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电网技术
国家电网公司
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国家电网公司

张文亮

月刊

1000-3673

pst@epri.sgcc.com.cn

010-82812532

100192

北京清河小营东路15号中国电力科学研究院内

电网技术/Journal Power System TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《电网技术》创刊于1957年，由国家电网公司主管、主办，编辑部挂靠在中国电力科学研究院，为自然科学学术技术期刊，每月5日出版。《电网技术》比较全面地反映了中国电力、电工和能源等方面的技术发展情况及科研成果，重点报道中国电力和能源建设及发展规划、超?特高压输变电技术、国家和电力行业重大科技攻关项目及重大电力建设项目中的关键技术、大区联网和全国电网互联及其运行技术、电力市场建设及运行等。《电网技术》的报道范围几乎囊括了电力系统除发电厂中热工部分和土木工程以外的所有专业。此外，《电网技术》还适时增设热点专栏，如专家论坛、特约专稿、特高压输电技术、智能电网技术等。《电网技术》发行的对象主要是电力、电工、铁道、煤炭、石化等系统工程技术人员和高等院校师生。《电网技术》是中文核心期刊，百种中国杰出学术期刊，EI收录核心期刊，1996年开始被国家教委列为发表学位论文（包括博士论文、硕士论文）的有效刊物。收录《电网技术》的国内外检索系统包括：中国科学引文数据库（CSCD）、中国科技论文统计与引文分析数据库（CSTPC）、中国学术期刊综合评价数据库、《中国学术期刊文摘》、清华同方中国期刊全文数据库、中国核心期刊要目总览数据库、英国《科学文摘》（SA）、俄罗斯《文摘杂志》（AJ）。
正式出版
收录年代

    具有共谐振支路的定频倍压型宽增益LLC谐振变换器

    郭泓展潘健熊嘉鑫
    1681-1689页
    查看更多>>摘要：宽增益和高性能是LLC谐振变换器应用于电动汽车、可再生能源系统等领域的关键,而传统变频控制下存在开关频率范围宽、电压调节性能差的问题.为此,基于倍压整流结构提出一种共谐振支路的改进型拓扑,设计了定频变占空比的调制策略.首先给出了变换器的拓扑介绍及工作原理;其次根据增益特性分析了电感比和品质因数对增益的影响,根据零电压导通(zero voltage conduction,ZVS)条件对参数进行了约束;最后比较了变换器性能.仿真及实验表明,该变换器可实现宽输出电压调节,具有良好的软开关性能.相比于传统变频控制,始终工作在最佳谐振频率点,电路中循环电流小.

    谐振变换器宽电压共谐振定频软开关

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    基于知识集成流形的电力设备缺陷文本数据增强方法与应用研究

    王绪亮顾媛丽张鸿儒刘灵慧...
    1690-1699,中插77-中插79页
    查看更多>>摘要：当前电网数字化转型升级,电力设备智能运维技术快速发展,在运维过程中积累了大量包含电网重要信息的电力设备缺陷文本.由于文本数据标签稀疏,以及描述语言的模糊性、差异性等问题,电力文本中的运维信息难以被有效挖掘.文章提出了一种针对电力设备缺陷文本的数据增强方法.首先,使用缺陷文本数据集微调预训练模型ERNIE(enhanced representation through knowledge integration),应用多阶段知识掩码策略将电气领域专业知识集成到对缺陷文本的动态编码中;然后在流形假设的基础上基于降噪自动编码器架构设计破坏函数和重建函数,遵循基于信息价值的掩码单元选择策略构建破坏函数,基于微调过的ERNIE构建重建函数,在"破坏-重建"过程中获得位于原始数据流形范围内的增强样本;其次对增强数据集基于影响函数和多样性度量进行数据选择,过滤掉数据质量差和重复度高的增强样本;最后通过多层训练框架,将增强数据应用于各种缺陷文本挖掘任务.算例基于真实设备巡检、检修记录构建了电力设备缺陷文本等级分类任务.结果表明,所提出的算法对缺陷文本挖掘效果有较大提升,并且可以广泛灵活地应用在多种电力设备缺陷文本挖掘任务中.

    电力设备缺陷文本数据增强知识集成数据筛选

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    地铁杂散电流引起变压器直流偏磁抑制方法

    程新翔喻锟曾祥君倪砚茹...
    1700-1710,中插80页
    查看更多>>摘要：针对城市地铁运行时泄漏的杂散电流会引起沿线变压器直流偏磁问题,提出一种基于碳化硅PiN二极管的偏磁抑制方法.首先,建立杂散电流分布模型并采集现场地电位实测数据,明晰了地铁运行下城区整体大地电位的数值分布特点.然后利用碳化硅PiN二极管在直流电压和故障电流下的电压阻断能力及电流导通特性,提出了基于碳化硅PiN二极管的变压器直流偏磁抑制电路结构与工作流程.最后基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了城市电网110kV变电站主变直流偏磁仿真模型,验证了偏磁抑制方法故障电流导通能力和偏磁直流抑制效果.仿真结果表明:电网故障时,偏磁抑制方法瞬时导通,继电保护迅速动作跳闸;变压器实施偏磁抑制后,中性点直流电流被阻隔,磁滞回线、一次侧绕组电流及励磁电流畸变率降低,直流偏磁得到有效抑制.

    杂散电流地表电位变压器直流偏磁碳化硅二极管偏磁抑制

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    考虑电压上升影响的"针-板"空气间隙直流负流注放电特性研究

    苏梦函安韵竹王清尘沙晓...
    1711-1720,中插81-中插83页
    查看更多>>摘要：负流注放电过程是一个高度非线性动力学过程,且发展过程复杂.该文针对"针-板"电极结构、1cm空气间隙,建立短空气间隙负流注放电模型并通过仿真试验验证模型合理性,分析外加上升时间及电压幅值对负流注放电发展过程空间电场强度、带电粒子浓度、流注发展速度、放电电流变化特性的影响.随负流注由"针"电极向"板"电极发展,放电区域内的轴线电场强度、电子浓度在短暂升高后呈现先降低后升高的变化趋势;随外加电压上升时间增大,流注头部的电场强度和电子浓度呈非线性上升趋势,外加电压上升时间T=0.01ns上升到T=2ns时,流注发展平均速度降低3.38mm/ns;随外加电压幅值增大,负流注头部的电场强度及电子浓度呈非线性上升趋势,外加电压幅值U0=-20kV上升到U0=-25kV时,流注发展平均速度上升2.7mm/ns.

    "针-板"间隙负流注流注发展速度放电电流外加电压

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    基于频域阈值处理广义互相关和空间筛选的多源局部放电定位方法

    关宇董明席英杰李易...
    1721-1730,中插84-中插87页
    查看更多>>摘要：该文针对电力设备的多源局部放电定位问题,提出了基于频域阈值处理广义互相关(frequency domain threshold processing generalized cross-correlation,FDTP-GCC)和 空间筛选的多源局部放电定位方法.为实现多源局部放电超声信号的同源时间差提取问题,该文提出了 FDTP-GCC算法,该算法直接应用于超声传感设备采集的原始信号,在频域内通过设置幅度谱阈值排除干扰频段,幅度谱归一化突出多源信号时间差的冲激函数特征,直接得到对应同源信号的时间差.通过仿真证明了 FDTP-GCC算法进行时间差估计的高准确性、高稳定性、高抗噪能力.为解决FDTP-GCC算法带来的同源时间差分离的问题,该文提出了基于空间筛选的多源局部放电定位方法,并分析了采用基于解析解的算法和智能算法进行空间筛选的定位性能.最后采用双局部放电源进行了定位试验,试验结果表明该文方法提取的时间差误差均在1µs以内,两个局部放电源的定位误差为20.53cm和4.93cm.

    局部放电超声定位到达时间差频域阈值处理广义互相关空间筛选

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    融合连续过渡模型与Helmer模型的真空断路器开断模型研究

    王华清黄道春双明镜李慧鹏...
    1731-1741,中插88页
    查看更多>>摘要：真空断路器广泛应用于中压等级电网中,在频繁操作场景下易出现过电压问题,而真空断路器的弧后暂态过程直接决定了其分断特性和过电压特征.为解决现有真空断路器模型难以同时对其弧后过程和高频特性仿真的问题,该文搭建了融合连续过渡模型和Helmer模型的真空断路器开断模型,并通过试验和计算确定其仿真参数.以切除35kV系统用并联电抗器为例,研究该真空断路器融合模型与连续过渡模型和Helmer模型计算结果的差异.结果表明,融合模型能够同时考虑弧后介质恢复过程中重击穿和冷间隙重击穿现象;其弧后参数计算与连续过渡模型基本一致,高频开断特性和Helmer模型较为接近.通过分析高频开断过程中的鞘层生长和重击穿情况,可以得到引起真空断路器高频重击穿的主要原因.该文仿真结果验证了所提出的真空断路器开断模型的准确性,可为真空断路器高频分断条件下的弧后鞘层发展分析和重击穿原因判断提供参考.

    真空断路器高频过电压真空电弧鞘层瞬态恢复电压

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    SF6/N2介质条件下GIS隔离开关操作动态击穿特性研究及其操作过电压的计算

    吴细秀李园芳杨馨吴士普...
    1742-1751,中插89-中插92页
    查看更多>>摘要：从工程应用角度来看,SF6/N2混合气体仍是替代纯SF6气体最有效的方案.为给SF6/N2混合气体作为介质的电气设备绝缘配合提供参考,该文针对SF6/N2混合气体不同混合比和不同气压条件下的隔离开关操作过电压开展了研究.SF6/N2混合气体的击穿特性是过电压计算的基础.研究表明:SF6/N2混合气体临界击穿电压与其气体密度分布呈线性关系.为此,该文建立多物理场耦合模型,采用场计算的方法分析SF6/N2混合气体在隔离开关操作过程中的动态击穿特性.同时为模拟隔离开关的动态操作过程,采用了动网格划分技术.随后对不同条件下混合气体的击穿电压进行了数据拟合工作,并采用拟合优度和显著性检验对拟合函数进行评价,最终采用二次多项式函数进行了拟合.在上述研究基础上,利用混合气体动态击穿特性和重燃判据建立了SF6/N2混合气体放电模型,并根据混合气体动态击穿特性解决了混合气体单次放电模型中上升时间常数的计算问题.最后以典型的550kV GIS间隔回路为例对SF6/N2混合气体介质气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)隔离开关操作过电压进行了计算.计算结果表明:绝缘强度相同的SF6/N2混合气体与纯SF6在隔离开关操作过程中重复击穿产生的特快速暂态过电压 VFTO(very fast transient overvoltage,VFTO)波形及幅值相似且击穿次数相同;0.6MPa气室压强条件下,SF6/N2混合气体中SF6体积占比从20％增加至40％时,隔离开关击穿次数及开关过程中VFTOSF6/N2全过程持续时间均可减少50％左右;30％SF6体积占比条件下,气室压强从0.6MPa增加到0.8MPa时,隔离开关击穿次数减少一半、开关过程中VFTOSF6/N2全过程持续时间缩短30％左右.

    GIS隔离开关SF6/N2混合气体动态击穿特性VFTOSF6/N2

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    一种基于夏普利值及油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法

    廖才波杨金鑫邱志斌胡雄...
    1752-1761,中插93页
    查看更多>>摘要：相比于三比值等传统方法,基于机器学习算法的变压器故障诊断方法在诊断效率及准确性等方面具有一定的优势,但"黑箱模型"的本质属性决定了其决策过程及诊断结果的不可解释性.针对该问题,该文提出了一种基于油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法,采用树形夏普利加法解释(tree Shapely additive explanations,TreeSHAP)方法实现了基于树结构概率密度估计优化极端梯度提升(tree-structured parzen estimator-extreme gradient boosting,TPE-XGBoost)的变压器故障诊断模型的可解释性分析.首先,构建了涵盖油中溶解气体含量、比值及编码等多结构数据的24维故障特征集合,并筛选得到10个有效特征量.其次,提出了基于TPE-XGBoost算法的变压器故障诊断方法,采用树结构概率密度估计完成XGBoost模型的多参数同步优化,实现对故障类型的准确判断.最后,引入TreeSHAP理论开展变压器故障诊断模型的可解释性分析,实现了故障诊断决策过程及其影响因素的可视化,并获取了不同故障类型的关键特征量.研究表明,该文所述变压器故障诊断方法的平均准确率为90.23％,同时可反映特征量对模型决策的影响过程及程度.该方法具有较好的准确性、鲁棒性及可解释性,可为变压器运维检修提供针对性的指导建议.

    变压器故障诊断树结构概率密度估计极端梯度提升可解释性夏普利值

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    频域反射法阻抗匹配技术及其在电缆衰减补偿与相速度计算中的应用

    谢敏李烨俞骏钱磊...
    1762-1769页
    查看更多>>摘要：频域反射法(frequency domain reflectometry,FDR)是诊断电缆绝缘状态的有效方法.针对现场FDR测试中存在的首端阻抗不匹配问题,该文提出了一种有效的FDR首端阻抗匹配技术.该文通过引入可变串联阻抗模型,结合估计得到的电缆特性阻抗,有效解决了 FDR现场测试中分叉引线对测试结果的影响.首先,通过搭建电缆模型,结合行波的多次折反射原理推导了电缆首端的反射系数,阐述了信号在电缆内部的传输过程.然后,给出了电缆首端存在分叉引线时的首端阻抗匹配技术.最后,在同轴电缆及10 kV电力电缆上开展了电缆首端阻抗匹配试验,验证了该方法的有效性和准确性.结果表明:该方法可有效解决现场测试中存在的电缆首端阻抗不匹配问题,并且利用首端阻抗匹配处理后得到的数据,亦可实现电缆衰减的有效补偿及电缆相速度的准确计算.

    电缆频域反射法阻抗匹配衰减补偿相速度计算

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    单芯海缆两端环流不匹配问题及评价方法研究

    李岩王毛桃乔俊杰刘鑫月...
    1770-1778,中插94页
    查看更多>>摘要：海缆是海上风电系统重要构成部分,接地环流是制约海缆设计及运行状态的关键要素.实际运行经验表明部分海上风场的单芯海缆存在陆上段和海上段接地环流严重不匹配现象,但是造成这种不匹配工况的原因不明,更无法根据这一现象对海缆运行状态进行清晰判断.该文依据现场海缆实际结构建立其分布参数模型,针对铠装接地和铠装金属护套全线接地两种接地方式对海缆接地环流进行分析,指出铠装全线接地时出现不匹配接地环流的原因为铠装和金属护套之间存在短路电阻;而铠装和金属护套全线接地情况下,出现不匹配接地环流的原因为铠装和金属护套之间存在短路电阻或者海缆两端接地电阻不匹配.在此基础上,提出基于环流的海缆运行情况评价方法,为实际海缆运行状态的判断提供参考依据.

    海缆分布阻抗矩阵环流海缆缺陷

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