chǔ)能出力為優(yōu)化目標(biāo)，并考慮負(fù)荷波動(dòng)因素，實(shí)時(shí)調(diào)整避開(kāi)軸系自然振蕩頻率的濾波器參數(shù)，分配風(fēng)機(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)頻功率；最后搭建Matlab/Simulink-GH Bladed聯(lián)合仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明，所提方法可在保證快速調(diào)頻響應(yīng)的同時(shí)，顯著降低風(fēng)機(jī)軸系的扭矩與扭角波動(dòng)幅度，大幅降低軸系的等效疲勞載荷。

作者：王睿秋雨, 張洪碩, 張孫烜, 廖海君, 周振宇

摘要：針對(duì)配電網(wǎng)中高頻采集業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)響應(yīng)能力的嚴(yán)苛要求與當(dāng)前資源分配方式下性能瓶頸的矛盾，該文提出了一種基于通感協(xié)同的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)高頻采集與低時(shí)延互動(dòng)方法。首先，構(gòu)建通感協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)深度融合通信與感知資源，對(duì)終端調(diào)度、數(shù)據(jù)壓縮、傳輸帶寬分配與功率控制進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化。進(jìn)一步地，設(shè)計(jì)調(diào)度頻次感知的終端調(diào)度與數(shù)據(jù)壓縮比智能優(yōu)化算法，并在終端調(diào)度頻次未滿(mǎn)足時(shí)引入懲罰機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，采用基于交替方向乘子法（ADMM）的傳輸功率與帶寬分配聯(lián)合優(yōu)化算法，快速完成傳輸功率與帶寬的優(yōu)化分配。仿真結(jié)果表明，相較于對(duì)比算法，所提算法的平均端到端時(shí)延與通感協(xié)同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本的加權(quán)和分別降低了12.41%和18.07%。

作者：鄧邦, 賈科, 畢天姝, 陳星屹, 孔嘉靖

摘要：根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行等效阻抗大小變化而實(shí)時(shí)調(diào)整保護(hù)定值的自適應(yīng)保護(hù)，是解決高比例新能源接入配電網(wǎng)保護(hù)適應(yīng)性問(wèn)題的重要手段。其中，準(zhǔn)確的系統(tǒng)等效阻抗辨識(shí)技術(shù)是其中的關(guān)鍵。然而，傳統(tǒng)辨識(shí)方法在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生擾動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)辨識(shí)結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差，從而影響辨識(shí)精度。針對(duì)該問(wèn)題，該文提出了基于波動(dòng)特性解析的阻抗辨識(shí)方法。該方法將系統(tǒng)等效電動(dòng)勢(shì)分解為穩(wěn)態(tài)值與波動(dòng)值的疊加，建立了新的考慮系統(tǒng)側(cè)等效電動(dòng)勢(shì)擾動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，利用波動(dòng)特性對(duì)模型進(jìn)行求解。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出改進(jìn)遺忘因子法，相較于傳統(tǒng)方法，系統(tǒng)運(yùn)行方式的等效阻抗辨識(shí)最大誤差降低了78%，增強(qiáng)了辨識(shí)方法在不同工況下的適應(yīng)性。最后，搭建硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，所提阻抗辨識(shí)方法的平均誤差均小于5%，驗(yàn)證了所提方法的準(zhǔn)確性。

作者：鄭新鋮, 鄒貴彬, 逯哲, 王凱琦, 李清泉

摘要：大量分布式電源（DG）的接入使有源配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與故障特征越加復(fù)雜，特別是逆變型DG的弱故障特征、不可測(cè)分支負(fù)荷的T型接入使得傳統(tǒng)差動(dòng)保護(hù)在有源配電網(wǎng)中的靈敏性下降。對(duì)此，該文提出了一種能量積分型無(wú)功電流差動(dòng)保護(hù)，通過(guò)挖掘暫態(tài)過(guò)程中無(wú)功差動(dòng)電流的非線(xiàn)性能量積分在區(qū)內(nèi)外故障時(shí)的差異特征，構(gòu)造了能量積分型保護(hù)判據(jù)，正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)無(wú)功差動(dòng)電流的能量積分為0，而區(qū)內(nèi)故障時(shí)能夠靈敏地感知無(wú)功差動(dòng)電流幅值、頻率的變化，無(wú)功差動(dòng)電流的能量積分遠(yuǎn)大于0。所提方法降低了區(qū)內(nèi)故障穿越性電流對(duì)差動(dòng)保護(hù)靈敏度的影響，解決了不可測(cè)分支負(fù)荷引起的不平衡電流與故障電流辨識(shí)困難的問(wèn)題。仿真結(jié)果表明所提方法能夠可靠地識(shí)別區(qū)內(nèi)外故障，具有一定的抗同步誤差能力。最后，開(kāi)發(fā)了具備5G通信功能的智能終端樣機(jī)，通過(guò)RTDS閉環(huán)測(cè)試進(jìn)一步驗(yàn)證了該方法的有效性。

作者：鄭濤, 馬英, 由嶷, 胡勝寬

摘要：傳統(tǒng)備用電源自動(dòng)投入裝置（簡(jiǎn)稱(chēng)備自投）以檢“母線(xiàn)無(wú)壓、進(jìn)線(xiàn)無(wú)流”為啟動(dòng)判據(jù)，致使現(xiàn)有新能源場(chǎng)站進(jìn)線(xiàn)備自投大多以解列新能源為其動(dòng)作的先決條件，降低了新能源利用率和供電可靠性。因此，如何在不解列新能源前提下實(shí)現(xiàn)備自投的可靠動(dòng)作具有重要意義。該文以光伏場(chǎng)站為例，利用站內(nèi)配備的儲(chǔ)能并采用虛擬同步發(fā)電機(jī)（VSG）控制，在考慮源-荷功率不同匹配程度及各模塊動(dòng)作時(shí)序關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出一種計(jì)及儲(chǔ)能協(xié)同控制的快速備自投方案。首先分析了工作電源斷開(kāi)后，在不同源-荷功率匹配程度下的并網(wǎng)點(diǎn)電壓/頻率的變化機(jī)理，指明抑制備自投沖擊電流的關(guān)鍵在于快速實(shí)現(xiàn)功率平衡控制；其次，設(shè)計(jì)并提出在孤島檢測(cè)期間利用儲(chǔ)能VSG控制實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓/頻率波動(dòng)的抑制，孤島檢測(cè)完成后，進(jìn)一步通過(guò)調(diào)整儲(chǔ)能VSG控制的功率指令和投耗能電阻/切負(fù)荷的協(xié)調(diào)配合達(dá)到精細(xì)化功率平衡，實(shí)現(xiàn)備自投的快速可靠動(dòng)作；最后，基于光伏場(chǎng)站典型拓?fù)洌肕atlab/Simulink構(gòu)建相應(yīng)的電磁暫態(tài)仿真模型，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提備自投方案的可行性與有效性。

電氣設(shè)備及智能化

作者：楊帆, 李致民, 李艷, 田杰, 怡勇

摘要：紅外圖像中變電設(shè)備自動(dòng)識(shí)別是實(shí)現(xiàn)缺陷與故障診斷的關(guān)鍵步驟。然而，當(dāng)前紅外圖像中的變電設(shè)備識(shí)別面臨準(zhǔn)確率低和效率差等問(wèn)題，這主要源于設(shè)備背景復(fù)雜以及單一圖像信息量的局限性。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出了一種基于多模態(tài)圖像融合的變電設(shè)備紅外熱像增強(qiáng)識(shí)別方法。首先，采集包含避雷器、斷路器、互感器等五類(lèi)設(shè)備的紅外和可見(jiàn)光圖像，涵蓋110、220、500 kV等多個(gè)電壓等級(jí)；然后，通過(guò)深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立無(wú)監(jiān)督范式的圖像融合模型，將紅外和可見(jiàn)光圖像進(jìn)行有效融合；最后，改進(jìn)YOLOv7的特征提取網(wǎng)絡(luò)以更好地從融合圖像中識(shí)別變電設(shè)備。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，變電設(shè)備的識(shí)別平均精度達(dá)到94.82%，顯示出該方法優(yōu)異的準(zhǔn)確性，可為實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備狀態(tài)精細(xì)化檢測(cè)提供支撐。

作者：趙振兵, 付龍美, 潘逸天, 李浩鵬

摘要：輸電線(xiàn)路作為電能傳輸?shù)年P(guān)鍵載體，因其具有點(diǎn)多、面廣、線(xiàn)長(zhǎng)以及暴露于野外等特點(diǎn)，往往面臨較高的安全風(fēng)險(xiǎn)，事故頻發(fā)。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出了一種基于目標(biāo)檢測(cè)與邊緣分割的輸電走廊隱患檢測(cè)方法。首先，在YOLOv8中引入小目標(biāo)檢測(cè)層和SBA模塊，通過(guò)選擇性聚合邊界與語(yǔ)義信息、自適應(yīng)注意力機(jī)制以及雙向特征融合，顯著優(yōu)化了多尺度特征表達(dá)和目標(biāo)定位，特別是在小目標(biāo)檢測(cè)方面表現(xiàn)突出。采用重參數(shù)輕量頭和可重參數(shù)化卷積，在大幅減少參數(shù)數(shù)量的同時(shí)，提升了參數(shù)利用率，有效地彌補(bǔ)了輕量化可能帶來(lái)的精度損失，為資源受限設(shè)備提供了無(wú)損優(yōu)化方案，并利用MPDIoU對(duì)CIoU進(jìn)行了優(yōu)化。其次，利用分割網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電力線(xiàn)邊緣提取，并結(jié)合桿塔的空間信息，進(jìn)一步提升了走廊區(qū)域劃分的準(zhǔn)確性。最后，制定了預(yù)警方法，對(duì)安全區(qū)域進(jìn)行了危險(xiǎn)等級(jí)劃分，有效評(píng)估隱患的破壞性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該文提出的檢測(cè)模型在mAP50上達(dá)到72.1%，相比基線(xiàn)模型提升了3.2個(gè)百分點(diǎn)，且優(yōu)于其他檢測(cè)方法，該文所采用的利用分割提取電力線(xiàn)邊緣的方法能更好地區(qū)分前景和背景，該文所提出的預(yù)警方法可以有效地評(píng)估隱患對(duì)電力線(xiàn)的威脅程度。

作者：高爽, 李辰昊, 李澤宇, 孔祥玉, 劉孟孟

摘要：圍繞近海漂浮式光伏發(fā)電場(chǎng)在海上風(fēng)浪環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行與智慧運(yùn)維的需求，該文基于海上環(huán)境與光伏電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀況的一體化智能監(jiān)測(cè)裝置，提出一種考慮波浪作用和時(shí)序特性的故障診斷方法。首先，將海上波浪運(yùn)動(dòng)規(guī)律與漂浮式光伏陣列的等效電路模型相結(jié)合，構(gòu)建多模型融合的漂浮式光伏發(fā)電模型；其次，仿真分析正常狀態(tài)和海上多種故障類(lèi)型下的發(fā)電特性，針對(duì)海上環(huán)境下特有的故障類(lèi)型進(jìn)行特征提取，構(gòu)建時(shí)序故障特征矩陣，所提出的特征提取算法考慮了波浪環(huán)境對(duì)故障特征量的影響和故障發(fā)展的時(shí)序特性；最后，提出空間注意力機(jī)制（SAM）與卷積-雙向長(zhǎng)短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN-BiLSTM）結(jié)合的故障診斷模型，并進(jìn)行了仿真及波浪實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證。該模型可兼顧波浪影響的局部特征與故障發(fā)展的時(shí)序特征的提取，結(jié)果表明所提出的基于時(shí)序故障特征矩陣的診斷方法相較于其他方法有4.4～20.3個(gè)百分點(diǎn)的準(zhǔn)確率提升。

高電壓與放電

作者：韋樂(lè)銘, 修士新, 安珉昊, 王嘉欣, 林杏宇

摘要：螺旋槽橫磁觸頭間真空電弧在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要不斷地跨過(guò)槽隙，跨槽過(guò)程導(dǎo)致的局部區(qū)域觸頭燒蝕以及槽隙填充對(duì)觸頭的開(kāi)斷性能有重要影響。該文對(duì)螺旋槽橫磁觸頭間真空電弧的跨槽過(guò)程進(jìn)行了針對(duì)性研究，準(zhǔn)確地描述了跨槽過(guò)程中電弧的行為特征及形態(tài)演變規(guī)律，獲取了電弧跨槽階段的運(yùn)動(dòng)軌跡，并闡明了跨槽特性對(duì)電弧運(yùn)動(dòng)特性和觸頭表面燒蝕的影響機(jī)制。此外，通過(guò)仿真研究了跨槽過(guò)程中的電弧特性，對(duì)內(nèi)部等離子體參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)分析。結(jié)果顯示，當(dāng)電弧運(yùn)動(dòng)至槽隙附近時(shí)，需要向槽隙對(duì)側(cè)加熱，電弧停滯并出現(xiàn)陰陽(yáng)極射流分離現(xiàn)象，電弧運(yùn)動(dòng)速度明顯降低，觸頭邊緣燒蝕程度加劇。完成跨槽后，電弧重新集聚，繼續(xù)沿觸臂運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度加快。研究成果可為螺旋糟橫磁觸頭槽隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和開(kāi)斷性能提升提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

作者：王歡, 胡琴, 舒立春, 蔣興良, 唐芳純

摘要：風(fēng)機(jī)葉片的覆冰和雷擊問(wèn)題突出，電加熱融冰技術(shù)能較好地解決葉片覆冰問(wèn)題，但電加熱融冰葉片（簡(jiǎn)稱(chēng)融冰葉片）的雷擊接閃問(wèn)題還有待深入研究。該文根據(jù)葉片覆冰防護(hù)區(qū)域設(shè)計(jì)了融冰葉片，并遵循相似性理論，在雪峰山國(guó)家野外站搭建了縮比風(fēng)機(jī)葉片長(zhǎng)間隙放電試驗(yàn)平臺(tái)，研究了融冰葉片的雷擊接閃特性，分析了接閃點(diǎn)的雷擊概率，并與普通葉片進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：融冰葉片的雷擊接閃具有極性效應(yīng)，導(dǎo)致在正極性雷擊時(shí)接閃點(diǎn)及其概率分布更為分散。融冰葉片電熱元件的雷擊燒蝕損傷風(fēng)險(xiǎn)較為突出，其雷擊概率與雷電的位置和極性、葉片狀態(tài)有關(guān)；電熱元件的雷擊概率在雷電來(lái)自迎風(fēng)面時(shí)最大（背風(fēng)面時(shí)為0）、正極性雷擊或葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)明顯更高。與普通葉片相比，融冰葉片電熱元件的鄰域電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生畸變和屏蔽引下線(xiàn)電場(chǎng)，導(dǎo)致其接閃器及葉身的雷擊概率下降，接閃點(diǎn)轉(zhuǎn)移至電熱元件，尤其是其邊緣處。該文試驗(yàn)結(jié)果明晰了融冰葉片的雷擊風(fēng)險(xiǎn)，并可為其防雷設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

電能存儲(chǔ)與應(yīng)用

作者：施琳, 王天靖, 黃海東, 熊浩, 張琦兵

摘要：針對(duì)時(shí)變非平穩(wěn)厚尾噪聲影響下鋰電池荷電狀態(tài)（SOC）的高精度估計(jì)與動(dòng)態(tài)快速跟蹤響應(yīng)難題，提出了基于廣義變遺忘因子最小二乘法（GVFFRLS）參數(shù)在線(xiàn)辨識(shí)與Gauss-雙Gamma混合先驗(yàn)變分H密度抗差容積濾波的鋰電池SOC動(dòng)態(tài)估計(jì)算法。提出GVFFRLS以動(dòng)態(tài)自適應(yīng)在線(xiàn)辨識(shí)Thevenin等效電路模型參數(shù)，并基于Gauss-雙Gamma混合分布先驗(yàn)建模的變分容積卡爾曼濾波聯(lián)合估計(jì)電池狀態(tài)向量與量測(cè)隨機(jī)分布參數(shù)；引入L2-1/2分段魯棒損失函數(shù)和狀態(tài)-量測(cè)組合新息，設(shè)計(jì)H密度損失準(zhǔn)則與變分迭代緊結(jié)合的抗差方法，強(qiáng)化了濾波的狀態(tài)預(yù)測(cè)偏差適應(yīng)性。基于鋰電池不同溫度、多種動(dòng)態(tài)工況下的SOC估計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在非平穩(wěn)厚尾噪聲影響下所提算法的參數(shù)辨識(shí)電壓預(yù)測(cè)精度相比遺忘因子最小二乘法（FFRLS）提升96.32%，SOC估計(jì)多指標(biāo)精度相比多種現(xiàn)有常用濾波估計(jì)算法提升了75.05%及以上，大幅增強(qiáng)了SOC快速跟蹤收斂性能。

作者：張程, 陸萬(wàn)林, 張東清, 林錦平

摘要：鋰電池的剩余電量（SOC）和健康狀態(tài)（SOH）是優(yōu)化電池管理、延長(zhǎng)電池壽命及提高系統(tǒng)安全性的重要參數(shù)。為了提升電池SOC與SOH估計(jì)精度，提出一種調(diào)節(jié)因子改進(jìn)模糊熵融合加權(quán)法（AFFEWF）的鋰電池狀態(tài)聯(lián)合估計(jì)方法。首先以10個(gè)并聯(lián)的18650鋰電池為實(shí)驗(yàn)樣本，進(jìn)行間歇脈沖恒流放電實(shí)驗(yàn)獲取OCV-SOC曲線(xiàn)，對(duì)比不同階數(shù)擬合曲線(xiàn)的端電壓預(yù)測(cè)效果；其次提出基于調(diào)節(jié)因子改進(jìn)模糊熵融合加權(quán)法，通過(guò)調(diào)節(jié)因子對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，以端電壓殘差為依據(jù)計(jì)算各數(shù)據(jù)源的權(quán)重，從而得到加權(quán)后的聯(lián)合估計(jì)結(jié)果；然后將調(diào)節(jié)因子改進(jìn)模糊熵融合加權(quán)法與模糊熵融合加權(quán)法（FEWF）、多模型概率融合加權(quán)法（MMPWF）進(jìn)行對(duì)比分析，以評(píng)估不同融合策略的性能表現(xiàn)；最后通過(guò)仿真軟件對(duì)所提算法進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示，所提調(diào)節(jié)因子改進(jìn)模糊熵融合加權(quán)法能有效提升鋰電池SOC和SOH估計(jì)的精確度。

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