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温度对纤维素绝缘中水分吸附和解吸的影响

电工技术学报 2025年第1期40卷 300-311页

作者：杨超杰刘云鹏赵涛杨家骏刘一瑾华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室保定071003 新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206

变压器内部温度的变化会促使水分改变其分布和聚集位置,而局部高含水量会严重影响油纸绝缘的电气强度。因此,有必要对不同温度下纤维素绝缘中水分的吸附和解吸进行研究。该文采用分子动力学的方法建立了三个不同含水量的105原子量级的油... 详细信息

变压器内部温度的变化会促使水分改变其分布和聚集位置,而局部高含水量会严重影响油纸绝缘的电气强度。因此,有必要对不同温度下纤维素绝缘中水分的吸附和解吸进行研究。该文采用分子动力学的方法建立了三个不同含水量的105原子量级的油-纤维素混合体系(OCS),分别对其进行温升和温降模拟,得到了界面域和油域水分子数目(NW)的变化规律。通过分析纤维素绝缘的溶剂可及表面积(SASA)和微观扫描电镜(SEM)图,研究了温度变化和纤维素分子劣化对纤维素绝缘中水分吸附和解吸的影响。结果表明,高温体系反向冷却后,油域的水分子会快速迁移到纤维素域,而纤维素在高温后的不可逆劣化会导致其吸附能力减弱。因此,大量的水分被滞留在界面域。对于温升模拟,温度越高,油域和界面域积累的水分越多,纤维素对水分的解吸作用越强。值得注意的是,界面域的NW并不是一个单纯的增加趋势,而是先减后增的振荡增减趋势,温度越高,该趋势越明显。该文对油浸式电力设备水分的实时监测和绝缘性能评估具有重要的理论价值。

关键词：纤维素绝缘水分吸附解吸温度分子模拟

计及实时交通流的电动汽车灵活性多速率联合优化

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电力自动化设备 2025年第1期45卷 200-207页

作者：李春燕赖伟彬刘杨易德荣杨坤张谦重庆大学输变电装备技术全国重点实验室重庆400044

由于交通网-电网之间的耦合愈加紧密,电动汽车(EV)作为灵活性资源参与调度的潜力愈加明显。针对现阶段交通网-电网耦合网络对交通流实时性考虑不足的现状,提出一种计及实时交通流的EV灵活性多速率联合优化(MRCO)策略。构建考虑交通拥堵... 详细信息

由于交通网-电网之间的耦合愈加紧密,电动汽车(EV)作为灵活性资源参与调度的潜力愈加明显。针对现阶段交通网-电网耦合网络对交通流实时性考虑不足的现状,提出一种计及实时交通流的EV灵活性多速率联合优化(MRCO)策略。构建考虑交通拥堵的动态交通模型,基于速度-流量实用模型建立道路实时车流量与等效道路邻接矩阵的关系,提出考虑拥堵的等效最优路径搜索算法;建立以电网侧为主体的EV灵活性实时调度模型,针对交通网-电网的EV调度时间尺度不同的问题,提出基于MRCO的实时滚动优化算法,以适应交通路况实时多变的要求。基于某区域路网及IEEE 33节点系统对所提模型进行有效性验证,结果表明,所提策略能在满足用户出行需求的前提下,提高EV灵活性,促进可再生能源消纳。

关键词：电动汽车灵活性交通拥堵实时调度多速率联合优化

考虑快速变负荷和灵活性供需匹配的耦合系统优化调度

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电力系统自动化 2025年第1期49卷 117-127页

作者：周念成戴旭晖池源徐飞常东锋输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆市400044 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084 西安热工研究院有限公司陕西省西安市710054

可再生能源与快速变负荷改造的火电机组在同一并网点对外形成耦合系统,是提升沙漠、戈壁、荒漠等灵活性发电资源缺乏而可再生能源比例较高地区灵活性的有效手段。为了挖掘火电机组改造后的耦合系统经济性与灵活性,文中提出一种风光火耦... 详细信息

可再生能源与快速变负荷改造的火电机组在同一并网点对外形成耦合系统,是提升沙漠、戈壁、荒漠等灵活性发电资源缺乏而可再生能源比例较高地区灵活性的有效手段。为了挖掘火电机组改造后的耦合系统经济性与灵活性,文中提出一种风光火耦合系统多目标优化调度方法。首先,根据实际测算的火电机组灵活性改造后的运行煤耗数据,拟合了机组爬坡过程的煤耗计算公式,并分析了火电快速变负荷能力提高对耦合系统经济性和灵活性的影响。在此基础上,将日综合运行收益与灵活性供需匹配度作为目标函数,考虑包括阶梯式爬坡率在内的系统运行约束,构建多目标优化调度模型。通过在优化算法中使用分组关联多项式变异算子,提高了算法对维度较高、约束较复杂的电力系统多目标优化调度问题的求解能力。最后,以某地区耦合系统为例进行了优化调度仿真。结果表明,文中所述方法能够获得综合经济性与灵活性相对更优的耦合系统优化调度方案。

关键词：耦合系统调峰快速变负荷阶梯式爬坡率灵活性供需匹配多目标优化调度

适应分布式资源渗透率提高的配电网网元规划方法

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电网技术 2025年第1期49卷 306-315,I0100页

作者：周扬王主丁张漫杨洁舒东胜输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 重庆星能电气有限公司重庆市九龙坡区400039 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院湖北省武汉市430000

为适应分布式资源渗透率的提高,在现有配电网网格化规划研究成果的基础上,提出了基于分区(或网元)优化划分的配电网规划启发式方法,即配电网网元规划方法。其中,提出的电力平衡方法涉及不同时空资源的差异化处理和典型运行方式;网元优... 详细信息

为适应分布式资源渗透率的提高,在现有配电网网格化规划研究成果的基础上,提出了基于分区(或网元)优化划分的配电网规划启发式方法,即配电网网元规划方法。其中,提出的电力平衡方法涉及不同时空资源的差异化处理和典型运行方式;网元优化划分计及了分布式电源就近消纳和“就近备供”原则,涉及空间上的区域网元、变电站网元和中低压网元,资源上的能源输出型、输入型和平衡型。实际规划算例表明了所提方法具有较强的可操作性。

关键词：配电网规划时空资源电力平衡网元规划方法网元优化划分

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等离子体氟化纳米SiO_(2)对高温受潮状态下环氧树脂表面绝缘性能的影响研究

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绝缘材料 2025年第1期58卷 11-19页

作者：骆立衡郭骏毅夏国巍段祺君尹国华燕一博宋景萱谢庆华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室河北保定071003 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 北京智慧能源研究院北京102209

随着电网容量和电压等级的提升,环氧复合绝缘材料的绝缘性能对电气设备的安全稳定运行至关重要,长期的高温高湿状态会导致材料的绝缘性能严重下降。本文基于介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)的等离子体技术对纳米SiO_(2... 详细信息

随着电网容量和电压等级的提升,环氧复合绝缘材料的绝缘性能对电气设备的安全稳定运行至关重要,长期的高温高湿状态会导致材料的绝缘性能严重下降。本文基于介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)的等离子体技术对纳米SiO_(2)进行氟化改性(F-SiO_(2)),成功将含氟基团接枝在纳米SiO_(2)表面,并通过湿热老化实验模拟高温受潮状态,对不同老化阶段的试样进行沿面闪络、电荷消散特性和陷阱分布特性测试。探究了掺杂F-SiO_(2)对环氧复合材料耐湿热老化性能的影响,并结合MD仿真模拟从分子尺度揭示了F-SiO_(2)对水分侵入的抑制机理。实验结果表明:掺杂F-SiO_(2)使环氧复合材料的饱和吸湿量降低了16.16%,沿面闪络电压提升了13.06%,且在湿热老化后能继续保持较高的绝缘性能。仿真结果表明:F-SiO_(2)可以降低环氧树脂的自由体积分数和水分子的均方位移,增强了环氧复合材料对水分的阻隔作用。等离子体技术可以将氟元素接枝到纳米SiO_(2)表面,有效抑制水分的侵入,提升环氧复合材料在受潮状态下的表面绝缘性能。

关键词：等离子体氟化环氧复合材料湿热老化水分扩散分子动力学

GIS设备机械缺陷振动信号特征分析技术研究

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高压电器 2025年第2期61卷 17-25,34页

作者：蒋西平李永福龙英凯王旭鹏汪泽州国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 国网浙江省电力有限公司海盐县供电公司浙江嘉兴314300

机械性振动缺陷的检测是保证GIS设备安全运行的有效手段之一,尚缺乏针对GIS设备内部多种构件机械缺陷振动规律的系统性研究。文中研发了一套GIS设备振动状态高灵敏检测装置,搭建了高电压大电流GIS设备机械缺陷模拟平台,模拟出5种典型缺... 详细信息

机械性振动缺陷的检测是保证GIS设备安全运行的有效手段之一,尚缺乏针对GIS设备内部多种构件机械缺陷振动规律的系统性研究。文中研发了一套GIS设备振动状态高灵敏检测装置,搭建了高电压大电流GIS设备机械缺陷模拟平台,模拟出5种典型缺陷,开展了GIS设备振动信号特性试验研究。试验结果表明,在负载电流不变的情况下,电压的改变对振动信号基本没有变化;在同一电压作用下,振动信号波形保持基本不变,振动信号幅值随着负载电流增加而增加;机械缺陷情况下,振动信号主要频谱为100 Hz,并叠加了较多的高频成分,不同的缺陷振动信号表现出差异性的频率、幅值特征;采用傅里叶分析的频带能量特征分析方法,构建了典型缺陷精准定量振动特征信息库。文中成果可用于现场的GIS设备机械缺陷检测与类型识别,指导现场检修工作。

关键词： GIS设备机械缺陷振动特性频带能量特征信息库

基于图像编码与多头自注意力卷积神经网络的电网虚假数据注入攻击检测

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中国电机工程学报 2025年

作者：席磊李宗泽刘治洪陈洪军三峡大学电气与新能源学院(梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室) 输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学)

虚假数据注入攻击是影响电网安全运行的重要威胁之一。现有检测方法对空间特征的提取依赖于电网拓扑结构，可扩展性较差；且未充分提取电网量测数据中的深层空间信息，限制了检测方法的定位检测性能。因此，本文提出一种基于图像编码与... 详细信息

虚假数据注入攻击是影响电网安全运行的重要威胁之一。现有检测方法对空间特征的提取依赖于电网拓扑结构，可扩展性较差；且未充分提取电网量测数据中的深层空间信息，限制了检测方法的定位检测性能。因此，本文提出一种基于图像编码与多头自注意力卷积神经网络的虚假数据注入攻击定位检测方法。该方法通过主成分分析和格拉姆角场对一维历史时间断面电网数据进行图像编码以提取电网量测数据中的深层空间信息，突破了现有检测方法依赖于电网拓扑结构进行空间特征提取的局限性。在此基础上，将多头自注意力机制引入二维卷积神经网络中，以加强对二维图像数据中富含深层空间信息的重要特征的关注。通过对所提定位检测方法在IEEE-14和57节点系统进行仿真，验证所提方法的有效性；且与其他方法在不同场景下进行对比分析，验证了所提方法具有更优的精确率、准确率、召回率和F1值。

关键词：电力信息物理系统虚假数据注入攻击主成分分析多头注意力机制卷积神经网络格拉姆角场

考虑送受端电网连锁反应的多馈入直流输电系统换相失败控制方法

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电力自动化设备 2025年

作者：欧阳金鑫陶睿庞茗予潘馨钰肖超重庆大学输变电装备技术全国重点实验室国网河南省电力公司电力科学研究院

多馈入直流输电系统之间耦合紧密，首次换相失败后若控制不当可能引发后续换相失败、送端过电压和相邻直流相继换相失败等连锁反应。为此，该文提出了基于多馈入直流输电系统换相失败安全域的送受端连锁反应抑制方法。首先，分析了换相... 详细信息

多馈入直流输电系统之间耦合紧密，首次换相失败后若控制不当可能引发后续换相失败、送端过电压和相邻直流相继换相失败等连锁反应。为此，该文提出了基于多馈入直流输电系统换相失败安全域的送受端连锁反应抑制方法。首先，分析了换相失败及控制系统作用下多馈入直流输电系统送受端连锁反应的过程；接着，通过对避免后续换相失败和整流站过电压的直流电流的解析，建立了单回直流输电系统换相失败安全域；进一步推导了避免相继换相失败的直流电流范围，建立了多馈入直流输电系统换相失败安全域。进而提出了抑制送受端连锁反应的自适应电流控制方法。仿真表明所提方法能够有效抑制多馈入直流系统的相继换相失败和后续换相失败，并缓解送端过电压。

关键词：交直流混合输电系统多馈入直流输电系统换相失败暂态过电压连锁故障

含储能健康运行域与电压安全约束的配电网重构方法

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 577-587,I0015页

作者：方斯顿黄莘杰孔赖强牛涛陈冠宏廖瑞金输配电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆市沙坪坝区400044

随着未来各类新能源及用户侧需求互动技术引入配电网,配电网电压安全管理将面临更严峻挑战,带来双向潮流、电压越限等运行问题。在此背景下,该文挖掘网络侧及储能设备的运行灵活性,以限制配电网节点电压波动指数(voltage volatility ind... 详细信息

随着未来各类新能源及用户侧需求互动技术引入配电网,配电网电压安全管理将面临更严峻挑战,带来双向潮流、电压越限等运行问题。在此背景下,该文挖掘网络侧及储能设备的运行灵活性,以限制配电网节点电压波动指数(voltage volatility index,VVI)为目标,提出融合储能能量管理的配电网网络重构方法。同时,为减小储能频繁充放引起的寿命损失,该文基于储能寿命曲面的超空间投影定义储能寿命水平集表征储能健康运行域(health operating area,HOA),并提出水平集凸逼近方法替代非线性储能寿命约束,可在保障储能寿命前提下实现网络重构问题的高效求解。最后,选取IEEE-33节点系统进行分析,验证所提方法的有效性与实用性。

关键词：储能寿命水平集电压安全电压波动指数健康运行域配电网重构超空间投影