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基于BIM技术的特高压工程数字化建设综述

电力建设 2025年第2期46卷 61-73页

作者：齐立忠刘定张卓群谢榕桢荣经国张苏苑博孙毅国网经济技术研究院有限公司北京市102209 华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 国网北京市电力公司北京市100031

特高压工程作为国家重大基础设施工程,是保障电网安全、促进能源消纳、优化资源配置的关键。为了更好满足特高压工程“大规模集中建设、高强度创新攻关、高质量转型升级”的要求,全面开展基于建筑信息模型(building information modelin... 详细信息

特高压工程作为国家重大基础设施工程,是保障电网安全、促进能源消纳、优化资源配置的关键。为了更好满足特高压工程“大规模集中建设、高强度创新攻关、高质量转型升级”的要求,全面开展基于建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术的特高压工程数字化建设势在必行。首先,重点探讨了特高压工程BIM标准体系的构建,设计了标准体系框架,并对标准体系的扩展和完善进行了展望;然后,重点介绍了特高压工程BIM管控平台的建设现状,综述了相关子系统的功能和应用情况;最后,重点分析了在特高压工程设计阶段和施工阶段,BIM技术的典型应用场景。基于BIM技术在特高压工程设计、施工和运维等阶段的应用现状,总结了其应用价值和实践成效,为特高压工程数字化建设提供了经验和建议。

关键词：特高压工程新型电力系统数字化转型建筑信息模型(BIM) 智慧工地

基于视频与毫米波雷达技术的净空监测系统设计

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现代电子技术 2025年第06期 23-30页

作者：张莹博郄兆宁王飞单光华舒业军刘瑞华程向向协合新能源集团有限公司陕西中科启航科技有限公司北京分公司

基于视频图像和毫米波雷达，设计了一种风力发电机组净空监测系统。视频净空主机利用图像边缘检测等方法对相机采集到的图像进行处理，获取风机叶片的叶尖坐标。毫米波雷达发射锥形电磁波，实时监测风轮旋转过程中叶片周期性经过该区域... 详细信息

基于视频图像和毫米波雷达，设计了一种风力发电机组净空监测系统。视频净空主机利用图像边缘检测等方法对相机采集到的图像进行处理，获取风机叶片的叶尖坐标。毫米波雷达发射锥形电磁波，实时监测风轮旋转过程中叶片周期性经过该区域时形成的叶片目标点，并输出叶片相对雷达的坐标信息。通过坐标转换和曲线拟合，计算叶尖与塔筒之间的实时距离，即叶片的实时净空。视频净空值和毫米波雷达净空值由一个中心端统一处理，最终输出一个净空值给风机主控系统，从而实现对风机的全方位监测。该方法充分利用了视频监测系统的高分辨率和毫米波雷达系统的远距离探测能力，有效地提高了对净空状况的感知精度和监测范围，为风电场的安全运行提供了可靠保障。实验结果表明，该方法在预防叶片扫塔事故、保障设备和人员安全方面取得了显著的效果，具有良好的应用前景和推广价值。

关键词：毫米波雷达塔架净空监测系统设计边缘检测风力发电机组曲线拟合逻辑融合

含风光火储的电力系统频率模糊自适应控制策略

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现代电力 2025年

作者：虞天航苗世洪王廷涛李献伟王坤华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 许昌许继软件技术有限公司

针对含风光火储的电力系统频率稳定性问题，提出了一种基于模糊自适应控制方法的频率稳定控制策略。首先通过分析高比例新能源电力系统频率动态响应特性，建立了风光火储联合电力系统频率响应模型，揭示了新能源惯性参数和调频分配系数... 详细信息

针对含风光火储的电力系统频率稳定性问题，提出了一种基于模糊自适应控制方法的频率稳定控制策略。首先通过分析高比例新能源电力系统频率动态响应特性，建立了风光火储联合电力系统频率响应模型，揭示了新能源惯性参数和调频分配系数对系统频率稳定性的影响。接着，基于新能源调频分配系数和惯性参数，提出了风光火调度层和风光储机组层的参数自适应控制策略，并以此设计了调频分配系数模糊控制器(FISRES)和综合惯量模糊控制器(FISPID)。最后，在MATLAB/Simulink中建立了风光火储综合惯量频率响应模型，对所提模糊自适应控制策略对频率响应的改善作用进行验证。仿真结果表明，所提模糊自适应控制策略不仅能使新能源机组在调频初期提供高额有功支撑，还能显著提高不同工况下系统频率的响应速度和稳定性。

关键词：风光火储系统频率稳定性一次调频模糊自适应控制虚拟惯量

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考虑电压跌落差异的有源配电网功率差动保护

电工技术学报 2025年第4期40卷 1287-1306页

作者：罗国敏谭颖婕吴梦宇和敬涵唐平舟北京交通大学电气工程学院北京100044 广西电网有限责任公司南宁530000

随着大量逆变型分布式电源的接入,配电网的系统结构、潮流方向和运行方式等将发生变化,传统的单端保护显然难以满足需求。差动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,对于中低压配电网,分布式电源和负荷多采用T型方... 详细信息

随着大量逆变型分布式电源的接入,配电网的系统结构、潮流方向和运行方式等将发生变化,传统的单端保护显然难以满足需求。差动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,对于中低压配电网,分布式电源和负荷多采用T型方式(即T接)接入线路,这种方式带来的不可观测性破坏了原有的故障特性,使得保护难以兼顾选择性和灵敏性。为解决这一问题,结合分布式电源在低电压穿越期间的输出特性,通过挖掘配电线路两端故障分量正序差动功率的幅值和方向特征,提出一种故障分量有功功率比幅判据,解决了由T接分支导致的正常不平衡电流与故障电流难以辨识的问题。另外,为了解决低电压跌落故障下故障分量特征不显著的问题,通过两侧电气量较为准确地推断各分支功率来构建功率差动判据,从而提高了保护的灵敏度。计算这两个判据的保护范围,提出相应的配合方法。通过测试验证,该保护能够可靠地识别区内、区外故障,有效地提高了差动保护在含有T接分支的配电网中的适应性。

关键词：有源配电网分布式电源接入电压跌落不可测分支

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数控系统数字孪生体系结构及应用研究

系统仿真学报 2025年第1期37卷 183-198页

作者：张曦阳林旭升周瑞胡毅沈阳中科数控技术股份有限公司辽宁沈阳110168 中国科学院沈阳计算技术研究所辽宁沈阳110168 中国科学院大学北京101408

针对生产制造领域中对于数控系统虚拟调试、性能评估和加工质量优化的智能化、数字化需求,基于数字孪生技术构建了虚实结合的数控系统五维数字孪生体系。并结合新一代信息技术,对该数字孪生体系进行了多领域建模,包括信息模型、机理模... 详细信息

针对生产制造领域中对于数控系统虚拟调试、性能评估和加工质量优化的智能化、数字化需求,基于数字孪生技术构建了虚实结合的数控系统五维数字孪生体系。并结合新一代信息技术,对该数字孪生体系进行了多领域建模,包括信息模型、机理模型和数字线程等,以实现对物理实体和加工过程较为全面的模拟与分析。研究还验证了OPC UA数据传输架构在数控系统与数字孪生应用之间的数据传输可行性,确保数控系统虚拟加工过程信息交换的可靠性和高效性。在此基础上开发了数控加工性能评价孪生系统和数控加工轨迹优化孪生应用,将数字孪生技术与数控系统相结合,实现了数控加工过程的虚拟化模拟以及加工性能评价和工艺优化,证明了所提出的数控系统数字孪生体系的合理性和适用性,从而提升数控系统的智能化、数字化水平。

关键词：数字孪生数控加工虚实结合 OPC UA 轨迹数字孪生

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培育新时代科学文化的思考

科学大观园 2025年第06期 56-63页

作者：程建兰常娟中科海镁(北京)科技有限公司中国科学技术馆

在新时代背景下，科学文化作为社会主义文化的重要组成部分，对于实现科技自立自强、筑牢文化自信以及构建人类命运共同体具有重大意义。本文旨在分析培育新时代科学文化的重要性，明确其概念和特性，并探讨如何有效培育新时代科学文化... 详细信息

在新时代背景下，科学文化作为社会主义文化的重要组成部分，对于实现科技自立自强、筑牢文化自信以及构建人类命运共同体具有重大意义。本文旨在分析培育新时代科学文化的重要性，明确其概念和特性，并探讨如何有效培育新时代科学文化。文章提出，新时代科学文化应具有民族性、继承性、时代性和开放性，它符合时代需求、具有中国特色，并兼具世界意义。针对目前存在的挑战，通过坚持中国共产党的领导、遵循习近平文化思想、凝练和宣传达成共识的新时代科学文化内涵、推动科学共同体的自我净化、创新科学文化传播模式、构建国际科学文化传播叙事体系、构筑全方位协同保障体系等措施，可以有效促进新时代科学文化的培育。

关键词：新时代科学文化

来源：博看期刊

基于内/外部稳定性的构网型逆变器中高频谐振机理分析与控制优化

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电工技术学报 2025年

作者：赫玉莹杜夏恒张犁王学华秦旷河海大学电气与动力工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 国网湖南省电力有限公司经济技术研究院

随着新能源渗透率的提高，具有电压和频率支撑能力的构网型逆变器正得到广泛关注。现有研究主要聚焦于构网型逆变器的次/超同步振荡问题，但类似于跟网型逆变器，控制延时作用于电压电流控制环路，也给系统带来中高频谐振风险。该文揭... 详细信息

随着新能源渗透率的提高，具有电压和频率支撑能力的构网型逆变器正得到广泛关注。现有研究主要聚焦于构网型逆变器的次/超同步振荡问题，但类似于跟网型逆变器，控制延时作用于电压电流控制环路，也给系统带来中高频谐振风险。该文揭示电压电流双环控制构网型逆变器的中高频谐振机理，并分别从内部稳定性和外部稳定性两个维度，提出清晰直观的控制参数设计指导方法和虚拟阻抗构建的优化控制策略。所提出的参数优化设计方法避免了反复试凑，并保证系统的内部稳定性和低稳态误差。通过严谨推导并分析并网电流前馈函数与输出阻抗的矢量映射关系，该文提出简单有效的并网电流前馈策略，提升了逆变器对电网阻抗的鲁棒性。最后，在一台10 kW的逆变器原理样机上，验证了上述理论分析的正确性和所提策略的有效性。

关键词：构网型逆变器稳定性谐振控制参数前馈策略

动态闭环不确定性量化理论与智能无人系统应用

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中国科学:技术科学 2025年第1期55卷 1-13页

作者：郭雷李文硕崔洋洋朱玉凯章健淳余翔包为民北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学杭州创新研究院杭州310051 中国航天科技集团有限公司科技委北京100048

干扰和不确定性广泛存在于各类实际系统.对干扰与不确定性的认知与量化是复杂系统设计、分析、控制与决策的关键问题,也是智能系统工程理论研究和实践的重要途径.鉴于无人自主系统的实时、反馈和闭环特征,依赖于开环离线计算分析的不确... 详细信息

干扰和不确定性广泛存在于各类实际系统.对干扰与不确定性的认知与量化是复杂系统设计、分析、控制与决策的关键问题,也是智能系统工程理论研究和实践的重要途径.鉴于无人自主系统的实时、反馈和闭环特征,依赖于开环离线计算分析的不确定性量化方法不再适用.本文结合无人自主系统背景,提出动态闭环不确定性量化理论,重点阐述如何突破多源异质干扰与不确定性闭环精细表征、动态分离估计、同时补偿/抑制/消纳、重构优化决策、智能测试评估和系统自主进化等关键技术,形成“复合表征-分离估计-前馈补偿/反馈抑制/闭环消纳-重构优化-智能测试与进化”的动态闭环不确定性量化理论框架,为实现“安全、绿色、免疫”智能无人系统设计和智能系统工程提供重要理论基石,提升复杂不确定环境下无人系统的自主性、安全性和可靠性.最后,结合若干典型案例说明了动态闭环不确定性量化理论在无人系统的应用.

关键词：无人系统动态闭环不确定性量化多源干扰与不确定性智能测试与进化智能系统工程

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含硅固体废弃物燃烧过程中颗粒物生成机理研究

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煤炭转化 2025年

作者：成明锴陈晟张皓晨刘磊胡鹏龙源(北京)新能源工程技术有限公司国家能源风电运营技术研发(实验)中心华中科技大学煤燃烧与低碳利用全国重点实验室

煤炭、生物质以及生活垃圾等固体燃料中普遍存在含硅矿物，燃烧过程中含硅矿物向细颗粒的迁移的微观机制尚不明晰。本文基于沉降炉燃烧系统和低压撞击颗粒物采样仪，通过外部负载的方式控制垃圾样品中含硅矿物的种类，开展了1500 K、空... 详细信息

煤炭、生物质以及生活垃圾等固体燃料中普遍存在含硅矿物，燃烧过程中含硅矿物向细颗粒的迁移的微观机制尚不明晰。本文基于沉降炉燃烧系统和低压撞击颗粒物采样仪，通过外部负载的方式控制垃圾样品中含硅矿物的种类，开展了1500 K、空气气氛下的燃烧实验。研究了含硅矿物类型对典型生活垃圾燃烧生成的细颗粒(PM10)粒径分布、理化特性的影响，量化了含硅矿物和碱金属交互反应对不同模态颗粒物生成的贡献。结果显示：含硅矿物对超细模态颗粒(PM0.3)的生成有显著影响，质量比为5%的高岭土和石英添加后，PM0.3生成量降低22%和4.7%；而有机硅添加后，PM0.3生成量升高了11.37%。这说明外源含硅矿物（如高岭土、石英等）通过吸附气相碱，生成组分为硅酸盐/硅铝酸盐的粗模态颗粒(PM2-10)，而内源含硅矿物主要通过气化-成核或表面反应途径形成超细颗粒。燃烧过程中燃料中的有机硅组分会随着挥发分的释放而释放，并进一步氧化形成硅氧团簇，这些硅氧团簇与碱金属之间的气相反应促进了碱硅酸盐的形成，导致该组分在超细颗粒中质量分数高达30%。

关键词：固体废弃物燃烧颗粒物碱金属含硅矿物