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考虑自建共享储能电站的冷热电区域多微网系统鲁棒优化

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太阳能学报 2025年第1期46卷 503-513页

作者：余建武包诗媛李山吴泓林李海啸重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054 重庆市能源互联网工程技术研究中心重庆400054

在配电网局部区域,多个冷热电联供微网共同接入,表现出源荷不确定性和储能调度的无序性与互补性。采用鲁棒优化和共享储能模式,有助于提升系统抗风险能力并提高储能容量利用效率。为此,针对冷热电联供的区域多微网系统,提出考虑源荷不... 详细信息

在配电网局部区域,多个冷热电联供微网共同接入,表现出源荷不确定性和储能调度的无序性与互补性。采用鲁棒优化和共享储能模式,有助于提升系统抗风险能力并提高储能容量利用效率。为此,针对冷热电联供的区域多微网系统,提出考虑源荷不确定性和多微网自建共享储能电站协同调度的鲁棒优化模型。该鲁棒优化调度模型包含两阶段运行决策,旨在计及源荷不确定性和区域内微网间功率交互交换的影响下,给出自建共享储能电站容量配置和多微网系统运行的最优调度方案,以实现区域多微网系统整体运营成本和自建共享储能电站初始投资成本的最小化。仿真结果验证所提模型的有效性。

关键词：微电网储能鲁棒性冷热电联供功率交互

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具有宽范围负载能力双向E^(#)型WPT系统研究

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中国电机工程学报 2025年第4期45卷 1610-1622,I0032页

作者：张信杨奕包诗媛张路陈诗雨重庆市能源互联网工程技术研究中心(重庆理工大学) 重庆市巴南区400054

传统双向E型无线电能传输(wireless power transfer,WPT)拓扑易进入硬开关状态,导致电能传输效率低。针对此,该文提出无线电能传输系统的改进E^(#)型拓扑及其移相控制策略。首先,构建软开关状态负载范围更宽的双向E^(#)型WPT电路拓扑数... 详细信息

传统双向E型无线电能传输(wireless power transfer,WPT)拓扑易进入硬开关状态,导致电能传输效率低。针对此,该文提出无线电能传输系统的改进E^(#)型拓扑及其移相控制策略。首先,构建软开关状态负载范围更宽的双向E^(#)型WPT电路拓扑数学模型,分析并提取电路实现软开关工作状态的关键变量与约束条件,理论上证明所提拓扑的有效性。然后,推导电路中线圈互感和负载阻抗等参数的解析关系式,并基于此提出可保证系统在负载时始终处于最佳工作状态的移相控制策略。该策略通过控制开关管的门极驱动信号相位,使谐振元件内部储存的能量提前或者滞后释放,从而将开关管修正回软开关状态。最后,通过仿真和实验验证所提双向E^(#)型WPT系统的有效性。实验结果表明,所提方法可保证在5~30Ω的负载范围内电路工作在软开关状态,该范围内的电能传输效率峰值达84.3%。

关键词：双向无线电能传输 E^(#)型电路拓扑零电压开关移相控制

变压器局部放电监测用压电传感器的压电材料特性及器件尺寸对灵敏度的影响研究

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高压电器 2025年第2期61卷 63-72页

作者：王妍陈川朱佳怡刘泳斌高景晖全球能源互联网研究院有限公司电力传感技术研究所北京102209 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

针对核心传感元件为压电陶瓷圆柱的接触式压电超声传感器,研究了其压电材料特性及器件尺寸对声电转换灵敏度的影响。基于多物理场有限元仿真建立了压电超声传感器模型,计算分析了压电材料特性参数和传感器结构参数变化对传感器在变压器... 详细信息

针对核心传感元件为压电陶瓷圆柱的接触式压电超声传感器,研究了其压电材料特性及器件尺寸对声电转换灵敏度的影响。基于多物理场有限元仿真建立了压电超声传感器模型,计算分析了压电材料特性参数和传感器结构参数变化对传感器在变压器局部放电超声频率范围内声电转换灵敏度和谐振频率的影响,提出了提升声电转换灵敏度的压电传感器结构的设计方法。仿真结果表明,在20~250 kHz频率范围内,压电材料选取PZT-2、直径取6 mm、厚度取12 mm时灵敏度性能最高。在选择传感器的压电材料时,应先选择压电常数d33大的压电材料,再通过对材料进行改性,改变材料的短路弹性顺度常数sE 13和sE 33,实现对传感器谐振频率的调节。最后,对该结构优化的仿真结果进行了实验验证,实验结果与仿真结果相吻合。

关键词：局部放电超声波压电传感器结构设计灵敏度有限元分析

GIS/GIL设备局部放电高电位脉冲电流测量方法

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高电压技术 2025年

作者：李星丁登伟张榆许渊袁明虎刘卫东清华四川能源互联网研究院国网四川省电力有限公司电力科学研究院中国电力科学研究院有限公司

局部放电(Partial Discharge， PD) 脉冲电流法是定量表征气体绝缘开关设备(gas-insulated switchgear， GIS)和气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line， GIL)放电强度最基础和有效的方法。然而，脉冲电流法检测频率低，抗... 详细信息

局部放电(Partial Discharge， PD) 脉冲电流法是定量表征气体绝缘开关设备(gas-insulated switchgear， GIS)和气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line， GIL)放电强度最基础和有效的方法。然而，脉冲电流法检测频率低，抗干扰能力差，现场应用灵敏度低。为此，文中提出了局部放电高电位脉冲电流测量方法。将局部放电脉冲电流测量单元串联入高压导体，抑制地电位耦合的干扰，同时增强局放信号耦合，以提高局放测量的抗干扰能力和灵敏度。进一步，搭建了500 kV真型GIS试验平台，验证了高电位测量法的灵敏度和抗干扰能力，并开展了不同类型缺陷局部放电试验。结果表明，复杂干扰试验环境下，传统脉冲电流法灵敏度仅为20 pC，高电位脉冲电流法最小可测局放量则可低至0.5 pC。高电位脉冲电流法抗干扰能力更强，其噪声抑制比为传统脉冲电流法的近10倍。局放测量结果显示，针对不同类型缺陷，高电位测量法均可实现有效测量，检测有效性优于传统脉冲电流法和特高频法。本文研究内容为现场复杂干扰下GIS/GIL局部放电定量检测的应用奠定了基础。

关键词：气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS) 气体绝缘输电线路(gas insulated transmission line, GIL) 局部放电脉冲电流高电位抗干扰

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基于单粒子的半量子相互身份认证协议

中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：韩子龙李玉凌张波杨怀仁邢丁杜响剑窦钊国网上海能源互联网研究院数字电网技术中心国网浙江省电力有限公司金华供电公司北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室信息安全中心

身份认证在保护通信安全方面起着非常重要的作用.本文提出了一种以单粒子为资源的半量子相互身份认证协议.它只需执行单量子比特测量和重新排序操作而不需其他复杂的操作就能使量子参与者和经典参与者在没有第三方的情况下相互进行身份... 详细信息

身份认证在保护通信安全方面起着非常重要的作用.本文提出了一种以单粒子为资源的半量子相互身份认证协议.它只需执行单量子比特测量和重新排序操作而不需其他复杂的操作就能使量子参与者和经典参与者在没有第三方的情况下相互进行身份认证,并且无需公开任何身份认证密钥信息.安全性分析表明,所提协议能够防御冒充攻击、拦截-测量-重放攻击、纠缠-测量攻击和特洛伊木马攻击.与其他现有协议的比较表明,我们的协议在实用性方面具有优势.

关键词：半量子身份认证相互认证单粒子

基于MRSE-CNN的电力系统多任务暂态稳定自适应评估

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电力自动化设备 2025年第2期45卷 167-175页

作者：吴俊勇史法顺李栌苏赵鹏杰张若愚北京交通大学电气工程学院北京100044 国家电网山西省电力公司山西太原030021 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京100038

为解决暂态功角与暂态电压一体化评估中可靠性不足、在线更新耗时过长的问题,提出多任务暂态稳定自适应评估方法。利用变步长二分法从时间维度上构建暂态功角与暂态电压的稳定边界;提出一种融合多尺度残差挤压激励机制的多任务卷积神经... 详细信息

为解决暂态功角与暂态电压一体化评估中可靠性不足、在线更新耗时过长的问题,提出多任务暂态稳定自适应评估方法。利用变步长二分法从时间维度上构建暂态功角与暂态电压的稳定边界;提出一种融合多尺度残差挤压激励机制的多任务卷积神经网络,该网络直接面向量测数据,仅需3个采样点即可完成输入特征与稳定边界的映射,在保证快速性的基础上实现了高精度的边界拟合;通过引入自适应动态权重的Huber损失函数进一步增强模型在实际应用中的可靠性;在线应用时,通过迁移学习实现模型在负荷、拓扑、新能源3个维度下的自适应更新。在改进的IEEE 39节点系统中的验证结果表明,所提方法不仅兼顾快速性、准确性与可靠性,而且在未知场景下具备快速更新的能力。

关键词：暂态稳定评估暂态功角稳定暂态电压稳定极限切除时间自适应动态权重迁移学习

不平衡网压下M-DCPFC脉动功率分配控制策略

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电力自动化设备 2025年第2期45卷 119-126页

作者：张怡然荆龙吴学智田若宁孙瑞东北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京100044

在多端直流配电网中,变换器的交流侧发生网压不平衡会导致其直流侧产生2倍频脉动,从而影响配电网中敏感负荷的供电电能质量。针对该问题,以适用于多端直流配电网的直流潮流控制器(DCPFC)为研究对象,提出一种不平衡网压下的脉动功率分配... 详细信息

在多端直流配电网中,变换器的交流侧发生网压不平衡会导致其直流侧产生2倍频脉动,从而影响配电网中敏感负荷的供电电能质量。针对该问题,以适用于多端直流配电网的直流潮流控制器(DCPFC)为研究对象,提出一种不平衡网压下的脉动功率分配控制策略。在DCPFC各端口处加入针对2倍频脉动的虚拟阻抗,可以实现2倍频脉动功率在任意线路上的自由分配,以减小对敏感负荷的影响。各端口加入的虚拟阻抗以线路损耗最小为原则进行设计,并利用根轨迹法进一步精确虚拟阻抗的选取范围,使其在分配脉动功率的同时不会影响系统稳定性。通过仿真和实验验证所提控制策略和设计方法的有效性。

关键词：多端口直流潮流控制器虚拟阻抗不平衡网压控制策略脉动功率

基于虚拟阻抗匹配的架空输电线路地线感应取能

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电工技术学报 2025年

作者：冯波刘则阳杨奕钟加勇付力言重庆理工大学电气与电子工程学院重庆市能源互联网工程技术研究中心国网重庆市电力公司电力科学研究院

架空输电线路地线电流互感器（CT）感应取能作为输电线路及杆塔在线监测设备的理想供电方式，其关键技术难题在于如何获取足够的功率。针对地线取能装置磁心开合式结构在安装中气隙宽度不确定导致CT参数波动、定值容性元件补偿不完全和... 详细信息

架空输电线路地线电流互感器（CT）感应取能作为输电线路及杆塔在线监测设备的理想供电方式，其关键技术难题在于如何获取足够的功率。针对地线取能装置磁心开合式结构在安装中气隙宽度不确定导致CT参数波动、定值容性元件补偿不完全和输出功率降低的问题，该文提出一种基于虚拟阻抗匹配的感应取能方法，通过控制电压型PWM整流器（VSR）工作模式对装置进行一次性修正，使装置基本保持谐振状态工作，实现最大功率输出。通过建立取能装置等效电路模型，分析电气参数与CT输出功率的关系，优化CT磁心结构，并搭建仿真模型与实验样机验证了该取能方法的有效性及可行性。

关键词：电流互感器地线感应取能开合式磁心虚拟阻抗匹配

新一代高韧性直流输电技术(二):高倍载模块化换向式换流器

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 665-678,I0022页

作者：赵彪白睿航张雪垠崔彬屈鲁吴锦鹏宋强余占清魏晓光曾嵘清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213 北京怀柔实验室北京市怀柔区101499

针对高韧性直流输电技术对高倍载、高经济性直流换流器的需求,提出一种高倍载模块化换向式换流器(high-overload modular commutated converter,MCC)。首先,对MCC的拓扑构造和运行原理进行详细分析,指出其器件软开关特性、桥臂能量脉动... 详细信息

针对高韧性直流输电技术对高倍载、高经济性直流换流器的需求,提出一种高倍载模块化换向式换流器(high-overload modular commutated converter,MCC)。首先,对MCC的拓扑构造和运行原理进行详细分析,指出其器件软开关特性、桥臂能量脉动优化和高倍载潜力;针对MCC的宽范围电压变比调节、串联模块电压均衡控制、架空线应用中的直流故障自清除等关键问题,给出解决方案;以±500 kV/2000 MW直流输电系统为例,分析MCC的元件用量、体积、效率、成本等技术特性,并与常规模块化多电平IGBT换流器进行综合对比;最后,研制基于IGCT-Plus器件的±15 kV/60 MVA MCC产品,开展综合性测试验证。结果表明,提出的MCC有望将现有换流器技术方案的体积、成本、损耗率分别减小达50%,在电能变换与传输中具有广阔的应用前景。

关键词：直流输电直流换流器交直流功率变换集成门极换流晶闸管

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