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计及电力中长期及现货市场收益的燃煤机组容量补偿机制

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电力自动化设备 2025年第1期45卷 217-224页

作者：高卓郝丽丽征程王正风杨子陈俊南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏南京211816 国网安徽省电力有限公司安徽合肥230022

燃煤机组在现货电能量市场通常基于短期边际成本进行报价,这导致部分边际机组难以回收投资成本,进而无法保证燃煤机组的合理收益和投资积极性。建立中长期电能量市场出清模型以及中长期差价合同电量分解方式,并建立包括新能源电站、储... 详细信息

燃煤机组在现货电能量市场通常基于短期边际成本进行报价,这导致部分边际机组难以回收投资成本,进而无法保证燃煤机组的合理收益和投资积极性。建立中长期电能量市场出清模型以及中长期差价合同电量分解方式,并建立包括新能源电站、储能等新型电力系统主体参与的现货电能量市场出清模型;基于电能量市场长周期模拟结果,考虑各等级机组在电能量市场投资成本的回收情况和边际机组出清概率,设计一种容量补偿机制。改进的IEEE 10机39节点系统算例仿真结果验证了所提机制的有效性。

关键词：燃煤机组容量补偿机制中长期差价合同现货电能量市场边际机组

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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年第2期58卷 85-91页

作者：何洁颜湘莲刘伟黄印中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽合肥230601

全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)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C_(4)F_(7)N与SF_(6)的理化特性差异较大,现有SF_(6)检测技术及设备无法满足C_(4)F_(7)N混合气体的应用需求。本文参考运行设备... 详细信息

全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)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C_(4)F_(7)N与SF_(6)的理化特性差异较大,现有SF_(6)检测技术及设备无法满足C_(4)F_(7)N混合气体的应用需求。本文参考运行设备中SF_(6)气体的带电检测技术,开展C_(4)F_(7)N/CO_(2)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气体纯度和组分、采用热导原理检测C_(4)F_(7)N占比和阻容传感器法监测微水含量、采用非分光红外技术结合朗伯-比尔定律定量监测漏气故障等现场检测方案,开发了相应的检测装置,并对气体状态开展检测和验证试验。结果表明:各项检测方案都具有较高的检测精度,可支撑C_(4)F_(7)N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

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海量电力物联终端接入场景下的轻量化安全认证方法与应用机制

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电网技术 2025年

作者：冯云卢和平赵兵张亮中国电力科学研究院有限公司北京智芯微电子科技有限公司国网安徽省电力有限公司

数字电网时代，信息流决定能源流，网络安全风险日益凸显。资源受限的电力物联终端作为电网末端接入节点，安全防护普遍薄弱，极易成为黑客攻击电网的跳板。终端设备的安全认证是保障其安全接入的重要前提。然而，当前基于数字证书的主... 详细信息

数字电网时代，信息流决定能源流，网络安全风险日益凸显。资源受限的电力物联终端作为电网末端接入节点，安全防护普遍薄弱，极易成为黑客攻击电网的跳板。终端设备的安全认证是保障其安全接入的重要前提。然而，当前基于数字证书的主流安全认证机制对资源要求较高，无法兼顾物联终端轻量、高效的认证要求。文章基于我国国产商用密码算法，通过分布式哈希表与高性能数据缓存设计，提出了一种基于轻量级数字证书结构的证书可信性快速映射算法，并据此设计了支持大规模终端接入的轻量级数字证书生成、申请、验证和撤销全流程安全认证机制，不仅大幅降低了传统数字证书对设备的资源占用，更有效提升了电力物联终端高并发安全认证效率。综合仿真试验与试点验证结果分析得出，本文方法在合规、有效实现终端安全接入的基础上，证书存储资源占比降低超93%，证书申请、验证与撤销时间平均降低8.3%、11.7%与6.2%，可有效解决海量异构终端高效安全认证难题，提升电力网络安全水平，支撑我国数字电网的高质量发展。

关键词：电力物联终端商用密码资源受限轻量级数字证书安全认证

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基于复合斥力盘的电磁斥力机构运动特性

高电压技术 2025年

作者：翟晨乐王亦堃马星杨飞孙晋茹官玮平西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

电磁斥力机构(Electromagnetic Repulsion Mechanism， ERM)作为断路器中快速斥力开关的重要组成部分，其动作速度对短路电流的顺利开断具有重要影响。为了进一步提高电磁斥力机构的分闸速度，本文结合铜高电导率和镁合金低密度的特点... 详细信息

电磁斥力机构(Electromagnetic Repulsion Mechanism， ERM)作为断路器中快速斥力开关的重要组成部分，其动作速度对短路电流的顺利开断具有重要影响。为了进一步提高电磁斥力机构的分闸速度，本文结合铜高电导率和镁合金低密度的特点提出了一种应用“铜-镁合金”复合斥力盘的电磁斥力机构。基于有限元耦合场仿真分析了复合斥力盘厚度、内外径等参数对运动特性的影响，对复合斥力盘结构进行了优化。之后对比分析了“铜-镁锆合金”复合斥力盘、镁锆合金斥力盘和铝合金斥力盘的关键运动指标，发现复合电磁斥力机构的动作速度、驱动效率相较于普通金属斥力机构均显著上升。最后搭建样机，实验对比了普通合金斥力盘和复合斥力盘的运动曲线。实验结果表明“铜-镁合金”复合斥力盘相较于铝合金斥力盘运动特性提升明显。当电容预充电电压为750V时，“铜-镁锆合金”复合斥力盘相较于普通的铝合金斥力盘在前1.5ms内平均速度提升了14%。

关键词：快速斥力开关电磁斥力机构 “铜-镁合金”复合斥力盘运动特性多物理场耦合仿真

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数字孪生技术下电网设备质量检测方法研究

自动化仪表 2025年第1期46卷 73-77,82页

作者：甄丽霞陈嘉羽皮景创王俊李刚国网安徽省电力有限公司物资分公司安徽合肥230001 国网安徽省电力有限公司安徽合肥230001 安徽继远软件有限公司安徽合肥230001

电网设备结构复杂且处于高压电网运行环境中,受光照、高温等因素影响,会导致以人工为基础的电网设备质量检测存在效果不佳、自动性差等问题。为此,提出数字孪生技术下电网设备质量检测方法。采用数字孪生技术建立电网设备虚拟三维模型,... 详细信息

电网设备结构复杂且处于高压电网运行环境中,受光照、高温等因素影响,会导致以人工为基础的电网设备质量检测存在效果不佳、自动性差等问题。为此,提出数字孪生技术下电网设备质量检测方法。采用数字孪生技术建立电网设备虚拟三维模型,实现物理空间到虚拟数据的映射。通过改进粗糙K均值算法对电网设备虚拟三维模型中的电网设备数据聚类,以获取电网设备特征参数。基于电网设备状态质量指数和未来状态质量指数完成电网设备质量自动检测。试验结果表明,所提方法的电网设备质量自动检测精度高、数据聚类时间短,而故障检测精度高达97%。该研究为实现电力数据挖掘提供了技术支持。

关键词：数字孪生技术电网设备质量检测改进粗糙K均值蚁群算法虚拟三维模型聚类处理

小波包变换与支持向量机的电力变压器故障诊断方法

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电源学报 2025年第1期23卷 251-258页

作者：黄道友任丽佳康健国网安徽省电力有限公司设备部合肥230022 上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对传统电力变压器故障诊断方法无法实现电力故障准确检测并保证电力变压器正常运行的问题,提出1种小波包变换与支持向量机相结合的电力变压器故障诊断方法。对采集的电力变压器电力信号,利用改进最小噪声分离MNF(minimum noise fracti... 详细信息

针对传统电力变压器故障诊断方法无法实现电力故障准确检测并保证电力变压器正常运行的问题,提出1种小波包变换与支持向量机相结合的电力变压器故障诊断方法。对采集的电力变压器电力信号,利用改进最小噪声分离MNF(minimum noise fraction)变换实施去噪,并通过加权邻域均值法对噪声矩阵进行估计,利用改进的MNF变换有效实现图像降维、去噪处理,提取信号特征;利用小波包变换方法将信号分为低频部分与高频部分,以获取小波包能量特征向量,将所获取小波包能量特征向量输入支持向量机分类器中,利用支持向量机分类器输出结果,实现电力变压器状态识别和故障诊断。实验结果表明,所提方法可有效诊断电力变压器中的铁芯短路、线圈层间短路、套管对地击穿、线圈绝缘电阻下降和套管间放电等故障,故障诊断精度高于98.5%。

关键词：小波包变换电力变压器故障诊断支持向量机

MCRT负载电压谐波特性分析及谐波抑制策略研究

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武汉大学学报(工学版) 2025年

作者：秦雨帆田翠华陈耀军陈柏超张晨萌周金海电网环境保护全国重点实验室武汉大学电气与自动化学院国网四川省电力公司电力科学研究院国网湖北省电力有限公司检修公司

在交流耐压试验中，磁控谐振变压器（Magnetic Controlled Resonant Transformer， MCRT）通过调节励磁电感，与试品电容发生并联谐振检测设备缺陷，控制简单，结构紧凑，输出电压稳定。由于在励磁过程中会产生谐波电流影响输出电压的... 详细信息

在交流耐压试验中，磁控谐振变压器（Magnetic Controlled Resonant Transformer， MCRT）通过调节励磁电感，与试品电容发生并联谐振检测设备缺陷，控制简单，结构紧凑，输出电压稳定。由于在励磁过程中会产生谐波电流影响输出电压的波形质量，为此建立了MCRT试验系统的等效模型，分析了负载电压谐波在全负载范围内的变化特性，得到了负载电压畸变的主要原因是MCRT产生的谐波电流在供电电源的输出阻抗及MCRT的漏抗上产生了压降；提出了在系统输入端串联注入谐波电压抵消谐波压降的方法，采用了谐振控制策略对注入的谐波电压进行控制，并通过Simulink建立容量为350kV/1A的MCRT试验系统仿真模型，验证了谐波补偿策略的可行性，为试验系统的实物化提供了参考。

关键词：变压器磁路磁控谐振谐波分析电压控制

基于数字孪生的电力设备实验教学及在人才培养的应用

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实验室研究与探索 2025年第1期44卷 100-105,116页

作者：江友华宋文敏陈江伟杨金婉王金超上海电力大学电子与信息工程学院上海201306 国网上海市电力公司超高压分公司上海200063 国网山东省电力有限公司滨州供电公司山东滨州256610 国网安徽省电力有限公司天长市供电公司安徽天长239300

将数字孪生技术应用于实验教学,拓展技术型人才培养方案。针对学生短期实训和电力员工入职培训存在学习效率低、动手拆解能力差、故障特性分析能力欠缺等问题,依托Unity3D和COMSOL Multiphysics平台开发变压器数字孪生仿真及实验教学系... 详细信息

将数字孪生技术应用于实验教学,拓展技术型人才培养方案。针对学生短期实训和电力员工入职培训存在学习效率低、动手拆解能力差、故障特性分析能力欠缺等问题,依托Unity3D和COMSOL Multiphysics平台开发变压器数字孪生仿真及实验教学系统。系统具备拆装器件、机理学习、仿真结果分析和考核一体化功能。学生和电力员工应用该系统可反复练习拆装变压器内部零件,学习和巩固铁芯振动和局部放电机理,通过故障仿真结果分析铁芯振动时的磁场、应力、位移、声场变化特征和局部放电时超声波在变压器油中传播过程变化。通过试题考核来评估学习和培训效果。实验教学和培训实践表明,该系统有助于提高学生科创能力和员工培训效率。

关键词：人才培养学生实训数字孪生仿真技术

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基于深度算子网络的电磁场快速计算方法

高电压技术 2025年

作者：张宇娇赵志涛赵常威钱宇骋黄雄峰合肥工业大学电气与自动化工程学院国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

为了提升电力设备的设计制造与运行可靠性，有限元方法常被用于分析不同工况下的电磁场分布，但因其参数化计算耗时较长，深度学习代理模型在工程分析中变得愈发重要。然而，传统的基于卷积的模型，例如U-net卷积神经网络，在池化操作... 详细信息

为了提升电力设备的设计制造与运行可靠性，有限元方法常被用于分析不同工况下的电磁场分布，但因其参数化计算耗时较长，深度学习代理模型在工程分析中变得愈发重要。然而，传统的基于卷积的模型，例如U-net卷积神经网络，在池化操作中可能会丢失高频信息，且没有考虑到位置坐标。本文介绍了一种基于深度算子网络（Deep Operator Network， DeepONet）的电磁场快速计算方法。首先通过仿真或实验得到数据集，采用统一补点的方式解决不同边界条件下网格点数量不一致的问题。然后将输入数据进行傅里叶变换，以增强神经网络的高频特征提取能力。之后基于DeepONet框架，将多个可变参数和位置坐标作为输入，将磁矢势或电势作为输出，进而通过自动微分计算磁感应强度、电场强度等物理量。以简单二维算例分析不同微分约束对网络性能的影响，并最终推广到三维案例的计算。结果表明，所提出的方法误差都在3%以下，时间上来说均远远小于有限元时间，能够实现秒级计算，相较于U-net方法有着更高计算准确率，且易于后处理。该方法可用于需要多组参数计算的设计阶段以及满足设备状态评估或数字孪生实时性要求。

关键词：电磁场深度算子网络快速计算有限元法自动微分