最新刊期
2026 年 第 47 卷 第 3 期
- 摘要：针对500 kV某变电站35 kV并联电容器组因外绝缘受损导致的起火烧毁故障情况，依据现场检查、故障录波波形分析及典型特征电容器的解体检查，推断C相电容器组右下桥臂区域电容器因绝缘子受潮经汇流铝排对金属框架电弧放电，逐步发展至B相，导致B相右下框架电弧灼伤，进而造成B相、C相相间短路。此时，电容器三相参数不一致，录波电流波形中可见明显变化。故障持续发展，高温及畸变电场作用下电容器组三相短路，起火烧毁。针对本次故障暴露出的问题，提出了加强运行十年以上并联电容器组设备巡视，关注红外热像检测，建立设备消缺管理档案等改进预防措施。关键词：并联电容器组;起火;故障录波;解体;电弧放电9|0|0更新时间：2026-07-02
- 摘要：高压交流SF6断路器在特高压直流输电中承担无功补偿与谐波滤除任务，由于电压等级高，投切容量大、交流滤波器组断路器的频繁动作会引起触头烧蚀甚至引发事故。针对某±800 kV换流站实际线路配置，利用PSCAD软件对可能出现的工况进行建模分析，研究了750 kV滤波器组断路器合闸电阻阻值对合闸暂态的影响及合闸电阻不同状态下的暂态电流特征，提出合闸电阻状态诊断方法。结果表明，合闸电阻在300～400 Ω时在4类滤波器上均表现出良好的综合性能，为主电容过电压、涌流和避雷器过电压提供了较优的抑制效果。通过谐波分析、涌流峰值时刻及三相合闸一致性判据，可有效识别合闸电阻故障。提出动态电阻法结合神经网络、SF6分解组分分析及历史投切数据校正3种电寿命评估方法，动态电阻法预测误差可控制在4%以内。在此基础上开发了合闸电阻在线监测系统，实现了断路器状态的实时评估，为750 kV滤波器组断路器合闸电阻的分级运维策略提供了技术支撑。关键词：交流滤波器;合闸电阻;涌流与过电压抑制;断路器电寿命评估;在线监测系统10|0|0更新时间：2026-07-02
- 摘要：近年来，在配电网和中压系统中仍然普遍使用真空断路器来进行频繁的投切操作。尤其是在并联电容器组的无功补偿装置中，真空断路器因其优异的开断特性被广泛用于电容器组的分闸操作中。然而，在开断电容器组过程中，真空断路器易发生弧后延时重击穿现象，这不仅会加速电容器绝缘老化、缩短设备寿命，还会产生高幅值重击穿过电压，严重威胁补偿装置及系统的安全运行。真空断路器的重击穿是微秒级的瞬态过程，且电压变化具有高频振荡、陡升陡降的特点，普通的电压互感器难以准确捕捉该过程。因此，本文基于PSCAD仿真软件建立了包含变电站和真空断路器在内的电磁暂态模型，对开断电容器组时可能出现的多种重击穿工况进行了仿真分析。仿真结果表明：当断路器发生两相或三相重击穿时，电容器组极间过电压倍数可达系统基准电压的2～4倍；若发生多次连续重击穿，则过电压水平将进一步升高，对设备绝缘和系统安全构成更为严重的威胁。研究结果可为真空断路器在电容器组投切中的选型、保护配合及过电压抑制措施提供理论依据和工程参考。关键词：真空断路器;PSCAD建模;并联电容器组;重击穿过电压;仿真分析12|0|0更新时间：2026-07-02
无功补偿与滤波
- 摘要：随着特高压变电站智能化建设的推进，二次安措防护装备在保障作业安全中发挥着关键作用。然而，特高压强电磁干扰环境与无源安规限制，导致装备在“长周期免维护”与“突发事件高实时响应”之间存在严峻的冲突。为解决智能防护装备的功耗与响应时间的耦合问题，本文提出了一种基于改进非支配排序遗传算法（adaptive non-dominated sorting genetic algorithm II，A-NSGA-II）的多目标优化策略。首先，针对特高压脉冲噪声信道特性，对智能防护装备构建了融合重传机制的离散事件驱动微观能耗与最坏情况时效性模型；其次，针对传统算法的早熟停滞瓶颈，引入基于种群多样性的自适应变异算子策略，并重构了基于欧氏距离的拥挤度计算机制，增强了算法在离散前沿上的跳出能力与分布均匀性；最后，结合欧氏距离决策法筛选出装备的最佳折衷方案。实验表明，相较于标准NSGA-II与传统多目标粒子群算法，A-NSGA-II的超体积指标提升了约18.5%，在保证装备响应延迟满足安规要求的前提下，装备平均功耗电流为0.118 mA。在恶劣信道工况下，仍能将理论续航时间稳定至5年以上，为特高压智能防护装备的可靠部署提供了极具工程价值的理论依据与量化指导。关键词：特高压变电站;智能防护装备;多目标优化;NSGA-II;能耗建模8|0|0更新时间：2026-07-02
- 摘要：随着分布式电源在配电网中渗透率日益增高及各种自动化技术不断发展，配电网的主动调控技术也日渐成熟。为了进一步增大分布式电源接入容量，文章提出一种基于无功补偿装置和逆变器协同主动调控的配电网分布式电源承载力提升方法。采用Weibull分布、Beta分布分别刻画风电、光伏出力的随机特性，结合蒙特卡洛模拟与K-means聚类生成典型源-荷场景；构建逆变器电压-无功下垂控制与无功补偿装置的九区图协同调控机制，实现就地快速响应与连续优化的互补配合；建立多目标机会约束规划模型，协同优化分布式电源的接入容量与系统运行成本，采用改进的NSGA-Ⅱ算法与信息熵模糊综合评价法筛选出最优规划方案。最后，对改进的IEEE 33节点配电网进行仿真，结果表明：所提协同调控方法可有效提高配电网对分布式电源的承载力，在故障场景下仍可有效弥补承载力损失；在规划分析中，可根据电网的实际情况确定机会约束条件的置信水平值，为新能源和配电网协同规划提供技术支撑。关键词：配电网;分布式电源;承载力;机会约束规划;NSGA-Ⅱ算法4|0|0更新时间：2026-07-02
- 摘要：配电网因智能软开关、DC/DC等电力电子设备的接入而变得更柔性化，柔性互联逐渐成为配电网网架升级和灵活调控能力提升的重要技术手段。而多端口柔性互联装备可以实现能量变换、潮流调控等功能，进而促进新能源利用与消纳。本文针对提出的多端口柔性互联装置拓扑，开展示范工程前期的硬件在环测试研究。首先，介绍了多端口柔性互联装置的拓扑结构及各端口配置，设计了柔性互联装置控制保护系统架构和分层协调控制系统。然后，基于构网型控制技术设计了柔性互联装置的控制策略，在此基础上开展包含RTLAB联调架构、阀基控制设备设计、阀控策略设计等部分的硬件在环测试方案设计。最后，针对充电、解锁、阶跃试验、孤岛/联网运行方式切换、故障穿越等典型工况开展硬件在环测试研究，试验波形证实了所搭建平台的可靠性和准确性，为示范工程厂内联调测试和现场调试提供依据和技术支撑。关键词：柔性互联;新能源;孤岛/联网;构网;硬件在环4|0|0更新时间：2026-07-02
- 摘要：铁心剩磁作为诱发变压器励磁涌流的关键内因，工程中受制于非线性磁滞与合闸相位的强耦合作用面临在线识别精度不足的难题。考虑到传统方法在特征表征维度上的欠缺，本文选取合闸相位与励磁涌流峰双特征量，提出一种基于相关向量机（relevance vector machine，RVM）的剩磁辨识方案。研究以Jiles-Atherton（J-A）动态磁滞理论为基础，在COMSOL多物理场平台中建立单相变压器场路耦合模型，通过直流脉冲注入法产生不同初始剩磁状态，并在铁心中心区域设置磁通探针获取稳态剩磁数据，构建剩磁与双特征变量之间的非线性映射并验证模型的物理一致性。在此基础上构建稀疏化RVM回归模型，依托贝叶斯框架下的自动相关性判别机制实现参数自适应调整，减少模型对人工参数调节的依赖。仿真结果表明该方法在剩磁反演中具有较高辨识精度，模型决定系数R2达到0.998，表明其在复杂非线性关系建模与剩磁精确辨识方面具备良好的有效性。关键词：变压器剩磁;励磁涌流;合闸相位;相关向量机;有限元仿真4|0|0更新时间：2026-07-02
系统应用研究
- 摘要：随着国内外大容量远距离海上风电的开发，采用海陆一体化柔直送出方案具有更大的经济优势。海陆一体协同直流输电技术路线为多端柔直系统，换流站间的协调控制是其研究重点方向之一。首先，在介绍海陆一体化多端柔直送出拓扑的基础上，明确了海陆一体化柔直送出工程各换流站的运行方式和控制模式；其次，提出了多端换流站的控制模式自动切换策略、换流站之间有功功率协调控制策略、直流耗能装置之间的优化控制策略，并设计了启动判据及实施流程。最后，通过搭建的海陆一体化柔直送出仿真平台，充分验证海上风电柔性直流送出系统核心控制策略的正确性。关键词：海上风电;海陆一体化;柔性输电;控制模式;协调控制;直流耗能8|0|0更新时间：2026-07-02
- 摘要：针对高比例分布式光伏接入条件下配电网中易出现的电压越限、网络损耗增加及机械调压设备频繁动作等问题，提出一种基于强化学习的双时间尺度电压调控策略。首先，构建配电网双时间尺度电压调控优化模型，以节点电压偏差和系统网络损耗为优化目标，并计及机械调压设备运行约束。其次，在慢时间尺度上，以有载调压变压器（on-load tap changer，OLTC）和并联电容器为控制对象，采用深度Q网络（deep Q-network，DQN）实现机械调压设备离散决策。然后，在快时间尺度上，以逆变器群体为控制对象，采用ASRN-MAD3PG算法实现无功快速调节。最后，通过算例分析验证了所提模型及求解方法的有效性。关键词：配电网电压调控;双时间尺度;智能调控;多智能体无功优化;OLTC/并联电容器3|0|0更新时间：2026-07-02
- 摘要：针对配电台区三相四线制系统在不平衡工况下直流侧不均压的难题，本文提出一种面向配电台区治理的基于碳化硅（SiC）的多端口柔性调控装置（V-UPQC）。利用SiC的高频特性构建了共直流母线模块化拓扑架构，减小了滤波器体积并提升了功率密度。在控制策略上，对串联侧交流电压外环策略进行改进，针对三相四线制系统中的不平衡问题，提出了一种基于比例-积分-谐振（PIR）控制器的中点电位平衡策略，有效抑制了直流电压上下不均压的问题。最后，通过仿真验证了所提装置在电压动态补偿及不平衡治理方面的有效性。关键词：配电网;碳化硅（SiC）;多端口柔性调控;串联侧交流电压外环策略;中点电位平衡3|0|0更新时间：2026-07-02
- 摘要：锂离子电池热失控与蔓延一直是电池安全领域的重要问题，在高能量密度串联模组中更为突出。在串联18650-NCM三元锂离子电池模组的基础上，外部施加热源驱动电池模组内发生单体热失控，研究了串联电池模组在不同荷电状态（state of charge，SOC）下的热失控蔓延行为。研究表明，串联电池模组的热失控蔓延行为存在明显的SOC阈值，SOC≤50%时热失控无法蔓延至相邻电池，SOC≥75%时热失控会产生瞬时蔓延，相邻电池几乎同时出现热失控的峰值温度。通过更进一步的能量平衡分析可知，在高SOC下热失控的蔓延是因为热失控电池喷发出高温产物冲击到相邻电池，从而引发瞬时热失控，为串联电池模组的安全设计提供了实验依据和理论基础，同时表明采用物理隔断、合理设置防爆阀位置、局部防护等方法可抑制热失控的蔓延。关键词：锂离子电池;热失控;热蔓延;串联电池模组;电池安全设计8|0|0更新时间：2026-07-02
清洁能源领域应用技术
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