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UIO-66改性对SF6/N2混合气体及其分解产物的吸附特性研究

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化工学报 2025年

作者：朱峰赵跃马凤翔刘伟国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

相比于纯SF6气体，SF6/N2混合气体GIS设备发生放电故障产生的分解产物更为复杂，使SF6/N2混合气体的净化处理难度增加。研究SF6/N2混合气体分解产物的吸附净化方法对其净化处理具有重要意义。设计搭建了电晕放电分解产物吸附实验平台，... 详细信息

相比于纯SF6气体，SF6/N2混合气体GIS设备发生放电故障产生的分解产物更为复杂，使SF6/N2混合气体的净化处理难度增加。研究SF6/N2混合气体分解产物的吸附净化方法对其净化处理具有重要意义。设计搭建了电晕放电分解产物吸附实验平台，对SF6/N2混合气体及其分解产物进行定量分析，基于分子动力学理论分析改性前的有机金属架构UIO-66及改性后的3种有机金属架构（UIO-66-12 Ti、UIO-66-24 Ti、UIO-66-36 Ti），通过蒙特卡洛模拟进一步分析了吸附热及压力对吸附能力的影响，并通过实验验证模拟分析结论。研究结果表明：改性前UIO-66对分解产物H2S、SO2、SO2F2、SOF2气体的吸附率高于67%，对N2O、CF4气体的吸附率低于5%；改性后的3种有机金属架构对前述分解产物的吸附能力平均提高了41.02%，且对SF6的吸附能力提升微小，几乎无显著变化，有利于分离回收，其中UIO-66-24 Ti对CF4、N2O气体吸附能力最强，分别提高了86.55%和67.06%。改性后有机金属架构有利于SF6/N2混合气体中分解产物的吸附净化，为开发适用于SF6/N2混合气体分解产物的吸附剂提供了理论基础。

关键词：放电分解产物分子动力学蒙特卡罗模拟吸附有机金属架构UIO-66改性 SF /N 混合气体分子模拟

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考虑能量变化的电力变压器剩磁检测方法

电力系统及其自动化学报 2025年

作者：王丽丽高树国相晨萌代璐健刘浩宇张天悦国网河北省电力有限公司电力科学研究院

为降低电力变压器空载合闸时励磁涌流出现概率，铁心内剩磁需要被预先确定，本文提出一种考虑能量变化的电力变压器剩余磁通密度检测方法。首先，通过分析铁磁性材料的剩磁产生原理，推导出不同剩磁下正向微分磁导率小于反向微分磁导率... 详细信息

为降低电力变压器空载合闸时励磁涌流出现概率，铁心内剩磁需要被预先确定，本文提出一种考虑能量变化的电力变压器剩余磁通密度检测方法。首先，通过分析铁磁性材料的剩磁产生原理，推导出不同剩磁下正向微分磁导率小于反向微分磁导率；然后，以施加直流电压激励后的电磁暂态过程为基础，结合场路耦合分析，建立剩磁与可测量参数能量变化之间的关系，铁心内剩磁方向可通过比较正、反向能量变化的幅值确定；最后，采用有限元方法对待测变压器进行仿真分析，基于仿真结果拟合得到用于计算剩磁的经验公式。试验结果表明所提方法能够准确测量变压器铁心内剩磁大小和方向。

关键词：电力变压器励磁涌流剩磁能量变化电磁暂态

应用零序电流幅值差特征的变压器零差保护可靠性提升策略

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中国电力 2025年

作者：郑俊超葛亚明孔祥平任旭超陈实王晨清国网江苏省电力有限公司电力科学研究院国网江苏省电力有限公司

变压器零序差动保护在应对复杂涌流和故障等工况时，可能因电流互感器(current transformer， CT)传变特性劣化导致可靠性下降甚至误动作。为解决该问题，提出一种基于零序电流幅值比的辅助判据。对零序差动保护使用的自产零序电流和中... 详细信息

变压器零序差动保护在应对复杂涌流和故障等工况时，可能因电流互感器(current transformer， CT)传变特性劣化导致可靠性下降甚至误动作。为解决该问题，提出一种基于零序电流幅值比的辅助判据。对零序差动保护使用的自产零序电流和中性线零序电流的幅值特性进行分析研究，结果表明，在保护区内故障时，零序差动电流与中性线零序电流的幅值比大于1；而在区外故障及复杂涌流等工况下，幅值比始终小于1。基于此特性，构造辅助判据，并在PSCAD/EMTDC仿真平台上建立仿真模型，模拟区内故障、区外故障和复杂涌流等典型工况。仿真结果表明，该辅助判据能够有效提高零序差动保护的可靠性，避免因电流互感器传变特性劣化导致的误动作。

关键词：零序差动保护电流互感器饱和零序电流幅值比励磁涌流恢复性涌流

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电气设备用全氟异丁腈环保绝缘气体检测技术

绝缘材料 2025年

作者：何洁颜湘莲刘伟黄印中国电力科学研究院有限公司国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

全氟异丁腈（C4F7N）具有优异的绝缘性能和较低的温室效应，是当前用于电气设备绝缘的主流环保气体。由于C4F7N与SF6理化特性差异较大，现有的SF6检测技术及设备无法满足C4F7N混合气体的应用需求。本文参考运行设备中SF6及SF6/N2气体的... 详细信息

全氟异丁腈（C4F7N）具有优异的绝缘性能和较低的温室效应，是当前用于电气设备绝缘的主流环保气体。由于C4F7N与SF6理化特性差异较大，现有的SF6检测技术及设备无法满足C4F7N混合气体的应用需求。本文参考运行设备中SF6及SF6/N2气体的带电检测技术，开展C4F7N/CO2气体的检测方法研究。提出了采用基于高精度氦离子化检测器的气相色谱检测纯度和组分、采用热导原理检测C4F7N占比和阻容传感器法监测微水、采用非分光红外技术结合朗伯-比尔定律定量监测漏气等现场检测方案，开发了相应的检测装置，并对气体状态开展检测验证试验，研究成果可支撑C4F7N环保电气设备的运维检测和现场应用。

关键词：全氟异丁腈环保电气设备纯度混合比泄漏

含多馈入直流的受端电网大功率缺额智能处理技术研究及应用

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电力建设 2025年

作者：张强李娜吴继平刘建涛王明强蔺晨晖国网山东省电力公司山东电力调度控制中心国网山东省电力公司山东电力科学研究院南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司中国电力科学研究院有限公司山东大学电气工程学院清华大学电机系

对含多馈入直流的受端电网来说，如何自动、高效处置因直流闭锁、大机组跳闸导致的电网稳态功率缺额，对保障电网频率安全和联络线交换功率至关重要。首先分析了现有研究和技术手段的不足，进而提出将抽水蓄能、储能等多类资源纳入大功... 详细信息

对含多馈入直流的受端电网来说，如何自动、高效处置因直流闭锁、大机组跳闸导致的电网稳态功率缺额，对保障电网频率安全和联络线交换功率至关重要。首先分析了现有研究和技术手段的不足，进而提出将抽水蓄能、储能等多类资源纳入大功率缺额自动处置范围；主站系统自动判断电网是否发生缺额故障，并计算生成总调节需求，按照资源优先级、工况优先级、机组优先级顺序，综合考虑控制对象特性、各类安全约束对调节需求进行自动分配；然后给出了资源可用容量统计、缺额启动判断、调节需求分配、抽水蓄能和储能控制、安全约束、控制恢复各环节计算策略；最后，对所研制的控制系统在某含多馈入直流的受端电网测试和实际应用情况进行介绍，验证了所述方法的有效性和实用性。

关键词：新型电力系统调度控制自动发电控制大功率缺额抽水蓄能控制储能控制

基于随机森林的GNSS观测粗差拟准检定方法

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仪器仪表学报 2025年

作者：高旺刘裕荐郭雅娟陶贤露潘树国东南大学仪器科学与工程学院国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

在复杂观测环境中，GNSS可用卫星数量显著减少，且观测信号易受多维粗差影响，导致粗差识别难、定位性能显著劣化。针对此问题，本文提出一种基于随机森林自适应分类的拟准检定抗差滤波方法。首先，基于城市环境下的实测动态观测数据，... 详细信息

在复杂观测环境中，GNSS可用卫星数量显著减少，且观测信号易受多维粗差影响，导致粗差识别难、定位性能显著劣化。针对此问题，本文提出一种基于随机森林自适应分类的拟准检定抗差滤波方法。首先，基于城市环境下的实测动态观测数据，构建了一个基于GNSS观测多维数据特征的随机森林分类器，实现将观测数据自适应划分为拟准观测值和非拟准观测值两大类；其次，基于该分类器发展了一种新的GNSS拟准检定抗差定位方法，通过分类过程的拟准得分确定拟准观测解算的随机模型，并采用标准化后的真误差代替常规最小二乘残差进行后续的IGG3抗差检验。以伪距差分定位为例，在两种具有不同量级观测误差的定位场景中对所提方法的有效性进行了评估，实验结果表明与常规的IGG3和拟准检方法相比，本文方法定位性能显著提升，不同测试场景下的定位精度提升可达16%至51%。本文提出的随机森林分类模型有效提高了拟准观测值的识别准确性，因此能够有效提升复杂观测环境下的定位性能。

关键词： GNSS 随机森林拟准检定粗差定位

分布式光伏直流汇聚接入拓扑及多级协同控制策略

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供用电 2025年第1期42卷 43-51页

作者：周琦袁宇波张宸宇刘建刘瑞煌王鑫达国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

为了解决大规模分布式光伏接入给配电网带来的倒送重过载问题,从接入方式出发,提出分布式光伏直流汇聚接入方案及多级协同控制策略。该方案相比于常规的交流接入方案可进一步降低投资成本,增加光伏接入半径,同时避免了电能质量问题。该... 详细信息

为了解决大规模分布式光伏接入给配电网带来的倒送重过载问题,从接入方式出发,提出分布式光伏直流汇聚接入方案及多级协同控制策略。该方案相比于常规的交流接入方案可进一步降低投资成本,增加光伏接入半径,同时避免了电能质量问题。该控制策略与最大功率点跟踪方式不同,当分布式光伏大发时,并网变换器转变为恒功率控制模式,限制并网变换器的输出功率,同时分布式光伏变换器采用电压-功率下垂控制策略,维持直流母线电压在可控范围内,实现了分布式光伏的可调可控。仿真结果表明,所提的多级协调控制策略具有良好的暂稳态控制性能,可保证直流母线电压的稳定,同时根据下垂系数对不同分布式光伏输出功率进行灵活控制,保证了输出功率在可控范围之内,对后续农村地区分布式光伏的并网提供了理论参考。

关键词：分布式光伏多级协同下垂控制最大功率点跟踪新能源消纳

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基于线性自抗扰控制的M3C不对称故障控制策略

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高电压技术 2025年

作者：向念文叶寿洪邵冰冰王书来丁超韩彬合肥工业大学电气与自动化工程学院云南电网有限责任公司电力科学研究院国网浙江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

基于模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter， M3C)的柔性低频输电技术在中远距离海上风电送出场景下具有技术经济优势。然而，不对称故障工况下负序分量会导致M3C桥臂电容电压不均衡，影响低频输电系统的安全运... 详细信息

基于模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter， M3C)的柔性低频输电技术在中远距离海上风电送出场景下具有技术经济优势。然而，不对称故障工况下负序分量会导致M3C桥臂电容电压不均衡，影响低频输电系统的安全运行。针对这一问题，提出了基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control， L-ADRC)的M3C不对称故障控制策略。首先，推导了M3C的3阶扩张状态观测器模型，采用L-ADRC进行内环电流跟踪，将dq轴之间的相互耦合视为内部扰动，从而实现了完全解耦控制，提升了系统的鲁棒性。其次，通过L-ADRC分别调节桥臂间的低频和工频环流分量，分别实现子换流器相间以及桥臂间的电容电压均衡。最后，通过仿真验证了理论分析的正确性。结果表明：基于L-ADRC改进的内环电流控制器具有更快的动态响应速度，并且在负序电流抑制目标下，其有功、无功功率波动更小；同时，所提出的能量均衡策略可保证各层级的电容电压稳定，较大程度提升M3C的不对称故障穿越能力。

关键词：柔性低频输电模块化多电平矩阵换流器负序电流自抗扰控制能量均衡控制环流控制

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高频变压器漏感影响因素分析

电力系统及其自动化学报 2025年

作者：王丽丽高树国赵军邢超田源李昊达国网河北省电力有限公司电力科学研究院华北电力大学电力工程系

高频变压器的绕组排布方式和结构参数是影响漏感的关键因素，明确不同绕组结构及排布对漏感的具体影响规律，对于高频变压器优化设计以及变换器磁集成的实现具有重要意义。本文基于有限元法，首先分析绕组的不同交叉换位方式对磁场分布... 详细信息

高频变压器的绕组排布方式和结构参数是影响漏感的关键因素，明确不同绕组结构及排布对漏感的具体影响规律，对于高频变压器优化设计以及变换器磁集成的实现具有重要意义。本文基于有限元法，首先分析绕组的不同交叉换位方式对磁场分布特性及漏感的作用效果；然后基于四种不同的绕组结构建立二维参数化仿真模型，通过有限元参数扫描和漏感数值计算，分析绕组布置方式、绕组结构参数以及磁芯气隙长度对漏感的影响规律；最后设计并制作了两台不同绕组结构的高频变压器样机，进一步验证了理论分析的正确性。所提出结果表明，绕组交叉换位能够有效降低漏感值并平缓漏感的衰减趋势，其影响程度与绕组层数成正比；改变初次级绕组间主绝缘距离是调节漏感的最有效方式，为高频变压器的优化设计提供依据。

关键词：高频变压器漏感有限元交叉换位参数扫描