电工电能新技术

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张岩，李琳，丁杰，赵义焜，张国强

电工电能新技术. 2022, 41(1): 1-7. https://doi.org/10.12067/ATEEE2106007

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为解决干式高频变压器存在的绝缘劣化和散热性能较差的缺陷，拟采用SF₆气体作为高频变压器的绝缘材料与冷却媒介，而沿面放电通常是导致变压器绕组匝间绝缘失效的主要原因之一。通过搭建气-固沿面放电实验平台，选取聚酯薄膜及聚酰亚胺薄膜作为研究对象，研究高频方波下SF₆气体中绝缘薄膜的沿面放电特性，分析电压频率以及气体压强对闪络电压的影响。基于二次电子发射崩模型分析SF₆气体中与空气中高频闪络规律的差异，基于沿面闪络实验数据拟合出SF₆气体中闪络电压的工程计算公式，对SF₆填充高频变压器的绝缘设计具有重要参考价值。

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高压电缆附件绝缘理化性能与电气特性研究

谢坤, 张伟，张杰，李鸿泽，柏仓，张传升, 任成燕, 邵涛

电工电能新技术. 2022, 41(1): 8-16. https://doi.org/10.12067/ATEEE2108021

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为了研究长期服役对硅橡胶（SIR）和三元乙丙橡胶（EPDM）绝缘高压电缆附件的理化性能和电气特性的影响，对退役110 kV电缆附件绝缘的材料特性、热学性能、介电性能和陷阱分布特性进行了测试和分析。结果表明：附件绝缘的介电性能受材料理化特性影响，老化使SIR绝缘分子主链Si-O-Si和侧链Si-CH3发生断裂，放电事故导致EPDM绝缘出现C=O、-OH和含Si基团，介电性能下降；分子链被破坏导致绝缘的结晶性能被抑制，SIR熔点温度降低；运行初期，重结晶现象使EPDM绝缘的聚集态发生改变，部分无定型态向结晶态转变，对附件绝缘的击穿强度和体积电阻率有一定提升作用；EPDM的电气强度优于SIR；SIR绝缘陷阱电荷密度大于EPDM，表面电荷消散速度也快于EPDM绝缘。

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不同子导线排列下电场精细化模拟研究

魏建华，赵文彬，李敏

电工电能新技术. 2022, 41(1): 17-23. https://doi.org/10.12067/ATEEE2103013

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高压输电线路常采用多分裂导线提高单位输电线路的输电容量，由于子导线之间的互相影响，表面电场分布并不均匀。这种不均匀性增大了相导线的表面电场强度，导线表面场强达到电晕起始场强后，会产生电晕乃至放电，从而产生电晕损耗、电磁、无线电干扰、可听噪声以及加速老化等问题，威胁线路的正常运行。目前国内外通过有限元法对不同布局时的分裂导线电场强度进行仿真分析，但在分析时往往将各子导线视为光滑圆柱体。本文在有限元法的基础上，对不同相导线布置方式下的子导线按照是否考虑外形轮廓进行仿真对比，结果表明，分析导线表面电场时应充分考虑导线外形轮廓对周围电场畸变造成的影响，而对于远大于导线线径部位的电场，可以忽略导线外形轮廓看作圆形来处理。

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配网设备振荡型冲击电压试验技术研究

牛凯，洪芳华，李伟，倪浩，孙源，张轩瑞，李军浩

电工电能新技术. 2022, 41(1): 24-30. https://doi.org/10.12067/ATEEE2105067

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振荡型雷电冲击电压由于具有易于调波、效率高、适合现场使用等优点而被广泛地应用于设备现场试验。当前配网设备种类繁多，数量庞大，运行可靠性难以保证，但可以通过对设备进行振荡型雷电冲击电压试验检测来提高可靠性。本文针对不同类型配网设备的结构特点和参数，研究了开关类设备和配电变压器振荡型雷电冲击电压试验波形的区别及相应的调波方法，并总结规律。结果表明：相同冲击电压发生器参数下，配电变压器得到的波形振荡频率低，波前时间和半峰值时间长。通过改变发生器的参数，在被试设备上均可以得到振荡型雷电冲击波形，并且波形均满足IEC60060-3规定的标准要求。

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基于径向基神经网络的可用输电能力概率分析

杨军峰，戴赛，朱军飞，李京，李辉，黄国栋，林星宇，唐俊杰

电工电能新技术. 2022, 41(1): 31-41. https://doi.org/10.12067/ATEEE2107015

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可用输电能力（ATC）是电力系统经济安全运行的一项重要指标。由于大量风电并网和用户用电行为的多样化，ATC的计算必须要考虑其带来的不确定源。而在对不确定源相关性的处理时，Nataf变换中标准正态分布域相关系数的求解尤为复杂，传统的基于辛普森数值积分和二分法的相关系数转换法耗时极其严重。在概率计算中，采用蒙特卡洛法基于最优潮流的ATC计算模型实现ATC的概率分析耗时也极其严重。基于以上困难，本文采用径向基神经网络实现Nataf变换中相关系数的转换过程，同时采用径向基神经网络近似ATC的确定性计算模型，从概率建模和单次ATC的计算量两个方面对ATC的概率分析进行提速。本文基于两个相连接的IEEE 9节点算例，以传统相关系数转换法作为相关系数精度参考，以基于最优化ATC模型的蒙特卡洛法作为概率结果精度参考，测试了本文所提方法的性能。

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高增益耦合电感有源钳位二次型DC-DC变换器

荣德生，刘谨瑞，孙瑄瑨，田东豪

电工电能新技术. 2022, 41(1): 42-50. https://doi.org/10.12067/ATEEE2105026

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为提升二次型Boost变换器的电压增益和效率、降低开关管的电压应力，将耦合电感引入现有二次型Boost变换器中，形成一类基于耦合电感的有源钳位Boost变换器。该类变换器通过耦合电感和钳位支路的有机结合,不仅提高了电压增益、有效地降低开关管的电压应力，而且利用有源钳位支路回收漏感能量，缓解了漏感与寄生电容谐振的现象，有效地抑制了开关导通时的尖峰电压，实现软开关工作状态。本文详细阐述了变换器的原理和稳态工作性能，通过变换器之间的对比证明了该类变换器的优越性，最后搭建了一台150 W的实验样机，采用普通元器件测得变换器最大效率为927%，论证了上述理论的正确性。

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基于小波-稀疏自编码器的输电网虚假数据检测方法

王文钰，任洲洋，孙义豪，潘栋，刘振伟

电工电能新技术. 2022, 41(1): 51-59. https://doi.org/10.12067/ATEEE2103001

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被攻击者精心设计的虚假数据符合电力系统运行规律和基尔霍夫定律，可以绕过不良数据的检测，使控制中心误以为系统在正常运行中，从而做出错误决策，影响电网正常运行。考虑状态估计和电网数据的非线性结构，结合状态数据的时间连续性，提出了一种小波变换和稀疏自编码器相结合的虚假数据注入（FDIAs）检测方法。小波变换可在频域展示连续时间信号的局部特征，易于发现数据的异常变化。将经由小波变换的特征向量作为自编码器的输入，训练表征电力系统正常运行模式的自编码器，然后在线运行输出攻击检测结果。最后，使用IEEE 39和IEEE 118验证了所提方法的准确性和有效性。

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计及5G基站负荷概率特性的配电网扩展规划方法

周孟戈，谢松，彭搏，周念成，张渝

电工电能新技术. 2022, 41(1): 60-68. https://doi.org/10.12067/ATEEE2107011

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受通信负载随机性与间歇性的影响，5G基站负荷表现出不确定性。为解决大规模5G基站接入后配电网扩展规划难度增大的问题，本文首先根据5G基站的通信物理设备组成，推导出5G基站在给定时间内的能耗计算模型。在此基础上，分析了不同建筑群的用户分布、不同建筑群内用户接入特性和不同业务的流量特性对5G基站能耗大小的影响，建立了5G基站的有功负荷概率分布模型。在充分考虑5G基站广泛接入配电网后，提出了计及5G基站负荷概率特性的配电网扩展规划方法。最后，对实际配电网络进行了考虑5G基站接入的负荷能耗和扩展规划的仿真分析，验证了所建模型的有效性。

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基于振动时频信号灰度共生矩阵的有载分接开关触头状态检测方法研究

高树国，王丽丽，田源，何瑞东，赵海涛，伊晓宇，李小玉，左浩明，张凡

电工电能新技术. 2022, 41(1): 69-77. https://doi.org/10.12067/ATEEE2107016

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分接开关在工作过程中承受显著的机、电、热应力，具有较高的故障率。本文针对触头烧蚀、磨损等缺陷，搭建M型有载分接开关实验平台，分析切换开关的固有振动特性；然后，构建开关切换过程中暂态振动小波时频信号的灰度共生矩阵，提取能量标准差作为切换过程的振动特征值；最后，模拟静触头磨损和烧蚀缺陷，提取对应能量标准差的变化规律。研究结果表明：触头磨损引起触头质量减小，2 000 Hz以上高频能量标准差增大；触头烧蚀引起接触刚度降低，2 000 Hz以上高频能量标准差降低。研究结果可指导有载分接开关触头状态的检测。

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中英文目录（2022年第1期）

电工电能新技术. 2022, 41(1): 89-90.

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2022年, 第41卷, 第1期　刊出日期：2022-01-23

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