2023年第46卷第11期文章目次

2023, 46(11):1-12. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2022.212

[摘要](326) [HTML](53) [PDF 1.86 M](1030)

摘要:
严重的电力电缆局部绝缘缺陷会导致显著的电压电流扰动，准确检测出这种电缆初期故障产生的扰动，可以对即将发生永久故障的电力电缆进行及时的运维处理，防止无计划停电的发生。文中对现有相关研究进行全面综述，归纳现场收集到的各种电缆局部缺陷导致的电压电流扰动波形及波形特征；对现有文献报道的初期故障检测方法，按照其检测原理和使用的检测数据类型，从暂态电力扰动的时频特征阈值法和人工智能方法两个角度对检测方法进行综述，同时对不同方法进行分析和评价。基于现有研究成果，对电缆初期故障在线检测技术的进一步研究提出建议。

2 五相PMSM相邻两相开路故障容错控制策略

陶彩霞，王冉冉，高锋阳，王伟斌

2023, 46(11):13-25. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2022.204

[摘要](215) [HTML](38) [PDF 2.18 M](500)

摘要:
相永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)发生相邻两相开路故障会导致驱动系统不稳定运行，针对这种故障状况，提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)技术的容错控制策略。首先构建永磁同步电机数学模型；进而为使机电能量实现平稳转换，重新构建降阶变换矩阵，得到故障后剩余相容错电流表达式；然后利用SVPWM技术，计算故障下空间电压矢量，建立6个扇区，进行目标矢量合成，进而计算相应基本合成电压矢量的作用时间，并给出对应扇区的空间电压矢量选择顺序；最后进行Matlab/Simulink仿真验证，仿真结果与理论计算一致，有效验证了所提SVPWM容错控制策略的正确性。利用该容错控制策略，五相永磁同步电机在故障状态下的运行性能得到明显改善，电机实现稳定运行。所提控制策略与传统电流滞环跟踪脉宽调制(pulse width modulation, PWM)控制方式对比分析，证明所提策略存在优越性。

3 电力系统接地装置腐蚀特性及其诊断技术

旦乙画，张芮漩

2023, 46(11):26-41. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.11.003

[摘要](199) [HTML](41) [PDF 1.19 M](895)

摘要:
接地装置是保证电力设备安全稳定运行和人身安全的重要基础。国内接地装置以碳钢等易腐蚀金属材料为主，随着投运时间增加，难以避免腐蚀断裂等问题，容易引发接地装置腐蚀导致的过电压、跳闸等事故。因此，研究接地装置腐蚀特性及其诊断技术能够有效避免接地装置腐蚀导致的电力事故，具有重大意义。文中从接地装置腐蚀特性的角度出发，介绍了碳钢接地材料的腐蚀机理、常用接地材料的腐蚀特性、土壤的腐蚀特性、电流对接地装置腐蚀的影响；分析了接地装置腐蚀防护措施的特点，对比了电化学腐蚀诊断方法、电网络分析诊断方法、电磁场分析诊断方法3类典型接地装置腐蚀诊断方法的优缺点；根据接地装置的实际腐蚀情况，总结了现有研究面临的挑战。建议下一步研究重点围绕解决不同接地材料之间的腐蚀研究、新型耐腐蚀接地材料研究、接地装置实际腐蚀程度量化、接地装置潜在腐蚀故障诊断、接地引下线腐蚀故障快速诊断等关键问题展开，为准确诊断接地装置的实际腐蚀程度、避免接地腐蚀故障导致的电力事故奠定基础。

4 甲酸处理的纳米铜无压烧结性能及高温老化研究

徐瑜，戴东方，杨仁彬，陈显平，王平

2023, 46(11):42-48. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.204

[摘要](277) [HTML](45) [PDF 1.43 M](648)

摘要:
介绍了一种基于甲酸铜高温分解反应的纳米铜无压烧结工艺，旨在解决现有铜烧结技术中铜易氧化且需要辅助压力的问题。通过甲酸溶液对纳米铜颗粒（Cu NPs）进行预处理，生成致密的甲酸铜膜，经烧结后最终形成Cu-Cu接头。接头烧结质量试验表明，甲酸反应时间10 min、聚乙二醇（PEG）溶剂、0.048 mm砂纸打磨基材表面以及5 ℃/min的升温速率为最优烧结条件。在该条件下，实现了纳米铜无压烧结，制备的接头剪切强度可达16.18 MPa，电阻率低至570 μΩ/m。经过200 h高温老化实验，接头的剪切强度仍可达到9.38 MPa，验证了该烧结工艺的可靠性。文中所提出的工艺为实现第三代半导体芯片的可靠互联提供了新思路。

5 基于连续型回复电压极化谱的油纸绝缘老化研究

林智勇，张波，张达敏，苏若杭，林朝明

2023, 46(11):49-55. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.11.005

[摘要](149) [HTML](47) [PDF 904.89 K](375)

摘要:
针对传统的实际测量获取的回复电压极化谱不能准确反映各个充电时间下的回复电压情况并且中心时间常数难以准确判定的问题，提出一种连续型回复电压极化谱的绘制方法。首先对回复电压曲线、绝缘系统等效电路参数之间的关系进行理论分析；然后搭建连续型回复电压极化谱模型，提取更加准确的中心时间常数，并结合中心时间常数与变压器微水含量之间的内在联系判定变压器微水含量；最后对6台不同老化状态下的变压器进行连续型回复电压极化谱分析。研究结果表明：连续型回复电压极化谱能够更加准确判定中心时间常数，从而有效提高变压器微水含量的判定精度，为准确地反映变压器油纸绝缘老化状态提供新的方法。

6 一种基于差分隐私的峰谷分时电价激励方案

庞博，张凌浩，滕予非，常政威，唐超，胡春强，刘泽伟，王宝琳

2023, 46(11):56-68. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2023.11.006

[摘要](254) [HTML](47) [PDF 2.32 M](527)

摘要:
针对智能电网系统峰值负荷差值过大、电力供给短缺等问题，提出了基于差分隐私的峰谷分时电价激励方案。方案将差分隐私和峰谷分时电价模型进行结合，在保证用户数据隐私的前提下对峰谷分时电价的定价策略进行优化。通过施行差异化的电价策略对用户的用电行为进行引导，激励用户形成错峰用电习惯，进而实现电力系统整体用电负荷的均衡。最后，通过实验对引入差分隐私后的数据效用进行分析，并对所提机制的运行效果进行评估。实验表明，本方案在实现电网整体用电负荷削峰填谷的同时对用户的数据隐私进行了保护。

7 采用基本环境参数的导线覆冰预测方法

韩兴波，陈孜铭，邢镔，蒋兴良

2023, 46(11):69-77. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.12.008

[摘要](259) [HTML](43) [PDF 4.15 M](617)

摘要:
风速、温度、空气中液态水含量和水滴中值体积直径等4项参数是影响导线覆冰的主要环境参数。根据空气中水滴运动、碰撞和冻结进而形成导线覆冰的过程，基于流体力学和热平衡建立了“四参数”导线覆冰模型，通过数值计算详细分析了各个环境参数对导线覆冰增长速率的影响特性，并结合线路实际监测数据分析并拟合了液态水含量和水滴中值体积直径的经验公式，进而建立基于基本环境参数（一般传感器可获得的环境参数）的导线覆冰预测模型。研究结果表明：水滴中值体积直径对导线覆冰速率的影响具有饱和特性，空气中液态水含量的变化和风速、温度和湿度具有一定相关性。研究结论为输电线路覆冰预测、预警工作提供了理论参考。

8 改进灰狼优化最小二乘支持向量机的锂电池剩余寿命预测

郑青根，杨祥国，刘冬，李昕

2023, 46(11):78-89. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.203

[摘要](240) [HTML](50) [PDF 2.59 M](594)

摘要:
针对锂电池剩余寿命预测的直接健康因子难以测量以及预测精度不高等问题，提出一种改进灰狼优化最小二乘支持向量机（improved gray wolf optimization least-squares support vector machine, IGWO-LSSVM）的锂电池剩余寿命间接预测方法。该方法从电池放电特性曲线中获取3种表征电池性能退化的间接健康因子，通过引入tent混沌映射、收敛因子非线性递减与莱维飞行策略对灰狼算法加以改进，并结合LS-SVM模型，形成了具有全局优化的改进灰狼优化最小二乘支持向量机的锂电池寿命预测模型。最后利用NASA数据集对文中提出的方法进行了验证，并将实验结果与GWO-LSSVM、PSO-ELM和BP神经网络算法进行了对比分析，试验结果表明文中所提出的改进算法具有更好的预测性能。

9 接地网拓扑结构的组合源磁场叠加成像检测方法

田维光，刘龙欢，廖先，张静，王浩文，付志红

2023, 46(11):90-101. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.208

[摘要](180) [HTML](75) [PDF 4.58 M](481)

摘要:
现有研究中常通过电磁感应方法探测接地网拓扑结构，针对该方法弱磁场测量困难，提出了一种组合源磁场叠加成像检测方法。通过多根引下线向接地网周期性轮换注入电流，不同注入方式使电流在接地网中呈现不同流向，保证了接地网不同区域载流导体都能激发有效测量磁场，结合二次开发的超宽带定位系统实时定位阵列式传感线圈测量位置，实现了对地表水平x、y方向感应磁场的扫描式测量，最后采用形态学滤波方法消除异常数据干扰，进而通过Canny边缘检测算子进行接地网拓扑提取。仿真与实验结果表明：文中所述方法能够有效提高接地网拓扑结构的成像效果，接地网网格导体定位精度误差不高于3%。

10 大功率MMC系统中子模块IGBT状态监测系统设计方法

罗丹，陈民铀，赖伟，夏宏鉴，黎昌盛

2023, 46(11):102-118. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.214

[摘要](170) [HTML](41) [PDF 8.57 M](565)

摘要:
绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor)是模块化多电平换流阀 (modular multi-level converter, MMC)中的关键部件之一，对其运行状态进行在线监测是保障MMC系统安全、可靠和经济运行的重要措施。针对MMC子模块中多芯片并联IGBT模块运行状态难以实时监测的问题，文中提出了基于模块壳温分布规律与老化状态映射关系的运行状态监测系统设计方法，以实现不同工况下IGBT模块状态的自适应评估和管理。首先，分析了MMC子模块中IGBT模块老化失效对热流的影响规律，甄选了壳温作为表征模块状态的特征参量。其次，建立了适用于不同工作点的基于神经网络的IGBT模块老化状态监测模型，并根据不同应用场景的需求偏好实现了对功率模块运行状态的表征和识别；最后，基于所提的状态监测系统设计方法在MMC测试平台上验证了方法可行性和有效性。文中所提方法为解决大功率工况下MMC子模块中IGBT模块的状态监测问题提供了新的思路，为系统的运行维护提供了实用、有效的解决方案。

11 智能配电网故障后自愈能力评估研究

张雪霏，李智威，姜英涵，唐学军，董力通，孙利平，周秋鹏

2023, 46(11):119-128. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.220

[摘要](208) [HTML](44) [PDF 1.90 M](705)

摘要:
自愈能力作为智能电网的主要特征具有重要的研究意义，但迄今为止尚未有全面的智能配电网自愈能力衡量标准。现有的智能配电网自愈评估主要存在量化指标不全面、忽视自愈过程中的不确定性等问题，导致评估不准确，估值高于实际结果。为了解决上述问题，提出自愈可信度、自愈率、自愈速度和自愈效益4个量化指标，涵盖了配电网故障后负荷恢复的速度、可持续时间和经济效益等因素。在上述指标的基础上，利用信息熵的方法提出了一个综合评价指标——自修复性能；引入不确定性理论来定量描述自愈的不确定性，以解决在自愈评估过程中的不确定性和样本不足的问题。最后，利用构建的含7个区段的配电系统结构进行仿真分析，验证了所提评价指标和评估方法的有效性和准确性。

期刊社主页

编辑部首页

期刊介绍

编委会

数据库收录

过刊浏览

联系我们

2023年第46卷第11期文章目次

当期目录

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行