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高电压技术
中国电力科学研究院　中国电机工程学会
高电压技术

中国电力科学研究院　中国电机工程学会

杨迎建

月刊

1003-6520

hve@sgepri.sgcc.com.cn

027-59835528

430074

湖北省武汉市珞瑜路143号武汉高压研究所

高电压技术/Journal High Voltage EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为国内外唯一集中、全面地反映当前高电压技术领域科技信息的专业技术刊物，国内外公开发行，是国务院学位办审定的中文重要期刊、中文核心期刊，EI page one和《科技文献通报》收录期刊。本刊根据电力生产、建设、科研、教学需要提供导向性、实用性信息及技术措施，推广实用技术的成果，为我国科技发展、领导决策、促进生产发挥接口、载体和桥梁作用。本刊报道内容包括高压设备、输电线路、系统暂态、测试工程、电磁、城网供电、电力电子等及生态环保生物医疗等边缘、交叉学科。既有基础理论研究也有工程实践应用。本刊读者对象为电力系统生产、建设、运行、管理部门及相关产业科研、设计、制造单位的领导、科技人员、大专院校师生及其他相关工程技术人员。
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收录年代

    基于多标签分类与卷积神经网络的配电网拓扑辨识

    龙寰石子晴赵景涛郑舒...
    4520-4529页
    查看更多>>摘要：为适应新一代配电网运行特性,配电网开关需频繁动作调整网络结构,难以及时、准确获取配电网的实时拓扑结构,给配电网的态势感知带来一定困难.鉴于传统以状态估计为框架的配电网拓扑识别方法计算复杂度高、在线应用困难,同时大规模配电网拓扑结构多样化,该文提出了基于多标签分类与卷积神经网络的配电网拓扑辨识方法.通过配电网量测电压数据与开关状态间的多映射关系,引入多标签分类机制,对配电网拓扑结构进行多标签编码,将配电网开关与拓扑辨识模型输出进行物理映射,利用卷积神经网络搭建多标签分类器,实现拓扑的准确辨识.基于改进的IEEE 123节点配电网算例对所提方法进行验证,实验结果表明:所提模型具有较高的拓扑识别准确率,且对于在训练样本空间外的未知拓扑结构,其具备更好的推理能力,更适用于实际拓扑识别的场景,证实了所提方法的优越性和鲁棒性.

    配电网拓扑辨识多标签分类CNN知识外推

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    考虑通信延时的分布式发电系统协同控制策略

    卢卓禹邓思成许文浩陈来军...
    4530-4539,中插3页
    查看更多>>摘要：分布式控制是提高分布式发电系统运行灵活性和可靠性的重要技术手段,但其控制效果较依赖于各分布式电源之间快速、可靠的信息交互.实际系统中,通信延时往往难以避免,其存在可能使控制性能恶化,甚至导致系统失稳.为此,提出一种考虑通信延时的分布式发电系统高可靠协同控制策略.首先,分析通信延时对常规分布式控制系统的影响;其次,通过引入 Artstein 变换,将含延时系统的稳定性问题转换为无延时系统的控制器优化设计问题;在此基础上,针对延时导致系统响应性能恶化的问题,设计有限时间控制策略,在优化收敛速度的同时提升系统对设备频繁投切的适应性.多种工况的结果验证了控制策略在通信延时下具有更可靠的控制性能.

    分布式发电系统一致性算法通信延时高可靠分布式运行协同控制

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    高比例光伏接入的配电网多层级反向重过载风险评估

    于雨彤王灿李勇刘嘉彦...
    4540-4549,中插4-中插7页
    查看更多>>摘要：随着高比例光伏接入配电网,愈加复杂的潮流分布给配电网带来反向重过载风险,影响配电网安全稳定运行.为准确评估高比例光伏接入下配电网各电压等级的反向重过载风险大小、明析反向重过载风险来源,首先建立了高比例光伏接入的配电网"台区-馈线-变电站"反向重过载风险评估指标体系;其次,采用基于熵权法和层次分析法的组合赋权法为各指标赋权;最后,对基于湖南某地实际网络拓扑改进的配电网案例进行仿真分析,验证了所提方法的有效性.此外,所提出的方法能有效分析不同分布式光伏接入位置下的配电网反向重过载风险情况,对电力系统风险评估及治理具有参考意义.

    反向重过载风险评估分布式光伏多电压等级熵权法层次分析法组合赋权法

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    考虑小样本不平衡的主动配电网预测辅助鲁棒状态估计

    于越丁磊金朝阳
    4550-4560,中插8-中插9页
    查看更多>>摘要：为了解决主动配电网状态估计中数据集的小样本不平衡问题,提出了基于改进少数过采样技术(synthetic minority oversampling technique,SMOTE)的Prophet和粒子滤波(particle filter,PF)的主动配电网预测辅助鲁棒状态估计方法(robust forecasting-aided state estimation,FASE),对主动配电网进行状态估计.首先,针对主动配电网小样 本 不 平 衡 问 题,基 于 主 动 配 电 网 的 数 据 特 征 构 建 哈 希 函 数,提 出 利 用 哈 希 函 数 对Borderline-SMOTE+Tomek-Links算法进行优化的方法,处理主动配电网数据集.然后,针对主动配电网海量数据量、分布式能源的出力随机变化等特点,将Prophet预测模型用于主动配电网状态估计,提出了一种基于Prophet-PF的鲁棒FASE方法,达到快速、准确地估计主动配电网状态的目的.最后以IEEE 118节点标准配电网和DTU 7k 47实际配电系统为测试系统进行仿真,结果表明所提方法具有较高的精度和鲁棒性,为主动配电网状态估计提供相应参考.

    主动配电网预测辅助状态估计少数过采样技术哈希函数Prophet粒子滤波

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    基于极性分子掺杂和结构设计的聚丙烯薄膜绝缘性能提升方法

    肖萌张志远杜伯学
    4561-4569页
    查看更多>>摘要：聚丙烯薄膜具有击穿场强高、介质损耗低等优点,是金属化薄膜电容器中应用最广泛的介质材料.为提高聚丙烯薄膜在高温强场下的绝缘性能,选择对酞醛和八氟对二甲苯二聚体作为添加剂,制备 3种复合薄膜试样并开展了不同温度下的电导率、击穿场强、储能密度测试.研究结果表明:掺杂质量分数0.02%对酞醛、0.02%八氟对二甲苯二聚体的复合薄膜电导率降低了 95.3%～98.6%,击穿场强提高了 26.7%～32.1%,储能密度提升了86.9%～89.4%,相比纯聚丙烯薄膜具备更优异的介电性能.基于密度泛函理论计算了极性分子的静电势分布与禁带宽度,研究表明分布在薄膜两侧的添加剂将引发电荷捕获效应,促进电极薄膜界面处反向电场的形成,进而提升聚丙烯薄膜的绝缘性能.该研究结果将为服役于金属化薄膜电容器中聚丙烯薄膜的界面改性及极性分子选择提供参考.

    聚丙烯薄膜对酞醛八氟对二甲苯二聚体复合薄膜电荷捕获

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    基于夹层结构各层协同优化的聚合物基复合介质储能性能

    冯宇高强岳东朱博...
    4570-4580页
    查看更多>>摘要：近年来,聚合物基纳米复合介质因其具有可塑性强和功率密度大且稳定性好等优点而受到广泛关注.但由于其自身能量密度小且耐击穿能力有限,不能满足现代电气化时代高精密储能器件的要求.为了获得兼具高击穿强度和高储能密度的聚合物基复合介质,研究设计了一种新的夹层结构,将铁电聚合物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯)(PVTC)与线性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混作为外部绝缘层,将具高介电常数的核壳结构BT@AO@PDA纳米纤维添加到PVTC中作为中间极化层,构筑的正向夹层结构(绝缘层-极化层-绝缘层)实现了击穿强度和介电常数的协同提升.其中,PMMA 质量分数为 25%的 PMMA/PVTC 复合介质和 3%的BT@AO@PDA/PVTC复合介质构成的正向夹层结构在562.7 MV/m电场下获得了17.25 J/cm3的高储能密度,并且具有优异的充放电循环稳定性和1.42 μs的超快放电速率.该工作为制备高储能柔性介质薄膜电容器提供了一种简便且有效的策略.

    聚合物基复合介质共混核壳结构夹层结构储能性能

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    自愈式金属化膜电容器微结构演变分析及仿真

    王开正孔德照何渝霜孙鑫博...
    4581-4590页
    查看更多>>摘要：金属化聚丙烯薄膜电容器(metallized polypropylene film capacitors,MPPFC)在充电条件下的自愈击穿可能造成电极和介质膜的永久性损伤,导致其电容减少和介电损耗增加.基于此,本文研究了 MPPFC 充电过程中的宏观特征量—自愈电压、自愈能量、电极损失面积等的演变规律并结合仿真分析了介质膜表面微观结构的变化特性.结果显示,自愈能量随自愈电压增加呈幂函数增长,与电极损失面积正相关,受电弧放电的影响,高压电极损失面积大于地电极且形状较地电极规则,其边界分形维数平均值(1.525)小于地电极(1.665).此外,电极孔洞缺口轴向边缘的电流密度高于切向边缘,致使金属化聚丙烯薄膜自愈击穿过程中金属化电极轴向损伤高于切向.了解这些特性对全面揭示多场耦合复杂工况下MPPFC物性演化规律具有重要意义.

    金属化聚丙烯薄膜电容器金属化聚丙烯薄膜自愈击穿电极损失表面微观结构

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    微观结构对双向拉伸聚丙烯薄膜绝缘性能的影响

    周一涵李志元程璐刘文凤...
    4591-4600页
    查看更多>>摘要：近年来,电网的快速发展对电力电容器提出了更高要求.作为电容器的核心介质材料——双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜,其绝缘性能直接决定了电容器的储能密度和运行可靠性.为探究BOPP的微观结构对其绝缘性能的影响,选取了 3 种由相同PP树脂经不同厂家制作得到的BOPP薄膜,对其表面形貌、结晶特性、取向度及电学性能进行了测试分析.结果表明:结晶度、片晶厚度、取向度及玻璃化转变温度的提升使得BOPP薄膜具有更高的直流击穿场强.进一步通过电导测试获取载流子的宏观迁移特性,并采用动态热机械分析测试(DMA)和表面电位衰减测试(SPD)研究载流子的迁移过程.体积电导率的测试结果表明BOPP薄膜的电导机制以跳跃电导为主.陷阱参数和分子链段运动活化能的计算结果阐明了微观结构对BOPP薄膜绝缘性能的影响机制,有序规整的微观结构减小了BOPP薄膜的浅陷阱密度,提高了分子链段运动活化能,使载流子的跨链迁移和沿链迁移过程受到抑制,最终体现为电导率的下降与击穿场强的提高.

    双向拉伸聚丙烯绝缘性能结晶度取向度载流子迁移

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    基于辐照交联改性的电容器用聚丙烯薄膜介电性能

    杜潇丹肖萌宋玉宁杜伯学...
    4601-4610页
    查看更多>>摘要：针对高温强电场环境下传统聚丙烯(polypropylene,PP)薄膜存在击穿场强低、电导损耗高的问题,提出了一种基于γ射线辐照交联的PP薄膜改性方法,研究了辐照剂量和敏化剂等参数对PP薄膜介电性能的影响;制备了含有三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate,TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate,PETA)等敏化剂的PP薄膜,将PP薄膜在 60Co-γ射线下进行0、5、10 kGy(1 Gy=1 J/kg)的辐照处理;分析了辐照交联PP薄膜的分子链与聚集态结构表征,研究了高温强场下交联结构对PP薄膜电导率与击穿场强的影响规律.研究表明:高能射线辐照可在 PP 薄膜内部形成三维网状结构,增强分子链间作用力与热稳定性,有效抑制PP内部载流子输运,显著提升PP薄膜的高温介电性能.115℃下交联度为 25.04%的改性PP薄膜电导率降低64.2%,击穿场强提升16.6%,最高理论储能密度达3.78 J/cm3.该方法表明辐照交联改性手段能够有效提升PP薄膜的高温介电性能.

    γ射线辐照敏化剂交联结构聚丙烯薄膜介电性能

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    面向新型电力系统的实时仿真平台综述与展望

    赵浩然孟铃涵江艺宝李冰...
    4611-4626页
    查看更多>>摘要：伴随高比例新能源并网和大规模电力电子装置渗透,电力系统电源结构、电网形态、运行机理和控制基础深刻变革,电网规模和复杂程度前所未有,对仿真技术提出了新的要求.电力系统实时仿真作为支撑大规模电力系统仿真加速、开展控保设备半实物测试、推动电力系统数智化转型的重要手段,近年来得到越来越多的关注.为此,首先梳理了新型电力系统对实时仿真步长、规模等方面的新需求.接着,对比了10种主流商业化实时仿真平台,详细探讨了国内外平台在实时机制、硬件架构、高效算法、仿真软件 4方面的技术现状.然后,针对新型电力系统电源侧和电网侧,综述了实时仿真平台构建方案的研究进展.最后,归纳提出了新型电力系统视域下实时仿真平台未来的发展方向.

    新型电力系统实时仿真平台实时机制硬件架构高效求解应用范式

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