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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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一种OPGW多参量冰厚组合预测方法

光通信研究 2025年

作者：刘丹妮沈思鹏窦增孙浩然苏伟佳国网吉林省电力有限公司信息通信公司长春理工大学高技术产业有限责任公司

【目的】光纤复合架空地线（OPGW）是一种专为高压输电线路设计的复合光缆，在输电线路中有着广泛的应用。但OPGW光缆的覆冰问题会严重影响输电线路的安全稳定运行。为提高OPGW光缆覆冰厚度预测的精度，文章提出了一种OPGW多参量冰厚组... 详细信息

【目的】光纤复合架空地线（OPGW）是一种专为高压输电线路设计的复合光缆，在输电线路中有着广泛的应用。但OPGW光缆的覆冰问题会严重影响输电线路的安全稳定运行。为提高OPGW光缆覆冰厚度预测的精度，文章提出了一种OPGW多参量冰厚组合预测方法。【方法】文章提出一种融合改进的Circle映射和黄金正弦算法的减法平均优化器（ICGSABO）优化BP神经网络。文章所提方法首先通过变分模态分解（VMD）分别将BOTDR设备和气象传感器采集的OPGW光缆覆冰数据进行分解，得到不同频率的模态关键特征（IMFs），以降低原始序列的不稳定性。其次，构建BP神经网络，以均方误差（MSE）作为损失函数，利用改进的Circle映射与黄金正弦算法构建ICGSABO算法以优化BP神经网络的权重和阈值，提升模型的全局搜索能力与收敛速度。最后，将各模态分量输入ICGSABO-BP模型获得覆冰厚度的预测值，并对各分量预测结果进行叠加重构。【结果】实验结果表明，文章所提的多参量冰厚组合预测方法在0～30 mm的覆冰厚度预测范围内显著优于其他模型，预测精度(R2)达到0.962 22，MSE为0.247 79，验证了所提模型的有效性。【结论】文章所提冰厚预测模型能充分利用光缆的温度、应变数据和气象数据的优势，生成更精确的预测结果，对电网安全监测具有重要的应用价值。

关键词： OPGW光缆多参量冰厚预测变模态分解

220 kV GIS设备同频同相交流耐压试验研究与应用

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内蒙古电力技术 2025年

作者：郭辉刘勇志康海平耿鹏远程文飞刘亚彬杨镇内蒙古电力(集团)有限责任公司巴彦淖尔供电分公司

针对传统耐压试验需要母线停电、扩大停电范围、增加电网风险，不利于气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear,GIS）变电站扩建和增容的问题，基于同频同相交流耐压试验的基本原理和技术难点，优化锁相环软件算法，提高锁... 详细信息

针对传统耐压试验需要母线停电、扩大停电范围、增加电网风险，不利于气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear,GIS）变电站扩建和增容的问题，基于同频同相交流耐压试验的基本原理和技术难点，优化锁相环软件算法，提高锁频速度和锁相精度，改进同频同相交流耐压试验技术，通过精确控制电压的频率与相位，实现母线不全停状态下的耐压试验。同时，对该技术在GIS设备扩建项目中的成功应用进行了介绍。

关键词：气体绝缘金属封闭开关设备同频同相交流耐压试验锁相环

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钠离子电池正极预钠化技术进展

储能科学与技术 2025年

作者：李昱李丹丹谢飞唐彬容晓晖梁沁沁胡勇胜中国科学院物理研究所广西电力装备智能控制与运维重点实验室广西电网有限责任公司电力科学研究院

钠离子电池凭借原材料来源广泛、成本低廉等优势，被视作下一代非常重要的电化学储能技术。预钠化技术可通过引入额外的钠源，对首周充电时因生成界面而不可逆消耗的钠离子进行有效补充，进而有效提升电池的循环寿命与能量密度，在钠离... 详细信息

钠离子电池凭借原材料来源广泛、成本低廉等优势，被视作下一代非常重要的电化学储能技术。预钠化技术可通过引入额外的钠源，对首周充电时因生成界面而不可逆消耗的钠离子进行有效补充，进而有效提升电池的循环寿命与能量密度，在钠离子电池实际生产应用中具有重要价值。预钠化技术主要分为负极预钠化技术和正极预钠化技术，正极预钠化技术里的自牺牲型补钠剂预混法，因其操作简便，无需额外增添设备，有利于大规模推广。本文首先简单介绍了补钠剂的分类，然后梳理了这一方法在实际生产应用过程中存在的问题，具体涵盖生产储存环节的安全性与稳定性问题、电极制造过程中补钠剂的碱性以及粒径大小的问题，还有电池循环时分解电位过高、分解产物及其分解后对极片产生的影响等问题。随后本文归纳了近年来预钠化相关文献与专利中对应的解决方案，还对这一方法在无负极钠电池中的应用情况作了介绍。最后，本文对未来补钠剂的开发提出了相应的设计原则，并有望为正极预钠化技术的应用提供一定的指导与启发。

关键词：钠离子电池预钠化自牺牲型补钠剂专利分析

基于里德堡原子电场量子测量方法及激光偏振影响分析

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物理学报 2025年

作者：丁超胡珊珊邓松宋宏天张英王保帅阎晟肖冬萍张淮清贵州电网有限责任公司电力科学研究院南方电网科学研究院有限责任公司广东省电网智能量测与先进计量重点实验室输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院)

电场与里德堡态能级互相作用产生Stark效应可以通过EIT光谱的频移量进行量子探测，利用频移量与电场之间的函数关系，能够实现电场的测量。但是当探测光与耦合光偏振方向失配时会导致频移量的测量结果出现误差，进而影响电场的准确测量... 详细信息

电场与里德堡态能级互相作用产生Stark效应可以通过EIT光谱的频移量进行量子探测，利用频移量与电场之间的函数关系，能够实现电场的测量。但是当探测光与耦合光偏振方向失配时会导致频移量的测量结果出现误差，进而影响电场的准确测量。本文首先求解密度矩阵方程进而推导EIT-Stark数学模型，分析探测光和耦合光偏振方向对模型的影响。其次，本文采用内置极板的方法避免了由于碱金属原子附着在原子蒸气室表面对加载电场所造成的屏蔽作用。最后，通过调控激光偏振方向，验证了偏振失配对EIT光谱以及电场测量结果的影响。实验数据显示，探测光和耦合光偏振方向互为平行时，为激光最匹配的偏振方向，EIT光谱峰值最大，电场测量最大相对误差为1.67%。探测光和耦合光偏振方向夹角为45°时，激光偏振失配程度最严重，EIT光谱峰值最小，电场测量最大相对误差为10.24%。

关键词：电场测量里德堡原子电磁诱导透明激光偏振方向

基于FLAC3D的硬岩地质输电线路岩石嵌固基础抗拔性能数值模拟研究

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内蒙古电力技术 2025年

作者：段子靖牛格图李铎张鑫满银内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布供电分公司内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力经济技术研究院分公司国网中国电力科学研究院有限公司

针对采用真型试验分析岩石嵌固基础的承载性能成本高、试验场地受限等问题，运用有限差分程序FLAC3D，通过数值模拟反分析确定硬岩的岩体力学参数取值，对硬岩条件下坛子型岩石嵌固基础和掏挖型岩石嵌固基础进行数值模拟分析，得出了不... 详细信息

针对采用真型试验分析岩石嵌固基础的承载性能成本高、试验场地受限等问题，运用有限差分程序FLAC3D，通过数值模拟反分析确定硬岩的岩体力学参数取值，对硬岩条件下坛子型岩石嵌固基础和掏挖型岩石嵌固基础进行数值模拟分析，得出了不同埋深的岩石嵌固基础的上拔荷载-位移曲线、破坏模式和承载性能。结果表明，硬岩条件下掏挖型岩石嵌固基础具有更好的承载性能。

关键词：输电线路硬岩岩石嵌固基础有限差分程序FLAC 数值模拟承载性能

基于LSTM动态修正1维机理模型的CFB机组NOX排放浓度预测方法

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化工学报 2025年

作者：王芳马素霞田营刘众元太原理工大学电气与动力工程学院太原锅炉集团有限公司高效储热与低碳供热山西省重点实验室国电电力大同发电有限责任公司国网山西省电力公司电力科学研究院

CFB机组NOX排放浓度实时监测方法的不足主要表现在：基于机理模型的NOX排放浓度预测方法在某些不同于其建模条件的工况下，预测误差较大，基于机器学习模型的方法预测精度高，但缺乏物理意义，可解释性差。为此，提出一种CFB机组NOX排... 详细信息

CFB机组NOX排放浓度实时监测方法的不足主要表现在：基于机理模型的NOX排放浓度预测方法在某些不同于其建模条件的工况下，预测误差较大，基于机器学习模型的方法预测精度高，但缺乏物理意义，可解释性差。为此，提出一种CFB机组NOX排放浓度预测融合模型，首先构建一维循环流化床整体半经验模型模拟炉内燃烧给出NOX排放浓度初始预测值，其次基于长短期记忆人工神经网络构建误差校正模型，对初始预测值进行动态修正。以两台CFB机组为研究对象，结果表明，提出的模型优于单一的一维半经验模型以及长短期记忆网络、BP神经网络等模型。机理与机器学习方法的结合使得融合模型即具备高的预测精度，又具有良好的可解释性。

关键词：循环流化床动态建模测量 NO 排放浓度 LSTM神经网络

基于自适应反正切非奇异终端滑模的水下机械臂轨迹跟踪控制

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控制与决策 2025年第1期40卷 205-213页

作者：范亚洲孙林祥白雪剑赵艺楠惠晓龙王宇广东电网有限责任公司电力科学研究院哈尔滨理工大学自动化学院辽宁工业大学电气工程学院中国科学院自动化研究所

针对水下机械臂的末端轨迹跟踪控制问题,提出一种自适应快速反正切非奇异终端滑模控制器.首先,基于莫里森方程建立考虑水作用效应的水下机械臂动力学模型;其次,结合非奇异终端滑模控制和反正切函数特性,设计一种快速反正切非奇异终端滑... 详细信息

针对水下机械臂的末端轨迹跟踪控制问题,提出一种自适应快速反正切非奇异终端滑模控制器.首先,基于莫里森方程建立考虑水作用效应的水下机械臂动力学模型;其次,结合非奇异终端滑模控制和反正切函数特性,设计一种快速反正切非奇异终端滑模控制器,并基于径向基神经网络预测系统的未知扰动;然后,通过李雅普诺夫理论验证所提控制方法可在有限时间内收敛到期望位置;最后,通过仿真实验验证所提控制方法的有效性.

关键词：水下机器人水下机械臂滑模控制自适应控制轨迹跟踪

介质阻挡放电对SF6降解产物SO2F2的无害化处理

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电工技术学报 2025年

作者：李亚龙杨照迪张英王明伟张晓星湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心贵州电网有限责任公司电力科学研究院

该文采用介质阻挡放电（DBD）等离子体协同填充材料对SF6降解产物SO2F2进行降解，探究了γ-Al2O3、ZSM-5和玻璃珠在不同输入功率下对SO2F2降解的影响规律。实验发现，填充材料的加入可改善体系放电情况，增强放电电压和放电电流；填充... 详细信息

该文采用介质阻挡放电（DBD）等离子体协同填充材料对SF6降解产物SO2F2进行降解，探究了γ-Al2O3、ZSM-5和玻璃珠在不同输入功率下对SO2F2降解的影响规律。实验发现，填充材料的加入可改善体系放电情况，增强放电电压和放电电流；填充材料还可有效地提高SO2F2的降解率和能量效率(降解率：玻璃珠＞γ-Al2O3＞ZSM-5＞无填充)，改变SO2F2的分解路径和产物选择性，使其生成易于处理的SO2。2%SO2F2在流速为150 mL/min、功率为100 W的情况下，使用玻璃珠填充时SO2F2的降解率和能量效率分别为99.5%和7.69 g/（kW·h），SO2产物浓度为9 278.56×10-4%；在同等实验条件下，ZSM-5填充时SO2F2的降解率低于γ-Al2O3和玻璃珠填充，但ZSM-5填充时几乎可使SO2F2完全定向分解为SO2，产物中SO2的含量可达16 908×10-4%。

关键词：填充材料介质阻挡放电(DBD) SO F 降解降解率产物选择性