《電工技術學報》是中國電工技術學會主辦的電氣工程領域綜合性學術期刊，報道基礎理論研究、工程應用等方面具有國際和國內領先水平的學術及科研成果。中國工程院院士馬偉明任《學報》編委會主任，兼《學報》主編。

點擊論文標題，可在線閱讀全文！

“新型電力系統下的先進構網技術及應用”專題

特約主編：張興；陳燕東；黃萌

隨著我國加快構建新型電力系統，電力系統中新能源、電力電子裝備的滲透率正不斷提升。在西北沙戈荒/西南水風光等大型新能源基地、海上風電送出、柔性直流聯網、工業園區和港口微電網等典型應用場景中，電力電子化電力系統的特征日益顯著。這一趨勢導致電力系統的運行特性發生本質改變，逐漸由同步發電機的“物理主導”特性，演變為并網變流器的“控制主導”特性。為了保證未來電力電子高滲透率下的新型電力系統的穩定運行，亟須布局構網技術研發，提出先進的構網技術架構，支撐網架規劃配置、系統互動運行、裝備性能提升，充分挖掘電力電子裝備及其互聯系統靈活調控能力。

為進一步加強學術交流，推動我國構網技術的研究與應用發展，《電工技術學報》編輯部特別策劃了“新型電力系統下的先進構網技術及應用”專題，得到了相關專家學者的積極響應與大力支持。經過嚴格把關，層層篩選，共有11篇學術論文被本期專題收錄，涵蓋構網型裝備及其控制、構網型裝備接入電網交互作用、新能源并網系統規劃配置等領域。

在構網型裝備及其控制方面，華北電力大學蔡光等提出了基于風儲一體化的構網型直驅風電機組暫態支撐能力提升策略；浙江大學朱冠南等提出了基于阻抗增強的構網型直掛式儲能系統穩定性提升控制策略；華北電力大學鄭樂等提出了一種構網型逆變器擴展阻抗模態分析方法，識別了系統的主導動態和控制回路的關鍵參數；北方工業大學李建林等提出一種構網型儲能變流器自適應低電壓穿越控制策略，實現了在維持系統穩定性的同時對擾動電流進行有效限制；華北電力大學劉思佳等針對虛擬同步機控制的并網變流器，提出了兼顧限流要求與電壓支撐能力的虛擬阻抗與電壓補償系數自適應控制策略。

在構網型裝備接入電網交互作用方面，湖南大學羅聰等建立了機組外交互與有功無功內耦合的構網型變流器多機并聯系統大信號等效模型，量化了控制參數和電網參數對構網型多機系統暫態同步穩定邊界的影響；浙江大學唐宇等提出了面向跟網/構網設備混合外送系統小干擾穩定性分析的特征子系統計算方法，實現了外送系統小干擾穩定性的高效準確分析；華北電力大學李銳博等提出一種基于輪換計算的跟/構網逆變器混聯系統暫態穩定性求解方法，實現了混聯系統跟/構網系統相關變量的同步計算求解；重慶大學張琦等提出一種基于并網電流反饋的阻抗重塑控制策略，實現了對構網型變流器通過串聯電容補償線路接入電網時次同步振蕩的抑制。

在新能源并網系統規劃配置方面，中國電力科學研究院有限公司孫培博等構建了新能源發電并網系統小干擾穩定與穩定支撐量化評估指標以及構網型發電單元選點配置指標，提出了構網型單元配置求解方法；內蒙古工業大學高帆等提出一種考慮多場景規劃下混合儲能平抑風光耦合出力波動的方法。上述研究思路新穎，具有工程應用參考價值，促進我國新型電力系統下的先進構網技術的創新發展。

衷心感謝相關專家學者對本專題的大力支持，感謝《電工技術學報》編輯部為本專題的策劃組織所做的大量工作，保證了本專題的高質量出版。希望本專題的出版能夠為關心和從事相關研究工作的專家學者提供參考，以促進我國構網技術的核心理論創新、關鍵技術發展和工程實踐推廣。

作者：蔡光；顏湘武；李銳博；賈焦心；張書瑞

摘要：風機最大功率跟蹤運行模式,以及自身有限的旋轉動能,導致構網型直驅風機暫態支撐能力受到制約。而構網型直驅風儲一體機由于接入儲能,擁有額外能量來源,其暫態支撐性能得到大幅提升,但風儲一體機在暫態支撐過程中對旋轉動能和儲能的調用機制尚不明晰,仍需進一步探究。該文建立了虛擬同步構網型直驅風機及風儲一體機動態模型：首先通過分析構網型直驅風機在頻率、電壓跌落工況下的暫態響應特性,歸納總結了風力機動態特性對構網型直驅風機支撐能力及暫態穩定性的約束;其次考慮風儲一體機內部能量流動特性,對虛擬同步控制的暫態響應功率進行分解,提出基于暫態響應功率分解的儲能驅動控制策略,實現了轉子動能和儲能的靈活調用,將儲能納入虛擬同步構網控制主動支撐體系中;最后形成基于風儲一體化的構網型直驅風電機組暫態支撐能力提升策略。經過多種工況的仿真驗證,該策略能夠提升風儲一體機暫態支撐能力,為風電發揮主動支撐功能提供技術指導。

作者：朱冠南；陳敏；王鵬程；梁釗培；張耀予

摘要：構網型儲能技術是提升新型電力系統穩定性的重要手段，而直掛式儲能系統憑借其高效率、模塊化和無需變壓器等優勢，成為實現大容量構網型儲能的優選方案。然而，由于直掛式儲能系統直接接入中高壓電網，與電網之間的電氣距離更近，導致其面臨更低的電網阻抗。電網阻抗的減小會降低構網型系統的穩定裕度，構網型控制的穩定性面臨嚴峻挑戰。為解決這一問題，該文提出了基于阻抗增強的穩定性提升控制策略。通過等效內電壓控制將濾波電感復用為耦合阻抗，從而在物理層面增強了耦合阻抗，將低電網阻抗下的不穩定系統轉變為穩定系統；針對阻尼不足而引發的功率振蕩問題，通過自適應虛擬阻抗等效增強耦合阻抗，提高系統阻尼比，并提供可靠的限流功能。等效內電壓控制與虛擬阻抗協同作用，有效地提升了低電網阻抗下的構網型直掛式儲能系統的穩定性。零電網阻抗下的實驗結果驗證了策略的有效性。

作者：鄭樂；鄭佳杰

摘要：隨著構網型逆變器（GFM）在電力系統中的滲透率不斷提高，電力系統的動態特性發生了重大變化。基于阻抗模型的模態分析（MAI）方法通過阻抗參與因子評估電源與電網的交互作用。然而，由于MAI使用阻抗端口模型，將GFM視為一個整體，難以揭示GFM內部不同控制回路之間的復雜動力學耦合機制。該文提出一種擴展阻抗模態分析（EMAI）方法，首先將GFM動態等效分解為功率頻率同步控制主導的同步動態和電壓控制主導的電磁動態；其次，分別計算兩類動態的等效阻抗參與因子和參與比，確定系統的主導動態；然后，提出顯式參數參與因子，用于進一步識別主導動態控制回路的關鍵參數，為提升系統的穩定性奠定基礎；最后，通過對改造的14和68母線系統進行仿真，驗證所提方法的有效性。EMAI方法使得基于阻抗模型分析GFM內部各控制環節的動力學特性成為可能，無需建立全系統狀態空間模型即可有效識別影響系統穩定性的關鍵控制回路，具有廣泛的應用價值。

作者：李建林；鄒菲；游洪灝；袁曉冬

摘要：構網型儲能變流器雖具備主動支撐能力、可有效降低新型電力系統所面臨的風險，但當電力系統受到擾動導致電壓呈現不同程度的跌落時，易出現失穩及過電流問題，威脅電力系統運行的安全穩定性。該文首先對構網型儲能變流器暫態特性及系統擾動電流決定性因素進行探討，得出系統穩定性取決于擾動下的功角曲線與有功參考值是否存在交點，系統擾動電流大小與變流器輸出電壓和電網電壓差值呈正相關，即與變流器輸出無功功率相關；然后，基于分析提出一種構網型儲能變流器自適應低電壓穿越控制策略，該控制策略可根據系統擾動程度對有功、無功功率參考值進行調整，此控制無需切換控制策略，不改變構網型控制策略結構，使儲能變流器在擾動期間仍表現為電壓源特性，具備對系統的主動支撐能力，實現了在維持系統穩定性的同時對擾動電流進行有效限制；最后，通過仿真及半實物實驗驗證了所提控制策略的有效性。

作者：劉思佳；劉海濤；張雋；于思奇；孫大衛 等

摘要：虛擬同步機（VSG）控制因其主動支撐特性而受到廣泛關注，但其電壓支撐能力的影響因素尚不明確，兼顧電壓支撐能力與短路電流限制的VSG控制策略需要進一步研究。針對上述問題，首先，基于變流器電壓源特性分析穩態時各控制環節等效阻抗，并建立系統等效電路模型；其次，基于等效電路推導機端電壓表達式，并進行影響因素分析；然后，兼顧限流要求與電壓支撐能力，提出虛擬阻抗與電壓補償系數自適應控制策略；最后，通過Matlab/Simulink仿真平臺進行驗證，結果表明，通過減小虛擬阻抗、無功電壓下垂系數或增大電壓補償系數，能夠提高VSG電壓支撐能力。該文所提出的虛擬阻抗與電壓補償系數自適應控制，能夠在短路電流不越限的情況下最大限度地實現電壓支撐。

作者：羅聰；陳燕東；謝志為；高銘琨；謝佳偉

摘要：以構網型變流器為接口的新能源在具有頻率和電壓支撐能力的同時，面臨嚴峻的暫態同步失穩風險。現有研究多專注于構網型變流器單機系統，無法推廣應用至存在復雜交互的多機并聯系統，缺少多機系統穩定域的定量估計。為此，該文首先建立了機組外交互與有功無功內耦合的構網型變流器多機并聯系統大信號等值模型；其次，基于該模型，構造了計及電壓動態、阻尼耗散以及機組暫態交互的李雅普諾夫函數集，該函數集不依賴運動路徑與響應時間，能直觀且準確地刻畫多機并聯系統最大穩定域，并通過故障清除點位置預判暫態同步穩定性；然后，通過比較穩定域大小，量化了控制參數和電網參數對構網型多機系統暫態同步穩定邊界的影響，探究了阻尼耗散、電壓動態及機組間交互對暫態穩定裕度的影響；最后，搭建硬件在環實驗平臺驗證了所估計最大穩定域與分析的準確性。

作者：唐宇；胡光；劉永江；付強；辛煥海

摘要：新能源外送系統中已呈現跟網與構網設備混合并網的發展趨勢。外送系統動態階數高，跟網/構網等異構設備集群間、設備集群與網絡間動態交互復雜，給小干擾穩定性的機理分析與量化計算帶來了挑戰。該文提出了面向跟網/構網設備混合外送系統小干擾穩定性分析的特征子系統計算方法，通過將復雜高維系統等效為跟網/構網兩機互聯的特征子系統，降低了外送系統動態階數，保留了上述動態交互過程，實現了外送系統小干擾穩定性的高效準確分析。首先，構建含跟網/構網設備的新能源外送系統全階模型，基于矩陣塊對角化原理，得到了模式等效的特征子系統；然后，面向一般化場景，采用節點分裂方法解決跟網/構網設備數量不平衡問題，提出基于特征子系統的外送系統小干擾穩定性分析方法；最后，基于時域仿真驗證了該文方法在跟網/構網設備混合外送系統小干擾穩定性分析中的有效性和所得結論的正確性。

作者：李銳博；顏湘武；蔡光；裴建楠；賈焦心

摘要：隨著新能源發電滲透率的逐步提高，逆變器并網系統呈現出大容量匯集、遠距離集中外送的特性。跟/構網逆變器混聯并網可以充分利用二者各自優勢，確保新能源外送系統的穩定運行及高效消納?；炻撓到y的有效暫態穩定評估對其運行具有重要的指導意義，但混聯系統階數高、非線性強，難以使用已有解析方法進行暫態同步穩定評估。為解決這一問題，該文首先建立了包含鎖相環及虛擬同步機的跟/構網混聯系統四階非線性模型；然后，提出一種基于輪換計算的跟/構網逆變器混聯系統暫態穩定性求解方法，其在功角域中進行能量計算及角速度求解，并映射回時間域，在各時刻下建立跟網控制和構網控制功角的對應關系，將大擾動下混聯系統復雜交互運動形態分離，形成跟/構網系統的并行對稱運動形態，實現了混聯系統跟/構網系統相關變量的同步計算求解，其兼具能量法的動力學機理明晰、離散迭代法高計算精度的優勢；最后，在仿真及實驗中構建算例驗證了所提方法的有效性。

作者：張琦；劉俊良；陳兵；杜雄；鄒小明

摘要：類似于同步發電機，構網型變流器多采用功率同步或慣量同步控制策略，可為電網提供慣性和阻尼支撐。然而，構網型變流器與同步發電機類似的外特性導致其通過串聯電容補償線路接入電網時易發生次同步振蕩。鑒于此，該文首先采用復變量表示法建立構網型變流器的自阻抗和伴隨阻抗模型，計及串聯電容補償線路以及頻率耦合效應的影響，推導得到系統單輸入單輸出等效阻抗模型，基于阻抗判據，分析不同串補度以及頻率耦合效應對并網系統穩定性的影響；其次提出一種基于并網電流反饋的阻抗重塑控制策略，將用于提升穩定性的反饋系數k引入等效阻抗模型中，建立反饋系數-頻率二元阻抗模型，利用幅相等值線圖對反饋系數k進行設計以實現次同步振蕩的抑制；最后，通過仿真和實驗驗證穩定性分析結果的正確性以及所提振蕩抑制策略的有效性。

作者：孫培博；王偉勝；汪海蛟；何國慶；孫艷霞

摘要：目前新能源發電主要采用跟網型（GFL）控制同步并網，接入弱電網系統后易引發寬頻振蕩等小干擾穩定問題，且對電網支撐能力不足。構網型（GFM）技術通過功率同步控制自主構建電網電壓，如何合理規劃新能源并網系統GFM型單元的接入容量和位置，提高系統穩定特性，成為工程應用重點關注的問題。該文面向新能源集群/場站并網系統，研究計及小干擾穩定約束的GFM型單元配置問題。首先，根據新能源變流器單機并網系統小信號模型構建系統功率-電壓閉環傳遞反饋模型，并驗證前者和電流-電壓閉環傳遞反饋模型在分析系統穩定特性時的一致性；其次，將單機并網系統模型和分析方法拓展至多機系統中，構建系統小干擾穩定與穩定支撐量化評估指標以及GFM型單元選點配置指標，提出系統GFM型單元配置求解方法；最后，基于實際新能源集群并網系統搭建分析算例，并通過時域仿真驗證所提方法的有效性。

作者：高帆；包道日娜；趙明智；王天博；徐軍明

摘要：為了解決分布式風光互補系統在耦合出力時對波動性刻畫的不準確，以及混合儲能系統對電源側波動的容納特性不明顯的問題，提出一種考慮多場景規劃下混合儲能平抑風光耦合出力波動的方法。首先，基于Copula理論生成風光耦合出力的場景，以此刻畫電源側耦合出力的波動情況，并將場景功率與風光總功率的差值作為產生波動的擾動功率；其次，通過擾動功率確定混合儲能的目標功率，采用快速傅里葉變換及其逆變換對多場景下的擾動功率進行頻譜分析，以確定各儲能單元的承擔功率；最后，以混合儲能的運行周期成本最小為目標函數建立優化模型，采用罰函數改進的粒子群算法進行求解計算。算例結果表明，基于多場景規劃的混合儲能容量配置能夠對電源側的擾動功率進行有效的調頻，其調頻能力會隨著擾動功率變化的復雜程度的加劇而增強，同時擴大對風光耦合出力的波動容納程度，提升風光互補系統的安全應用效益

電工理論

作者：黃文美；房昱同；劉雨欣；郭萍萍；馮曉博

摘要：磁致伸縮器件的輸出特性通常表現出對偏置條件很強的依賴性，現有的磁致伸縮本構模型難以直接表征偏置磁場動態變化時材料的磁化過程，為了指導磁致伸縮材料在應力激勵下的應用，建立能夠反映偏置磁場變化的磁致伸縮逆效應磁滯模型具有重要意義。該文首先基于自由能理論引入材料釘扎系數，得到應力依賴的不可逆磁滯分量Mirr和λirr，建立考慮磁滯行為的磁致伸縮材料逆效應本構模型；其次基于磁路等效理論引入偏置磁場與磁阻的非線性相關項，將模型拓展為計及偏置磁場變化的能量平均磁滯模型；最后基于實驗數據，采用引入非線性自適應步長因子的改進布谷鳥灰狼算法提取模型參數。模型計算結果與實驗數據對比表明，所建模型能夠準確描述磁致伸縮材料在恒定以及非恒定偏置磁場條件下的磁通密度-應力響應和應變-應力響應，為磁致伸縮逆效應在力磁傳感與能量收集等領域的應用提供理論指導。

作者：黃亞飛；陳陽寧；楊鑫；蔣興良；范才進

摘要：冬季架空輸電線路覆冰會對電力系統安全穩定運行構成重大威脅。對于分裂導線而言，由于上風側子導線對下風側子導線的遮蔽效應的影響，導致其覆冰特性將出現較大差異，而現有研究缺乏對分裂子導線間覆冰遮蔽效應的定量研究。針對上述問題，該文首先通過數值仿真方法對分裂導線覆冰特性進行研究。采用歐拉模型求解分裂導線覆冰過程中的氣-液兩相流場分布特性，基于控制體思想及水滴凍結質量平衡與熱力學平衡方程，獲取了不同覆冰環境下分裂導線的覆冰質量與形貌。然后通過遮蔽角與遮蔽系數的定義分析了分裂子導線間的覆冰遮蔽效應及其影響因素。結果表明：分裂導線上、下風側子導線覆冰強度之差與子導線間遮蔽效應的強度呈正相關，遮蔽角絕對值和分裂間距的增加會導致遮蔽效應減弱乃至消失；液滴中值體積直徑的增加將加劇遮蔽效應；在5～20 m/s的風速范圍內，遮蔽效應先增強后減弱，風速為15 m/s時遮蔽效應最強烈。最后，基于遮蔽效應分析，提出了針對不同分裂形式分裂導線的覆冰量快速計算方法，并通過分裂導線自然環境覆冰觀測試驗對快速計算方法的準確性進行了驗證。研究結果可為架空輸電線路的防覆冰設計與運維提供理論指導。

電力系統與綜合能源

作者：滕志遠；陳新；張東輝

摘要：對于交直流混聯系統，常規阻抗模型難以同時涵蓋交直流網絡各裝備的導納/阻抗（電流/電壓源型）特性，無法準確地表征交直流網絡的復雜耦合關系。為此該文構建了交直流混聯系統的統一導阻網絡模型，提出基于混聯系統導阻模型的穩定性評估及振蕩溯源方法。首先，該文根據裝備不同端口特性提出混聯系統劃分方法，將交直流混聯系統劃分為單一和復合導阻網絡，標準化系統裝備的模型形式，降低了網絡模型維數；其次，依據系統網絡的連接關系，建立包含混聯系統完整振蕩信息以及同時覆蓋裝備阻抗/導納特性的統一導阻網絡模型，推導涵蓋混聯系統各交直流端口交互關系的統一導阻網絡穩定判據，并結合導阻網絡的拓展性分析將判據推廣至一般交直流混聯系統，進一步基于導阻網絡模型給出面向混聯系統的振蕩溯源方法；最后，針對交直流混聯系統應用實例，對該文所提導阻網絡模型及其穩定性分析方法進行評估驗證。

作者：胡俊杰；潘羿；徐成明；張寬；王方雨

摘要：隨著電動汽車（EV）數量的急劇增長和滲透率的不斷提高，為大規模電動汽車進行充電引導成為緩解局部有限的充電資源與旺盛的充電需求間矛盾的重要措施，為此該文提出一種基于動態交通推演的電動汽車充電快速引導策略。首先，建立基于時空自監督學習（ST-SSL）的動態交通信息預測模型，分別設計面向交通數據空間異質性與時間異質性的自監督學習（SSL）模塊，實現多時段交通流量信息的精準預測；其次，設計城市路網多時刻動態阻抗建模方法，建立兼顧用戶多需求場景、多導航目標的充電導航策略，提出基于動態Dijkstra算法的求解方法，并基于全域充電導航結果對城市充電站服務范圍進行動態評估，從而實現電動汽車充電快速引導；最后，以洛杉磯某區域實際路網為例，驗證了預測模型的準確性與充電引導策略的有效性，能夠有效感知動態交通信息，快速實現城市充電站服務范圍劃分與電動汽車充電引導，同時有效地降低充電導航計算資源消耗。

電氣設備智能化

作者：劉傳洋；吳一全；劉景景

摘要：依托計算機視覺和深度學習技術，從海量的無人機航拍圖像中實現絕緣子缺陷檢測，已經成為電力運維工作亟待解決的問題。近年來，深度學習方法在絕緣子缺陷檢測任務中表現出優異的性能。該文綜述了無人機航拍圖像中絕緣子缺陷檢測的深度學習方法研究進展。首先，簡述了基于深度學習的輸電線路巡檢研究現狀；其次，闡述了基于深度學習的絕緣子缺陷檢測方法，主要從目標檢測模型、輕量化網絡模型、級聯檢測模型以及其他方法進行歸納總結，按照深度學習算法的發展歷程，闡明了基于雙階段、單階段、無錨框（Anchor-free）的目標檢測算法，概述了輕量化網絡、級聯檢測在絕緣子缺陷檢測中的應用；然后，介紹了用于絕緣子缺陷檢測的公開和自建數據集；最后，指出了深度學習技術在絕緣子缺陷檢測應用中存在的問題，并對未來研究工作進行了展望。

作者：裴少通；孫海超；孫志周；胡晨龍；祝雨馨

摘要：在變電站機器人巡檢任務中，三維點云數據的高精度語義分割是關鍵技術之一，有助于機器人理解電力設備、障礙物和其他物體的空間布局。然而，現有的點云分割算法在變電站場景中的應用效果有限，準確度較低、計算復雜度高，難以實現對變電站主設備點云的準確分割。為了解決這一問題，該文提出了一種基于PointNet++的DI-PointNet算法。首先，采用雙層連續變換器模塊增強點云之間的信息交互，有效地聚合長距離上下文，增大網絡有效感受野；其次，通過分層鍵采樣策略生成自注意力機制所需的鍵值，降低算法復雜度；最后，使用倒置殘差模塊，通過倒置瓶頸設計和殘差連接緩解梯度消失，有效地增加模型的深度，同時降低計算復雜度。此外，該文構建了變電站點云數據集，對DI-PointNet算法進行詳細的消融實驗，并與主流深度學習算法和電力領域典型點云分割算法進行對比。實驗驗證結果表明，DI-PointNet算法對變電站主設備點云分割的平均交并比達到82.5%，相比PointNet++算法提高了2.1個百分點，且總體精度提高了3.4個百分點，達到90.1%。DI-PointNet算法為智能電力設備巡檢和維護提供了有效的解決方案。

高電壓與放電

作者：張添胤；陳向榮；王恩哲；陰凱；夏峰 等

摘要：為了研究硫化壓力變化對500 kV超高壓直流交聯聚乙烯（XLPE）電纜工廠接頭恢復絕緣特性的影響，該文選用商用500 kV超高壓直流電纜絕緣顆粒，采用熱壓法分別在1.3 MPa、1.6 MPa、1.9 MPa和2.5 MPa的壓力下對材料進行平板熱壓，制備了不同硫化壓力作用下的XLPE試樣。對所得試樣進行傅里葉變換紅外光譜、凝膠含量、差示掃描量熱和X射線衍射測試及分析，并測試了試樣的電流密度、空間電荷分布和直流擊穿強度。研究結果表明：隨著硫化壓力的增加，試樣的交聯度和結晶度逐步增加，空間電荷注入閾值電場強度和直流擊穿場強先增大后減小，在1.9 MPa硫化壓力下閾值電場強度和直流擊穿場強達到最大值。當硫化壓力大于1.9 MPa時，不斷增多的交聯副產物會給試樣引入更多淺陷阱，同時片晶會因硫化壓力的增加而發生熱膨脹，晶面間距增加，進而導致試樣內部空間電荷明顯積聚并加劇電場畸變。提高工廠接頭的硫化壓力有助于改善其恢復絕緣的電氣性能，但過高的硫化壓力將不利于增強工廠接頭的恢復絕緣性能

作者：劉賀晨；劉暢；孫章林；劉云鵬；江鈺哲

摘要：雙重動態交聯環氧樹脂材料因其良好的動態性能已在環保型電力設備中得到重要應用，但其在高溫、高壓、濕熱環境下的長期服役可靠性仍面臨挑戰。該文制備了不同二硫鍵含量的動態酯鍵與二硫鍵的雙重交聯可降解樹脂，系統地研究了其在不同老化階段的微觀形態、電氣性能、彎曲性能、動態熱力學性能以及降解性能，并基于熱重點斜法建立了其快速熱老化壽命評估模型。研究結果表明，二硫鍵的引入導致雙重動態交聯網絡更容易受到熱氧老化的影響。在220℃下老化720 h后，S—S鍵摩爾分數為30%的基于酯交換和二硫鍵的雙重動態鍵類玻璃化環氧樹脂的彎曲強度由18.41 MPa下降至5.13 MPa，斷裂類型轉變為脆斷；擊穿場強由41 kV/mm下降至39.12 kV/mm，介質損耗因數由2.98×10-3升高至3.64×10-3，發生明顯絕緣劣化。熱氧老化會影響樹脂動態交聯網絡，導致樹脂玻璃化轉變溫度由133.9℃升高至196.1℃，降解效率下降。該文為改善雙重動態交聯環氧樹脂材料的性能提供了重要參考，有助于推動環保型電力設備的進一步發展和應用。

作者：程卓林；武康寧；王佳樂；高傲；唐壯 等

摘要：金屬氧化物避雷器是電力系統過電壓保護的核心裝置，決定了電力設備的絕緣水平，其核心為氧化鋅壓敏電阻?，F代穩定型氧化鋅壓敏電阻的直流老化功耗反常下降，難以對其進行有效的狀態評估和壽命預測，其老化機制研究已成為限制其未來發展的巨大挑戰。該文對穩定型氧化鋅壓敏電阻在不同溫度下進行加速直流老化，研究高溫下其直流老化特性的轉變。結果表明，隨著老化溫度升高，穩定型氧化鋅壓敏電阻的功耗由120℃下的持續下降轉變為150℃下的先降后升，而后在180℃下持續上升。150℃下轉變為介穩型后，老化不再可逆。原位高溫介電測試表明，晶界界面空間電荷極化松弛過程向高頻移動，松弛時間縮短，活化能減小；低溫介電測試中本征點缺陷鋅填隙在老化后出現不可逆消耗。180℃下轉變為不穩定型后，正向伏安特性的“交叉”現象消失，電氣性能顯著劣化。離線理化結構測試發現，氧化鋅晶面衍射角減小、峰強下降，晶格之間的間距增加，Zn2p軌道峰結合能明顯下降，鋅填隙被還原，證實了晶界界面態在高溫下難以維持穩定，將與鋅填隙中和并被消耗。以上研究結果可為穩定型氧化鋅壓敏電阻反常老化的微觀機制研究及其穩定性調控提供支撐。

作者：胡琴；陳旭燁；聞君；榮文奇；魏亞楠

摘要：在強暴雨天氣下，輸電線路復合懸式絕緣子串易因瞬時降雨強度驟升、雨柱橋接傘裙間隙而導致爬電距離利用率降低，引發輸電線路雨閃事故。為研究強暴雨天氣下復合懸式絕緣子的交流閃絡特性，該文以五種不同傘裙結構的復合絕緣子為試品，進行強降雨條件下的人工淋雨交流閃絡試驗。結果表明：單位絕緣高度淋雨閃絡電壓與降雨強度、雨水電導率分別呈負指數冪函數關系，兩種影響因素單獨作用下的電壓梯度降幅分別可達41.9%、43.8%；傘裙直徑、傘間距較大的復合絕緣子受降雨強度的影響更為明顯，受雨水電導率的影響與其余不同傘形參數的絕緣子基本一致；雨閃電壓梯度受復合絕緣子大傘傘裙邊沿雨柱最大長度以及雨柱在大傘間空氣間隙的平均長度占比的影響；傘間距和傘裙直徑較大的復合絕緣子大傘傘裙遮擋作用明顯，雨柱難以橋接傘裙間隙，爬距利用率較高，可有效地提升絕緣子耐壓水平；臨界泄漏電流平均值隨降雨強度和雨水電導率的增大而增大。該文可為強暴雨頻發地區輸電線路絕緣子的選型提供參考。

電能存儲與應用

作者：杜偉；王圣；李?。豁n哲哲；許傳龍

摘要：準確地預測電池荷電狀態（SOC）對于提高電池的利用效率及安全性能具有重要意義。傳統電池SOC預測方法高度依賴機理模型和統計模型，存在異常值敏感、實踐精度受限等問題。該文提出一種卷積神經網絡-長短時記憶神經網絡-注意力機制（CNN-LSTM-AM）模型，通過電池可測變量預測SOC變化趨勢。該模型首先利用一維卷積神經網絡（CNN）提取可測變量的空間特征；然后將其送至長短時記憶（LSTM）進行時間序列分析；最后引入注意力機制（AM）篩選關鍵特征，并降低特征數據冗余程度。此外，CNN-LSTM-AM模型在訓練過程中采用霧凇優化算法（RIME）進行超參數尋優，有效地提高訓練效率、降低訓練成本。在磷酸鐵鋰公開數據集上開展實踐測評，結果表明，基于CNN-LSTM-AM模型的電池SOC預測性能良好，優于傳統時間序列預測方法，其方均根誤差為0.64%、平均絕對誤差為0.52%（25℃）。此外，該模型適用于動態工況下的電池狀態預測，具有較高的預測精度和魯棒性。

作者：孫靜；翟千淳

摘要：隨著新能源汽車產業的持續發展，鋰離子電池被大量用作車載動力電池。電池管理系統（BMS）負責監測、評估、維護和優化鋰離子電池的性能和壽命，其中剩余使用壽命（RUL）預測是BMS中的重要組成部分。該文提出一種基于融合特征和魚鷹優化算法（OOA）優化雙向門控循環單元（BiGRU）網絡的鋰離子電池RUL預測方法。針對電池容量難以直接測量的問題，采集電池老化過程中簡單易測量的電流、電壓和時間數據，從中提取能反映電池老化趨勢的健康因子。提出一種結合過濾器與包裝器的融合特征篩選策略，降低模型的復雜度，防止模型過擬合。搭建BiGRU網絡，深入地研究序列整體結構和動態特性，整合多維度特征，適應不同時間尺度的依賴關系。采用OOA對BiGRU模型內部的超參數進行有效的優化，提高了模型的預測精度，同時實現了參數的自配置。將所提方法與傳統網絡模型在不同電池數據上進行比對，驗證所提OOA-BiGRU模型的可靠性。另外，將提出的融合特征預測與全部特征預測和過濾特征預測的效果進行比較，證明融合特征可更好地表示電池的老化程度，提高模型預測的準確度。

中國電工技術學會

新媒體平臺

學會官方微信

電工技術學報

CES電氣

學會官方B站

CES TEMS

今日頭條號

學會科普微信

大賽官方微信

?? 《電工技術學報》：010-63256949/6981；郵箱：dgjsxb@vip.126.com ?? 《電氣技術》：010-63256943；郵箱：dianqijishu@126.com ?? 《中國電工技術學會電機與系統學報（英文）》：電話：010-63256823；郵箱：cestems@126.com ?? 編務：010-63256994 ?? 訂閱：010-63256817 ?? “電工技術學報”微信號運營編輯：13121222619（微信同號） ?? “CES電氣”微信號運營編輯：18500877291（微信同號）