电工电能新技术

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方欣, 姚骏, 刘育明, 陈朝阳, 李小菊, 李登峰

电工电能新技术. 2024, 43(2): 1-11. https://doi.org/10.12067/ATEEE2209016

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随着风电装机容量的增加，风电机组并网对电力系统安全稳定运行的影响日益显著。为了实现低电压穿越(LVRT)期间双馈风电系统的稳定性分析与计算，需要建立能准确描述实际输出外特性的双馈风电系统模型。然而由于变流器控制系统是黑箱结构，其控制模型和控制参数通常难以获取，因此仿真模型与实际系统的外特性响应往往存在显著偏差。为了进一步提高模型的准确度，本文提出了一种考虑双馈风电机组低压穿越序贯控制的全局参数辨识方法。首先计及低电压期间的序贯控制特性，建立双馈风电系统的精细化数学模型，其次基于轨迹灵敏度法选取最佳观测量，提出了多工况-分步辨识策略，利用多组实测数据对双馈风电系统的全局控制参数进行辨识。最后在不同电压跌落程度情况下进行波形对比和模型验证，验证结果表明所提辨识方案可准确模拟实际双馈风电系统的输出外特性。

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涂层传热性能对母线散热能力影响分析

陈德敏, 许浩文, 王昭, 陆彪, 王郭兴, 王行银

电工电能新技术. 2024, 43(2): 12-19. https://doi.org/10.12067/ATEEE2303037

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为提升电力开关柜散热性能、提高供配电稳定性，本文依据传热学基础理论对电力开关柜传热过程进行分析，采用溶液共混法成功制备了适用于电力开关柜母线散热的涂层材料，并基于电磁-热-流多物理场耦合原理构建了电力开关柜涂层-热分析模型，结合母线负载电流计算理论，从涂层热导率、发射率等方面对涂覆散热涂层前后的电力开关柜传热特性进行分析。结果表明：涂层热导率相比于涂层发射率对母线温升影响较小，母线表面涂覆涂层之后，B相母线表面发射率由0.2增大到0.846时，三相母线最大负载电流与未涂覆相比提升18.75%。

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模拟换流阀长期运行工况的高压大功率晶闸管电热联合老化系统研制

刘隆晨, 张康, 喻悦箫, 庞磊, 贾志杰

电工电能新技术. 2024, 43(2): 20-28. https://doi.org/10.12067/ATEEE2209009

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近年来国内多个直流换流站发生严重事故，经调查发现事故起因多为长时间运行的换流阀晶闸管发生不同程度的老化甚至绝缘能力丧失。掌握晶闸管参数退化规律是开展晶闸管运维监测、预防此类事故继续发生的基础。因此为了深入了解换流阀晶闸管老化过程中特性参数退化规律与老化机理，首先需要搭建试验所需的模拟换流阀运行过程的晶闸管老化试验装置。文中首先分析了换流阀晶闸管的实际运行工况，并基于此设计了晶闸管电热联合老化主电路，接着对电路中涉及到的控制单元，包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的驱动电路与晶闸管的触发电路进行设计与搭建，并基于晶闸管的实际运行工况设计了晶闸管结温控制系统。为了获得晶闸管老化过程中特性参数的退化规律，设计了晶闸管漏电流在线监测系统与反向恢复离线测量系统。经过检验，各个模块以及主电路均能够保持长期稳定运行，为换流阀晶闸管的老化试验打下了良好基础。

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基于邻域保持嵌入-主成分分析的配电变压器合闸涌流波形特征检测

王红斌, 方健, 张敏, 敖刚, 池源

电工电能新技术. 2024, 43(2): 29-38. https://doi.org/10.12067/ATEEE2207015

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为有效检测配电变压器合闸涌流的波形特征，区分合闸时励磁涌流和故障电流，本文提出了一种基于邻域保持嵌入（NPE）和主成分分析（PCA）的变压器合闸涌流检测方法。该方法可对数据全局和局部特征信息进行检测及处理，首先利用NPE-PCA算法将电流数据降到二维空间，然后通过对二维空间数据拟合得到拟合误差σ，通过比较拟合误差σ与给定阈值的关系来识别合闸时励磁涌流。最后在ATP/EMTP平台搭建模型对所提出的合闸涌流波形特征检测方法进行测试，仿真结果表明本文所提NPE-PCA涌流波形检测算法能有效识别变压器合闸涌流波形特征，与二次谐波算法对比分析表明本文算法性能更优。

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实际工况下机车牵引变压器铁心损耗模型建立与验证

郭柏龄, 迟青光, 陈吉超

电工电能新技术. 2024, 43(2): 39-46. https://doi.org/10.12067/ATEEE2110013

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为实现电力机车牵引变压器的精细化设计，降低产品设计中的冗余量，提高产品的效率减小体积，需要准确预估机车牵引变压器在实际工况下的损耗特性。本文首先模拟牵引变压器实际工作状态，对谐波交变磁化下牵引变压器用电工材料电磁特性的模拟展开研究工作。通过测量牵引变压器实际工作时的电磁特性曲线，分析铁心材料的电磁特性。然后通过对磁化角度和谐波次数的非线性关系研究，建立基于损耗模型系数的磁化角度变系数方程，提出谐波损耗非线性修正系数，进而提高机车牵引变压器损耗模型计算精度。

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基于燃料电池的离网住宅混合可再生能源电力系统能源管理系统优化

王金双, 马宪伟, 董力文, 蔡晓宇, Mohammad NA. Abu Gunmi, 马万里, 吕泽鹏

电工电能新技术. 2024, 43(2): 47-55. https://doi.org/10.12067/ATEEE2109015

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随着世界工业化进程的飞速发展，不断完善和发展以光伏发电等为代表的新能源能缓解能源危机与环境污染问题。本文分析了储能电池燃料电池以及超级电容的特点，针对偏远地区长期无法并网问题，提出了一个结合超级电容的短效储能与燃料电池长效储能的混合可再生能源电力与能源管理系统，以确保离网用户的电能安全高效稳定运行。系统中电能主要来自光伏发电系统，并将燃料电池系统(燃料电池/电解设备/储氢罐)作为备用系统，以蓄电池/超级电容器为储能系统。另外本文提出的能量管理系统（EMS）能够在供电侧通过优化算法控制电力系统各部件之间的行为模式，保证用户的电压和功率稳定。在需求侧通过需求响应算法，根据电力系统在不同时间和不同运行条件下供能能力，制定包含恒温可调、开/关不间断和可切断等家电的运行策略。最后对本文研究的离网用户储能式电力与能源管理系统进行仿真实验，采用不同光照条件以及可变的负荷数据对提出的离网系统用Matlab进行仿真验证。仿真结果表明，该系统能够实现碳减排的同时保障用电需求，提升系统的经济与环境效益，具有一定的实际意义。

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计及风、光出力不确定性的微电网经济调度研究

潘军, 卢彦杉, 何彬彬, 张行, 余志文, 张信真, 马君华

电工电能新技术. 2024, 43(2): 56-64. https://doi.org/10.12067/ATEEE2212011

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针对风、光出力不确定性，结合蒙特卡罗抽样模拟的风、光出力场景集合，对比同步回代、K-Means聚类、模糊C均值(FCM)聚类三种场景削减技术所得最大概率典型场景风、光出力数据，发现同步回代场景削减技术更能表征风、光出力的波动性和随机性。并以风电、光伏、微型燃气轮机、质子交换膜燃料电池及蓄电池组成的微电网系统为研究对象建立了以系统总运行成本最小为优化目标的经济调度模型。算例分析中，采用自行改进的粒子群算法(PSO)优化调度各微源在典型场景下的出力，验证了结合蒙特卡罗抽样的同步回代算法对风、光出力不确定性处理的有效性和合理性。

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基于不完全信息的工业园区多主体需求响应博弈策略研究

孙勇, 王惠锋, 孟祥东, 李宝聚, 王大亮, 王尧, 胡枭, 陈厚合

电工电能新技术. 2024, 43(2): 65-77. https://doi.org/10.12067/ATEEE2212039

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随着我国电力市场化改革进程的推进与发展，在工业园区层面如何攫取各响应主体最大利润，以引导用户积极参与需求响应成为亟待解决的新问题。基于响应流程中市场信息披露有限且用户与聚合商自由缔结合约的情形，本文提出了一种聚合商视角下的最佳博弈策略及针对用户的收益分配方式。考虑工业园区内用户的利益关系，建立以不完全信息贝叶斯博弈作为上层、以合作博弈作为下层的多主体双层博弈架构；其次以最大化自身利益为目标，采用改进的虚拟遗憾最小化思想结合启发式算法求解博弈均衡，达成园区内的稳定合作关系。最后通过算例进行验证，分别设置了不同场景下申报策略和收益分配两方面的多个对比模型，结果表明本文所提方法得出的策略能够提高用户收益，且利益分配机制的合理选择能够在提高用户需求响应积极性方面起到促进作用。

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“电力设备故障智能诊断”专题征稿启事

电工电能新技术. 2024, 43(2): 77-77.

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基于自学习的LSTM网络短路电流零点预测方法

黄吕超, 杨黄屯, 崔明涛, 方金国, 项彬, 李龙启, 姚晓飞, 王达奇, 张航, 胡源源, 邢玉龙

电工电能新技术. 2024, 43(2): 78-86. https://doi.org/10.12067/ATEEE2304024

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短路故障在首个大半波内快速选相开断对提升电力系统稳定性具有重要意义。为此，本文研究并提出了一种基于自学习的长短期记忆（LSTM）网络短路电流零点预测方法。构建了基于自学习优化训练的LSTM短路电流预测模型，并采用循环迭代法对短路电流波形及过零点进行预测；搭建了RTDS试验平台，验证了自学习LSTM网络对零点预测的准确性、快速性以及稳定性；讨论了不同短路故障电流的起始相角、谐波含量、信噪比、衰减直流分量时间常数等因素对自学习 LSTM 预测精度的影响；仿真与试验结果表明自学习LSTM网络对短路电流零点具有较好的预测能力，当采样时间为3 ms时，自学习LSTM首零点预测精度已与RLS算法采样时间5 ms时预测精度相当，为在首个大半波内实现相控开断提供了依据。

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基于紫外荧光光导的增强型局部放电光电传感技术对比研究

何楠, 刘弘景, 刘宏亮, 刘可文, 任明

电工电能新技术. 2024, 43(2): 87-94. https://doi.org/10.12067/ATEEE2211013

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本文从提升局部放电光电检测效率角度出发，采用Dy3+和Ce3+掺杂荧光玻璃作为前端耦合光导，提升了放电紫外光谱波段的检测效率，并通过荧光光导与单光子器件相配合的方式，实现了宽光谱、高灵敏度的局部放电光电探测。研究中，首先对两种荧光光导的激发光谱和荧光光谱特性进行了对比分析，计算了其与硅光电倍增管和光电倍增管的匹配效率，在此基础上对两种光导的光度衰减时间和荧光脉冲滞后时间进行了测定，最后通过局部放电的实测，对比分析了两种光导测试系统的灵敏度、线性度及其在放电统计特性上的差异。

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基于数据校核与图卷积神经网络的高容错配电网故障诊断方法

高艺文, 苏学能, 张华, 姜思远, 高红均

电工电能新技术. 2024, 43(2): 95-104. https://doi.org/10.12067/ATEEE2301024

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目前运用配电网中的多源故障遥信数据对配电网故障进行诊断的技术逐渐火热，但由于信息的误报、漏报使得诊断结果往往不尽如人意。针对配电网多源故障信息不健全的问题，本文提出了一种将数据校核操作与图卷积神经网络相结合的高容错性配电网故障诊断方法，旨在利用不健全故障信息对配电网进行故障诊断。首先，将多源故障遥信数据作归一化处理后再进行数据校核，从源头改善数据的不健全性；接着，根据配电网图模将多源故障数据转化为故障图数据；最后，将故障图数据送入图卷积神经网络进行学习训练，训练完毕的模型在部署后可实现对配电网的故障诊断。在Python 3.7平台进行实验，通过算例分析证明本文所提方法可有效提高配电网故障诊断的容错性。

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中英文目录（2024年第2期）

电工电能新技术. 2024, 43(2): 105-106.

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2024年, 第43卷, 第2期　刊出日期：2024-02-23

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