电工电能新技术

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肖立业，张京业，聂子攀，王志峰，王粟，唐文冰，闫存极，李鑫，夏孝天，邱清泉，郭文勇

电工电能新技术. 2022, 41(2): 1-9. https://doi.org/10.12067/ATEEE2110025

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本文从未来能源发展与需求出发，提出并系统地阐述了地下储能工程的概念与内涵，综述了地下抽水储能、地下压缩空气储能、地下重力储能和地下储热的研究与发展状况，进而提出了一系列综合性的地下储能工程实施方案。通过分析，说明了地下储能工程的建设对于我国清洁低碳能源转型发展的重大意义和应用前景。在此基础上，提出了实施地下储能工程重大科技项目的建议。

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基于多智能体深度强化学习的配电网无功优化策略

邓清唐，胡丹尔，蔡田田，李肖博，徐贤民，彭勇刚

电工电能新技术. 2022, 41(2): 10-20. https://doi.org/10.12067/ATEEE2103019

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配电网中光伏、风机设备出力随机波动以及负荷波动带来的电压波动、网损增加等问题，给配电网在线无功优化带来了挑战。本文采用一种无模型的深度确定性策略梯度(MADDPG)算法多智能体强化学习框架, 采用集中训练、分散执行的方式解决无功优化问题。MADDPG算法将每一个智能体当作一个行动者(Actor)，在离线训练过程中每个Actor可以借助一个评论家(Critic)进行训练。所提策略用深度神经网络拟合可投切电容器、有载调压变压器分接头以及分布式电源逆变器的动作函数，在和配电网环境交互过程中完成深度神经网络的训练。利用该强化学习算法在线实时决策无功调节设备的调度方案，此方法不需要通过精确的潮流建模，也不依赖于日前的数据预测，适用于通信能力较弱的部分观测配电网。最后，通过算例来验证MADDPG算法的有效性。

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基于需求侧响应的水风互补微电网容量优化配置

崔明勇，杨林林，杨少华，张涛

电工电能新技术. 2022, 41(2): 21-34. https://doi.org/10.12067/ATEEE2105023

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针对微电网内源荷两端匹配性较差的问题，本文以含径流式小水电的水风互补微电网为研究对象，提出了一种考虑需求响应的优化配置方法。在负荷端，构建了一种动态分时电价机制，对峰谷时段进行了动态划分，在引入替代弹性的基础上，以负荷与可再生能源发电差值累计和最小为优化目标，同时考虑用户参与需求响应的满意度，对动态分时电价中的峰谷电价进行寻优，计算需求响应后的负荷；在源端，考虑到水风之间的互补效应，提出了一种互补度评价指标，并在计及需求响应参与的基础上，建立了以年运营收益和水风互补度为目标函数的优化配置模型。采用改进粒子群算法结合目标规划法求解，仿真结果表明，将价格型需求响应应用到微电网优化配置中，能够将源-荷两侧有效结合，提高可再生能源消纳水平，在保证用户利益的同时提高微电网经济性。

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基于数据类型扩充的智能变电站通信建模

桂小智，马政，潘本仁，熊小伏，陈星田

电工电能新技术. 2022, 41(2): 25-41. https://doi.org/10.12067/ATEEE2108014

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现有智能变电站通信模型主要依据国际电工委员会发布的MMS通信基本数据模型和国网发布的“SGCC MODEL: 2012”基本数据模型来创建，其数据模型主要面向继电保护设计，并不完全适用于测控等其他装置，若均使用上述基本模型来建立特殊变量的通信模型，会导致通信报文大幅增长，加重服务器负荷，并且对图像等可变数据长度建模完全无法实行。文中创新性地引入BitString可变长度数据类型作为基本数据模型，并使用这种基本数据类型对特殊类型的通信数据进行建模设计，然后对扩展后通信模型进行了测试。结果表明，BitString可以建立一种可变长度模型数据元，从而有效缩减了报文结构大小，增加了面对复杂通信数据结构尤其是可变长度通信数据结构体建模的灵活性。

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基于转矩解析模型和遗传算法的球形电机电流优化计算

王婷婷, 周睿，郑常宝, 李国丽

电工电能新技术. 2022, 41(2): 42-52. https://doi.org/10.12067/ATEEE2105045

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为了提高永磁球形电机的分析效率，本文采用洛伦兹力法建立了电机的转矩插值模型，同时提出了一种基于遗传算法优化的电机驱动电流计算方法。首先，基于圆环电流法和洛伦兹力法分析了电机的转子磁场和通电线圈的电磁转矩，建立了电机的转矩插值解析模型，该模型在保证准确度的同时显著提高了分析速度。其次，基于此转矩模型，采用遗传算法优化计算了不同姿态下的电机驱动电流，分析了不同优化目标下的电流计算结果。最后，通过实验验证了电流计算结果的正确性和可行性，为电机后续的通电策略研究提供了参考意义。

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基于改进VMD-SSA的直流微电网故障检测技术研究

王红君，李万丰，赵辉，岳有军

电工电能新技术. 2022, 41(2): 53-62. https://doi.org/10.12067/ATEEE2105049

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快速故障检测与隔离是直流微电网保护面临的主要问题。本文针对直流微电网存在的高阻抗故障难以检测的问题提出一种基于改进VMD-SSA的直流微电网故障检测方法。以麻雀搜索算法（SSA）结合最小包络熵为目标函数，优化了变分模态分解（VMD）的模态分解层数和惩罚因子的选择，使故障电流变化率的故障信息更加丰富，提高了故障检测的精度，VMD故障检测算法在2 ms内检测到故障，提高了检测的速度。提出以峰度能量为指标的阈值设定方法，与传统故障检测算法相比简化了阈值设定过程。最终通过实验验证该方法能有效地解决高阻抗故障检测精度不足的问题。

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一种介质阻挡放电型负载的等效电气模型

陈伟正，唐雄民，邹翀，江天鸿，方文睿

电工电能新技术. 2022, 41(2): 63-71. https://doi.org/10.12067/ATEEE2105038

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针对现有的介质阻挡放电（DBD）型负载等效电气模型存在的诸如只能适用特定激励波形、无法准确描述DBD型负载动态工作过程及模型系数确定过程繁琐等不足，本文在分析气隙内带电粒子的电离与复合过程的基础上，推导出一种DBD型负载等效电气模型，该等效电气模型由分别描述气隙被击穿时带电粒子的电离过程和气隙产生电离后带电粒子复合过程的两个子项构成。为验证模型准确性，本文以同轴圆柱型氯化氙（XeCl）准分子灯为测试对象，对比研究了这种DBD型负载在不同激励波形下的实验数据和等效电气模型输出数据。研究结果表明：在不同激励波形下，由本文构建的等效电气模型输出的“电压-电流-时间”曲线能与实验结果很好地吻合。此外，由本文构建的等效电气模型获得的放电电流波形与由DBD型负载流体动力模型获得的放电电流波形也有比较好的一致性。本文构建的电气等效模型可为DBD型负载供电电源的设计与优化提供一定的帮助。

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基于深度学习的机器人电路板自主故障检测系统

黄威，袁廷翼2，邓百川，邹文峰，张锋，曹晖

电工电能新技术. 2022, 41(2): 72-80. https://doi.org/10.12067/ATEEE2107054

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机器人在生产制造以及使用过程中，由电路板问题导致机器人故障的情况屡见不鲜，因此印刷电路板的故障检测是保障机器人可靠性的关键。基于深度学习的电路板故障缺陷检测方法不仅能够有效克服人工目视检测和线上仪器检测的弊端，提高效率，同时能为生产节省很大的成本。随着深度学习在目标检测领域的不断发展，深度学习网络可以快速准确地从图像中识别目标，并且具有较强的鲁棒性和可迁移性。本文针对电路板的故障检测问题，提出了基于深度学习的机器人电路板自主故障检测系统，该系统通过注意力网络以及多尺度特征融合，大大提高了模型对细小故障的检测召回率，且结合了级联神经网络，提升了故障的定位精度。该模型在电路板故障检测测试数据集上的精度达到平均准确率为99.4 %，满足电路板缺陷检测的实际检测需求。

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墙壁插座直流燃弧特性测试技术研究

姚芳，张鑫，申会员，彭美南，李冬，郭文谦

电工电能新技术. 2022, 41(2): 81-88. https://doi.org/10.12067/ATEEE2102013

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墙壁插座在燃弧过程中产生电弧不仅会烧蚀触头，而且会产生较大弧光，给生产和生活带来安全隐患。插座作为双断点结构比单断点更为复杂。目前，针对插座电弧研究技术的相关研究成果较少，缺乏赖以支撑的拉弧过程检测技术，更缺乏拉弧过程机、电及等离子体的动态分析方法。以研究插座拉弧过程为基础，本文设计了一套能自动测录拉弧数据及视频存储的试验装置，分析了拉弧的机、电过程，研究了阴、阳极双断点分断燃弧特性，得出了阴、阳极燃弧能量水平相当、分断燃弧比插入燃弧更为剧烈的结论。最后，提出了相对弧光强度和弧芯面积特征量两个概念，得出相对弧光强度和弧芯面积与燃弧能量相关性大、与瞬时功率相关性小的结论。

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中英文目录（2022年第2期）

电工电能新技术. 2022, 41(2): 89-90.

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2022年, 第41卷, 第2期　刊出日期：2022-02-23

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