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抢鲜看|《电工技术学报》2026年第19期目次及摘要

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《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。

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电工理论

作者:林生鑫, 李弋, 金银锡, 潘东华, 李立毅

摘要:高精度磁源反演技术在生物磁导航、车辆追踪及埋藏物探测等领域具有重要应用价值。建立精确的误差模型并开展深入分析,是识别误差来源与制定补偿策略的关键。现有研究往往忽略了目标位置与姿态的影响,且缺乏对多因素间耦合效应的分析。该文综合分析位置、姿态等多种影响因素,建立了更为全面的多因素误差模型。同时提出位姿双球函数以解耦位置与姿态参数,并采用菱形网格剖分法提升计算效率。基于该模型,该文确定了几种定位算法的盲区及磁场测量误差的主要来源,阐明了传感器分辨率、零偏等阵列误差以及反演距离、地磁环境对定位精度的影响规律。在磁屏蔽室(MSR)内开展的定位实验表明,仿真与实验结果的偏差在2.9%以内,验证了所提误差模型及分析方法的准确性。

作者:梁帅, 王易弋, 邱立, 方春华, 江进波

摘要:针对传统电磁加载板件成形技术存在变形区域小、变形均匀性较差的问题,该文提出一种基于涡流吸引效应(ECA)的板件加载方法。该方法通过在驱动线圈的同轴位置放置导体,利用涡流吸引效应优化板件上的电磁力分布,从而改善板件的变形行为。采用COMSOL Multiphysics软件建立电磁-固体力学耦合有限元模型,以分析涡流吸引效应对电磁力分布及板件变形的影响。仿真结果表明,该方法显著扩大了板件的均匀变形区域。同时,探讨材料和导体参数对成形效果的影响。基于涡流吸引效应的加载方式有效提高了板件变形均匀性,并显著扩大了均匀变形区域。在相同最大轴向位移条件下,与传统电磁加载方式相比,该方法获得的均匀变形区域扩大了269%。研究结果为优化板件电磁成形工艺提供了一条创新且实用的技术路径。

电工材料

作者:张樱凡, 胡加冬, 黄正勇, 李昌恒, 李剑

摘要:高压电气设备中导体发热易造成绝缘子金属/气/固三结合点电场严重畸变,诱发沿面闪络。传统功能梯度材料(FGM)难以满足不同电场强度区域的电场调控需求,绝缘子沿面绝缘性能提升受限。针对以上问题,该文提出利用温度梯度原位诱发介电梯度的电场调控方法,实现交流沿面闪络抑制。通过构建不同动态酯键含量的动态交联复合树脂体系,研究交联网络动态性能对其介电常数的影响,分析温度梯度与树脂表面介电梯度分布的关联关系,探究介电梯度分布对树脂表面电场的调控规律,进而揭示温度梯度下动态交联环氧树脂抑制沿面闪络的电场调控机制。研究结果表明,动态交联树脂表面温度梯度可原位诱导产生介电梯度,富含动态酯键的互穿网络树脂可形成更显著的介电梯度,可有效降低树脂表面最大电场强度,显著提升工频沿面闪络电压,为抑制高压设备高温工频闪络提供新路径。

作者:赵新东, 罗东旭, 王凯, 杨佳明, 杨旭, 赵洪

摘要:为兼顾聚丙烯(PP)的低温韧性与高压直流(HVDC)的绝缘性能需求,该文以抗冲共聚丙烯(IPC)为基体,系统地对比了等质量分数的聚烯烃塑性体(POP)、聚烯烃弹性体(POE)及苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)对IPC力学性能与直流电气特性的影响,并且深入地揭示了微观相态结构、结晶行为与电荷输运特性对界面陷阱介导的电-力耦合关联机制,阐明了界面相容性、相态形貌、陷阱分布、电荷输运、力学响应的跨尺度物理过程。研究结果表明,POP与POE因与IPC相容性较差,其共混体系中弹性体相与基体间界面清晰分明,两相界面结合薄弱。这种界面缺陷状态在受力时易引发应力集中,从而导致共混体系力学性能显著降低。热刺激去极化电流(TSDC)测试进一步表明,POP与POE共混体系中引入了大量且明显的浅陷阱,严重诱发了空间电荷积聚与局部电场畸变,进而致使材料的电气性能劣化。相比之下,SEBS与IPC展现出最优的相容性,分散相尺寸最小且界面致密无缺陷,共混体系结晶度最高,兼具最低的弯曲模量与最大的断裂伸长率,韧性表现最佳。尤为重要的是,SEBS分子链中的苯环结构引入深能级陷阱,并在电极?材料界面处形成极性屏蔽层,有效抑制了电极载流子注入,使体系电导电流最低,高温(80°C)下空间电荷积聚量最少,直流击穿场强虽略低于纯IPC,但仍显著优于POP/IPC、POE/IPC体系。综合电-力学协同性能与绝缘可靠性考量,SEBS是高压直流电缆用可回收PP基绝缘材料的首选增韧改性剂。

作者:张添胤, 陈向荣, 金煜飏, 夏峰, 黄若彬

摘要:为研究不同硫化压力对500 kV超高压直流交联聚乙烯(XLPE)海缆工厂接头交接层界面绝缘性能的影响,该文采用平板热压法制备了不同硫化压力作用下的XLPE交接层试样,对所得试样进行了扫描电子显微镜、差示扫描量热法、凝胶含量、等温表面电位衰减、电导电流、直流击穿和空间电荷测试,并建立了工厂接头的双极性载流子模型,通过全尺寸海缆工厂接头空间电荷测试验证其准确性。研究表明:增加硫化压力有助于促进XLPE交接层界面交联,提高XLPE试样的直流击穿场强和空间电荷注入阈值场强,改善交接层界面处的空间电荷分布特性,但在硫化压力为1.6 MPa处存在绝缘性能的拐点。当硫化压力大于1.6 MPa时,交接层界面出现微孔缺陷,试样的无定形区增大,导致高温下试样载流子迁移率降低,引发界面处的空间电荷积聚。全尺寸海缆工厂接头仿真结果表明,应力锥两端复合界面交接处极易形成空间电荷的积聚,温度升高会加速载流子注入和空间电荷的积聚,导致工厂接头本体绝缘和恢复绝缘界面处的电场畸变。上述结果表明,将硫化压力控制为1.6 MPa有助于改善高温下XLPE交接层界面的绝缘性能,且在超高压直流XLPE海缆工厂接头设计过程中,需要考虑界面处空间电荷积聚而引发的绝缘失效问题。

电力系统与综合能源

作者:刘云, 杨晗露, 潘建宏, 宋晓喆, 王鼎, 朱继忠

摘要:新能源占比快速提升使得交流系统电压支撑强度变弱,容易引发系统稳定性问题。为此,该文聚焦包含多样化异构设备的新能源基地,针对新能源功率预测偏差大、线路停运等诱发系统强度骤降事件,提出计及系统强度约束的多新能源场站协同紧急控制策略,维持新能源基地的安全稳定运行。该文首先针对包含多样化异构设备的新能源基地,基于广义短路比(gSCR)系统强度指标,建立便于异构系统稳定裕度实时监测的评估架构;将应对系统强度骤降的紧急控制目标表征为满足系统强度约束的新能源送出功率最大化问题,从而在维持系统小干扰稳定运行的同时,避免过度削减出力引发连锁故障;为了快速实现上述控制目标,利用系统稳定裕度的实时反馈信息,基于原对偶次梯度算法(PDS)构建新能源基地中多场站协同参与的在线紧急控制策略。仿真结果表明,所提紧急控制策略能够维持足够高的系统强度,有效降低系统振荡风险,提高电力系统运行的安全性和稳定性。

作者:冀肖彤, 柳丹, 叶畅, 杨荟憭, 刘子文

摘要:为缓解高渗透率风电并网系统风功率波动给电网频率稳定性带来的问题,该文提出一种基于固定时间补偿的风电机组快速调频控制策略。首先,计及含高比例双馈风电机组的风电并网系统频率动态响应模型,基于分数幂次反馈设计固定时间观测器,能在可预设的时间内更快地“捕捉”风电并网系统未知扰动及真实频率偏差的变化,为调频的快速启动与精准补偿提供了确定性的观测保障;其次,结合频率偏差反馈,构建基于固定时间补偿的高比例风电并网调频策略,实现频率波动快速平抑,有效地减少风电并网系统的暂态频率波动,提高系统的调频动态性能;然后,通过李雅普诺夫稳定性理论分析所提快速调频控制器的收敛稳定性,并结合固定时间稳定性理论给出控制器参数整定规则;最后,为从多维度验证所提控制方法的有效性,构建了评价电网频率及风功率波动平抑的指标,基于Matlab/Simulink仿真平台,在不同风速和风电渗透率场景下验证所提控制方案的有效性与泛化性,同时也在含风电的IEEE 39节点系统进行验证。仿真结果表明,与采用的典型控制方法相比,所提方法显著改善了风电机组的频率响应特性,大幅减少了风功率波动对系统频率的影响。

作者:杨宏钧, 刘俊良, 涂银钢, 杜雄, 邹小明

摘要:工程实践表明,引入构网型控制后,风场经柔直送出系统仍会存在振荡问题。然而,现有振荡抑制策略大多基于构网型变流器单独并网运行而制定,难以完全适用于柔直送出系统。同时,现有策略多基于单一运行工况设计,在变风速下的振荡抑制效果可能受限。为此,该文首先以跟网/构网型直驱风场经基于模块化多电平换流器的高压直流送出系统为研究对象,考虑系统内部的频率耦合现象,提出了送出系统等效阻抗的构建方法;其次,从构网型风机容量占比和运行风速两方面,分析了送出系统的振荡特征;最后,针对系统次/超同步振荡问题,以构网型风机为控制对象,提出了基于并电流网前馈的振荡抑制策略,并在Matlab/Simulink仿真平台进行了有效性验证。

作者:刘会强, 任永峰, 孟庆天, 张岩, 李树保

摘要:构网型风储系统的频率响应特性受运行状态与动态工况影响,需构建面向多目标、多约束的协同控制策略以提升其主动支撑能力。首先,构建考虑储能荷电状态(SOC)与转子动能约束的构网型风机自适应控制策略,基于电网运行需求动态调整功率,在降低弃风率的同时提升频率主动支撑能力。其次,兼顾储能系统的运行安全性和频率调节需求,提出考虑储能荷电状态和充放电深度的自适应调频控制策略,以实现储能系统的安全与高效运行。最后,面向构网型风储系统,考虑风电功率备用、风机转速稳定性及储能系统运行安全,设计多目标显式模型预测控制(MO-EMPC)策略,通过多目标优化实现风储功率的最优协同分配,并且通过仿真实验,验证了所提策略在典型工况下的有效性和优越性。

作者:苏照旭, 田铭兴, 李倩, 强发斌, 黄强

摘要:电气化铁路引入分布式风光储系统是提升经济性与供电可靠性的有效途径。为实现分布式风光储在牵引供电系统中的合理配置与高效利用,并考虑风光储联合牵引供电系统从传统需求侧负荷向主动供电侧参与者的转变,提出一种计及电网与风光储联合牵引供电系统双方交互供电可靠性的双层多目标源储协同容量优化策略。首先,针对风光出力不确定性及规划阶段牵引供电系统区域风光资源实测数据有限的问题,基于带梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络和改进层次聚类算法的场景生成与削减方法,构建多样且可信的风光出力时序场景。其次,建立双层多目标源储容量协同优化配置模型:规划层以最小化日均等年值投资成本为目标,确定风电、光伏、储能及牵引变电所的最优配置规模;运行层则从经济性与可靠性双重视角出发,引入源荷波动率和离网机车平均负荷损失概率作为评价风光储联合牵引供电系统与电网交互的可靠性指标,实现系统运行成本最小化与可靠性指标最优的运行策略优化。算例结果表明,所提方法能够有效支持风光储联合牵引供电系统与电网的协同运行,在合理配置风光储容量的同时兼顾经济性与可靠性。最后,不同方案的经济性分析结果可为工程实践中的经济评估与项目决策提供参考依据。

作者:铉子逸, 李永刚, 郭潇镁, 张峰睿, 周一辰

摘要:为解决高比例新能源接入电力系统导致其安全稳定性下降的问题,该文综合考虑小信号稳定性与暂态稳定性,同时保障系统经济最优,提出一种基于监督学习与约束线性化的资源协同优化配置策略。首先,深入分析将新能源建模为电压控制型电流源后,对稳定性指标的影响机制;其次,构建含调相机与储能的协同配置优化模型;然后,引入基于监督学习的非线性约束线性化方法,将原问题重述为混合整数线性规划模型,同时对拟合模型进行理论分析;最后,利用数学仿真模型进行验证。在全时段内系统稳定性指标均满足安全约束要求,广义短路比与短路电流平均值分别增至3.48(pu)和5.95(pu),且较阈值标准保留一定安全裕度。在此优化策略下,系统总经济成本显著降低,也有效地平抑了系统经济对参数变化的敏感性。该文所提模型具有线性收敛特性,可在32.67 min内求取最优解,相较于其他模型,计算时间最高提升约7倍,拟合精度最高提升约5.6倍,各场景均无稳定性指标越限,且在大规模系统中仍有良好的适用性。仿真结果表明,该资源协同优化配置方案不仅提升了新型电力系统的稳定性与经济性,相较于其他模型还有显著优势。

作者:杨富荃, 闫荣格, 孙鹤旭, 雷兆明, 刘斌

摘要:可再生能源碱性水电解制氢是规模化制氢的主要技术途径,为解决其在波动工况下存在的安全风险和效率下降问题,该文提出一种基于操作参数可行域分析与多目标优化的协调控制方法。首先,建立了考虑温度影响的气体交叉、系统效率精确模型,分析功率波动对温度、气体交叉速率和极化特性的影响;其次,基于多物理模型的安全刚性约束研究温度变化对操作参数安全边界的影响,确定电流密度、压力与循环流量的可行域区间;最后,通过对压力和循环流量协同控制,以可行域为约束条件,以氧中氢浓度和系统效率为目标进行滚动优化,并在光伏制氢场景中进行验证。结果表明,该文提出的操作参数可行域分析与多目标优化协调控制方法有效地拓展了碱性水电解系统的功率下限,系统效率提高2.05%,氢气总产量提升30.7%,显著提升了系统的安全性和经济性。

作者:曹一生, 高倩, 余娟, 杨知方

摘要:极端干旱引发的山火灾害频发,严重威胁电网安全稳定运行,呈现出大规模设备故障及故障时序演变复杂等特征。现有电网山火灾中调度研究多聚焦电网调控资源或应急资源的单独调度,尚缺乏对两类资源在时空维度上协同作用机制的系统建模,难以实现电网恢复过程中的安全性与经济性统一优化。同时,调控资源与应急资源的协同需要兼顾各自的离散特性,其规模庞大、耦合性强,呈现出区别于传统电网调度问题的复杂结构特征,对电网山火灾中调度计算的时效性提出了挑战。然而,当前对于不同故障场景下求解难度的变化仍不清晰,难以实现针对不同故障场景的定制化快速恢复的需求。针对上述挑战,该文从两个方面展开研究:首先,构建融合应急资源与电网调控资源的电网山火灾中调度模型,围绕山火引发的典型电力系统故障场景开展求解难度定性与定量评估,识别导致模型求解难度显著增加的关键因素;其次,以分析得到的模型求解难度影响因素作为引导,结合数据驱动方法实现对困难场景的精准预测,为在有限调度时间窗口内合理地选择求解策略提供支撑。研究结果揭示了电网山火灾中调度问题求解难度变化的影响因素,并为不同故障场景下加速策略的选择提供了依据。

作者:陈皓轩, 黄弦超, 张粒子, 王进

摘要:为解决高比例可再生能源接入引发的净负荷短时间强梯度变化问题,灵活爬坡产品已在多个地区落地应用。然而现有的灵活爬坡产品大多依托于充裕的调节电源开展,无法适应以煤电为主要调节电源、调节速率稀缺的电力系统。为此,该文首先分析了灵活爬坡产品在煤电-可再生能源电力系统中的不适应性,然后设计了一种灵活爬坡产品与旋转备用产品的耦合机制:在日内阶段由慢速煤电机组替换日前中标旋转备用产品的快速煤电机组,使得快速煤电机组能够参与实时阶段的灵活爬坡市场,以实现对煤电机组调节能力的充分利用。该耦合机制在降低系统灵活爬坡采购支出和系统总购电成本的同时,也降低了系统因灵活爬坡能力不足引发切负荷的风险。依托我国西北某省实际算例进行仿真,验证了所提耦合机制的有效性。

作者:刘丽军, 蒋怡晴, 黄俊强, 陈炜燊, 连祥龙

摘要:针对配电网在极端灾害下存在的应急资源主体分散、韧性导向市场机制不够完善的问题,该文提出一种考虑多元用户与所属权多样化的应急资源协同参与配电网韧性提升的市场定价策略。首先,基于供电中断容忍度对配电网用户聚类分群,并根据收益构成、购电成本敏感性等多维度属性设计不同用户的差异化需求响应机制,突出用户作为决策主体的灵活性;其次,构建交通-电力耦合网络模型,提出社会电力应急资源参与配电网韧性提升的调度方法;最后,以韧性为导向,构建以配电网运营商为领导者、负荷聚合商和社会电力应急资源运营商为跟随者的多主体主从博弈模型,提出基于该模型的电价形成机制。算例分析表明,所提方法能降低系统的失负荷成本,显著增强配电网韧性,并优化多主体市场的帕累托收益边界,实现经济-韧性协同的目标。

作者:黄婧杰, 袁亮, 谢宇峥, 杨洪明

摘要:该文针对多微网系统电-碳-绿证多市场衔接过程中存在的市场交易公平和极端报价等问题,提出一种电-碳-绿证耦合交易方法。在日前阶段,构建多目标双向组合拍卖模型,各微网以买-卖双向参与主体向运营商投标,以多微网整体社会福利最大化和电量、碳排放权、绿证数量的中标量最大化为多目标,以双向组合拍卖供需平衡为等式约束,以抑制操纵的价格边界为不等式约束,获得多微网总体各类中标结果。在日内阶段,建立多微网电-碳-绿证交易优化的混合整数线性运行优化模型,将中标结果计入成本函数,以多微网运行成本最小为目标,调度各微网运行。算例表明,碳-绿证互认后的双向拍卖,提升了多微网系统内部中标量,减少了较高成本的外系统交易量;多微网间的优化运行使新能源消纳得到显著提升,系统总成本降低,促进可再生能源与储能的结合和应用。电-碳-绿证多市场耦合交易模式适用于低碳市场过渡期,可提升市场参与度与交易公平性,有利于微电网低碳高效运行。

作者:杨燕, 刘豪, 宋杰, 吴裔

摘要:高效、准确地从海量电力领域信息中获取所需知识,是当前电力行业知识管理面临的重大挑战。大语言模型(LLMs)在自然语言理解和生成方面取得突破性进展,为知识问答提供了全新技术路径。但其在电力领域仍存在局限性,难以理解专业概念并容易产生知识“幻觉”。对此,该文提出一种基于大语言模型的电力领域知识问答方法,通过知识库增强与参数高效微调的双重机制,提升大语言模型在电力领域问答的准确性。首先,提出一种基于检索增强生成的电力领域知识问答大模型框架,包含离线知识库构建和在线问答推理两部分:离线模块负责对电力知识文档进行知识切分,并将其向量化存储以构建电力领域知识数据库;在线模块接收用户问题后从知识库中获取相关知识作为上下文,为大模型提供外部电力领域知识,缓解其专业知识不足的局限性。其次,提出基于样本增强与低秩矩阵分解(LoRA)微调的电力领域知识问答大模型优化方法,利用大语言模型的上下文理解与语义生成能力,生成电力领域知识的多样性表示;并且结合LoRA微调参数量少、计算成本低的优势,高效更新电力领域知识问答大模型,有效抑制“幻觉”问题。最后,以Qwen-7B模型为例,基于电力市场方向的真实问答集进行测试,实验结果表明应用该方法后可将其BERTScore指标的F1值从0.679提升至0.997,验证了所提方法的有效性。

作者:李军, 戴慧

摘要:针对实际应用中存在的负荷信号重叠严重、设备特征相似以及传统模型对时序信息建模能力不足等问题,提出一种融合多尺度卷积特征提取的扩展长短期记忆网络(xLSTM)架构,用于实现端到端的高精度电器识别。该方法在特征建模阶段构建双通道卷积结构,分别对负荷信号的全局变化趋势与局部细节特征进行建模,并引入坐标注意力机制与自门控激活函数,以增强模型对关键时序片段与显著特征的响应能力。在时序建模与识别阶段,通过标量长短期记忆网络(sLSTM)与矩阵长短期记忆网络(mLSTM)模块的堆叠组合构建xLSTM网络结构,从而提升对复杂动态负载特性的建模能力与负荷类别判别性能。为验证所提方法的有效性与泛化能力,在UK-DALE、LIFTED、PLAID及WHITED四个具有代表性的非侵入式负荷识别数据集上开展了系统实验。实验结果表明,该方法在多项评价指标上展现出较为稳定且均衡的性能,在复杂负荷场景及跨数据集条件下,其识别精度、鲁棒性与泛化能力整体优于多种主流深度学习方法与现有相关研究成果。

作者:张胜尧, 贾科, 毕天姝, 孔嘉靖, 张旸

摘要:高比例分布式光伏接入配电网改变了配电网的运行方式和故障特性。为支撑配电网保护要求,亟待探索配电网运行方式的等值阻抗辨识方法。在计算系统等值阻抗时,传统的辨识方法因忽略光伏电源的影响,辨识结果会出现较大误差。对此,该文提出了计及光伏电源影响的系统等值阻抗辨识方法。基于配电网母线处的相量图,分析了光伏电源的功率流向,构建了计及光伏电源功率流向影响的等值阻抗辨识模型,并采用基于等值模型的加权参数修正的数据处理方法以提高辨识结果精度。同时,依据实际工程参数搭建了硬件在环仿真模型进行实验,实验结果表明,相较于现有算法,该文所提算法不受光伏容量大小、负荷波动频率和幅度等因素的干扰,且平均辨识误差可控制在5%以内。

作者:钟溪林, 高伟, 李晓芳, 杨耿杰

摘要:针对谐振接地配电网中高阻接地故障特征微弱、传统选线方法易受运行工况与测量误差影响的问题,该文提出了一种基于暂态零序导纳轨迹几何特征的故障选线方法。该方法将暂态导纳的全过程信息映射为复平面上的运动轨迹,提取其轨迹长度与位移长度作为核心几何特征。在此基础上,构建了基于“故障定性-精确定位-冲突决策”的三阶段诊断框架:首先,引入基于成对轨迹差异分析对故障类型进行初步判断,以区分支路故障及母线故障;其次针对支路故障,利用主成分分析(PCA)自适应策略融合双特征精确定位候选线路;最后引入归一化累计曲率(NAC)指标对前两阶段出现的诊断冲突进行最终决策。基于真型实验平台、PSCAD/EMTDC仿真与现场实测数据的验证结果表明,所提方法在不同故障电弧特性、补偿方式和高过渡电阻下均可准确识别故障线路,在多种复杂工况下具备优异的鲁棒性和检测精度。

作者:李澳, 赵玉枫, 薛皓月, 王增平, 王彤

摘要:随着分布式电源的接入与不可测负荷分支的增加,配电网的故障特征发生了改变,导致传统单端量保护的死区问题难以避免。纵联保护以其优良的选择性和灵敏性在新型配电网中更具优势。然而,T接不可测负荷分支的存在使传统纵联保护方法的灵敏性与可靠性降低。因此,该文提出了基于等效负荷分支的功率纵联保护方法。首先,分析了传统功率差动保护适应性降低的原因;其次,结合配电线路与负荷的阻抗特征,提出了低数据同步需求的等效网络参数估计方法,分析了T接非线性负荷时的估算误差;然后,通过分析区内外故障不同条件下被保护线路两侧推算功率与测量功率的差值特征,构建了基于等效负荷分支的保护启动判据,有效降低了不可测负荷分支对保护的影响;最后,通过增设负荷投切识别判据避免保护误动。经仿真验证,在高比例新能源接入与大容量不可测负荷分支T接并网场景下,该保护方案能够灵敏、可靠地识别区内外故障,且具备较强的抗过渡电阻能力。

电气设备及智能化

作者:吕昱辉, 刘亚东, 严英杰, 蔡建峰, 黄晓波

摘要:干式胶浸纸(RIP)套管在直流输电和换流变压器中得到了广泛应用。然而其内部无油冷却,热量易在电容芯体等关键结构中聚集,导致局部过热,进而加速绝缘老化甚至诱发故障。准确识别套管关键部件的热导率,可显著提升热仿真模型的准确性,对设备运行的安全性具有重要意义。为此,该文提出一种基于物理信息神经网络(PINN)的套管电容芯体等效热导率反演方法。首先,建立RIP套管二维轴对称热传导模型,采用区域划分与材料等效简化策略,构造嵌入热传导偏微分方程、边界条件与稀疏温度数据的PINN结构,搭建110 kV干式套管温升试验平台,模拟不同负载工况,获取中心导杆、油温和空气温度用于网络训练。然后,将反演得到的热导率引入有限元仿真模型,对比热导率更新前后仿真温度与试验实测温度的差异。结果表明:热导率更新后各典型位置温度预测误差均小于2 K,平均绝对误差低于热导率更新前的结果。该方法在数据稀疏、结构复杂、参数不可直接测量的实际工程条件下表现出良好的适应性与准确性。

作者:徐志钮, 宋世鹏, 郑悦天, 张正贤, 赵丽娟, 姬昆鹏, 马家骏

摘要:为了获取光纤复合架空地线(OPGW)的覆冰判据及其覆冰厚度的监测方法,该文首先采用WAVE法模拟真实环境温度随时间的变化,建立了OPGW覆冰时的三维温度场模型,并在人工气候室中基于布里渊光时域反射仪(BOTDR)开展了覆冰试验,验证了模型的有效性,同时在仿真和试验中验证了线路温度的滞后特征。其次,提出了光纤与环境温度曲线间的相位差、升温速度变化率与波动幅值变化率三个温度滞后特征量,基于验证后的温度场模型建模研究获得了不同覆冰厚度下三个特征量的数值,并通过拟合分别给出了对应的覆冰厚度估算公式。最后,建模研究了环境温度变化与光纤温度测量误差对三个特征量的影响,进一步获得了含噪声的光纤温度数据,并基于该数据研究了噪声对上述三个公式计算准确性的影响,同时对不同公式受噪声影响的程度进行了对比分析。结果表明:环境温度均值、波动幅值对三个特征量的影响均较小,可以忽略其对覆冰厚度估算的影响。光纤温度测量误差对升温速度变化率与波动幅值变化率的影响较大,而对相位差影响较小。基于温度曲线相位差的覆冰估算准确性最优,若温度滞后特征量选择不合理,覆冰厚度估算误差最高可扩大8倍。


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2026-11-11 07:20:44
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2026-11-11 09:47:48
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新区晚参
2026-11-10 19:01:19
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红星新闻
2026-11-10 19:50:48
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蝴蝶花雨话教育
2026-11-11 07:37:34
女生因等朋友没地方去,在拼豆店干坐一个多小时,离开时留下5块钱和纸条道歉,店长:钱已退还家长,邀请女孩再来体验一天不限时拼豆

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晋江电视台
2026-11-11 02:08:52
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极目新闻
2026-11-11 12:16:35
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2026-11-11 02:25:56
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吉刻新闻
2026-11-11 02:07:46
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2026-11-11 01:31:41
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2026-11-11 07:49:59
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2026-11-11 11:12:21
2026-11-11 13:48:49
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