电工电能新技术

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陈洋，肖一诺，陈佳鸿，王博，邹涛，姜伟

电工电能新技术. 2026, 45(5): 1-18. https://doi.org/10.12067/ATEEE2502013

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锂离子电池广泛应用于电动汽车、储能设备和消费电子中，但其安全性和性能管理仍面临挑战。超声检测技术凭借无损、实时等特性，被广泛应用于电池内部状态多维度检测，为探索电池安全与性能管理提供崭新视角。本文系统综述了超声技术在电池安全与性能检测中的应用，涵盖状态估计、热失控、析锂、极化与产气等关键问题。超声技术能够灵敏地捕捉电池内部温度波动、结构变化及气体生成，为早期故障检测和精准状态估计提供了支持。未来超声检测在电池性能提升、健康管理和全生命周期优化中具有广阔应用前景，为智能电池管理系统的创新发展提供可靠支持。

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预设参考电流相位偏移的单级式交错并联反激微型逆变器无功控制策略

翁小龙，张波，曾洋斌，刘垚

电工电能新技术. 2026, 45(5): 19-29. https://doi.org/10.12067/ATEEE2601022

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本文针对单级式交错并联反激微型光伏逆变器，提出一种能够直接向电网提供无功功率的控制策略。该策略通过实时调整输出电流的参考信号波形，精确控制实际并网电流，使其与电网电压之间产生预设的相位偏移，从而实现无功功率的灵活调控，根据电网电压的动态变化，自适应地生成与之匹配的最优参考电流波形，形成适应性的无功补偿机制，提高无功功率控制策略的性能。仿真分析与实验测试结果表明，所提控制策略在关键性能指标优于传统控制方法，不仅拓宽了功率因数的可调节范围，还有效降低输出电流的总谐波失真率，且结构简单、高效、可靠，具有实用性。

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考虑不稳定运行情况和集群间相互作用的精准化多逆变器聚合方法

江友华，金家华，谢振刚，黄志敏，杨金婉

电工电能新技术. 2026, 45(5): 30-41. https://doi.org/10.12067/ATEEE2409014

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伴随新能源逆变器数量的增多，基于电磁暂态的单台逆变器累加模型虽精确但会徒增大量冗余计算，无法满足多机协同控制对实时性的要求，而不完备的简化聚合模型和传统“一刀切”的聚合方法又无法满足新型电力系统对精确调度功率精度的要求。因此，本文提出一种考虑不稳定运行情况和集群间相互作用的精准化多逆变器聚合方法。首先从聚合模型类型出发分析探究了影响聚合模型精度的主要原因，其次将系统发生不稳定运行情况和集群间相互作用纳入对逆变器的分群判定中，并按照分群结果使用加权参数计算方法构建了适用于逆变器的聚合模型，在保留系统动态特性的同时，保证了聚合模型在稳定和不稳定运行情况下功率的精准度。最后通过对8台单相并网逆变器在不同工况下的仿真实验，验证了所提方法的准确性。

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一种考虑压应力及宽频的J-A磁滞模型

朱龙飞，李星仪，张丹，范博文，张岳

电工电能新技术. 2026, 45(5): 42-52. https://doi.org/10.12067/ATEEE2501019

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随着运行频率区间持续拓宽，同时电机在装配环节易受到压应力作用影响，本文针对压应力与频率对J-A磁滞模型的作用规律展开研究，针对压应力及宽频，构建了一种改进的J-A磁滞模型。首先，构建了适用于静态条件下的新型J-A磁滞模型。在此基础上，通过多项式响应面法，实现了考虑压应力的静态J-A磁滞模型的构建；其次，引入分数阶导数理论，构建两项式动态J-A磁滞模型，将其与考虑压应力的静态J-A磁滞模型相结合，综合考虑压应力与高频工况的耦合作用，推导不同频段的压应力作用下分数阶阶数及改进阻尼系数的解析表达式。实验验证结果显示，新型静态J-A磁滞模型的损耗计算平均误差低于1.5%，基于多项式拟合所得参数的平均误差不超过10%，采用分数阶导数的两项式动态J-A磁滞模型，损耗计算平均误差不超过5%，且二者结合后的损耗计算平均误差也不超过5%。最后，采用有效体积法，建立了一种磁滞损耗计算方法，该方法用于叠层铁心损耗计算时，误差不超过10%。

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转子相变液冷系统中矩形管道换热特性研究

李瑞玮，赵晟，阮琳，李志

电工电能新技术. 2026, 45(5): 53-62. https://doi.org/10.12067/ATEEE2512018

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为适应大容量水电机组向高转速发展的需求，立式电机转子高效冷却技术亟待研究。蒸发冷却技术凭借传热效率高、温度均匀性好的特点，将会成为转子冷却极具竞争优势的解决方案之一，但目前转子磁极线圈相变液冷系统设计缺乏有效指导。本文聚焦平行于竖直转轴旋转的矩形截面冷却通道，开展了系统性理论分析及实验研究，探究了离心加速度（30g~70g）和热负荷（200~500 W）对转子相变液冷系统矩形管道换热特性的影响规律。理论推导平行转轴旋转的管内受热流体的动量方程和能量方程发现，旋转管道内流动及换热过程受有效格拉晓夫数Greff、罗斯比数Ro、雷诺数Re、普朗特数Pr等无量纲数共同作用。实验结果表明，管道的换热特性受离心加速度和热负荷的协同影响，属于典型的混合对流换热场景（0.1

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基于分布电路等效模型的托卡马克超导线圈电压分布特性研究

李燎，黄恒超，肖业政，刘怀超，郑龙贵，韩旭涛，李军浩

电工电能新技术. 2026, 45(5): 63-71. https://doi.org/10.12067/ATEEE2407057

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中国聚变工程实验堆是中国磁约束聚变发展路线图中下一个新型全超导托卡马克装置，中心螺线管线圈是该托卡马克装置中产生磁场、约束等离子体的关键部件。在装置运行时超导线圈会承受复杂的电磁脉冲、快速变化电应力。为研究超导线圈电压分布特性，本文围绕中心螺线管模型线圈实体结构，以单匝线圈作为基本单元建立分布电路等效模型，计算获得实际工况下超导线圈在等离子体不同放电阶段中的端电压应力作用差异与不同位置匝间电压分布。结果表明超导线圈端电压在输入电流改变时的振荡波形包含600 Hz、6.0 kHz、7.3 kHz三种频率分量。在产生等离子体时线圈端电压最高，振荡幅值达到-6.67 kV。超导线圈外侧匝间电压高于内侧匝间电压，外侧线圈中部、内侧线圈中下部的匝间电压较高。内侧线圈偶数层匝间电压大于相邻奇数层，外侧线圈奇数层匝间电压大于相邻偶数层。该研究对超导线圈电压分布特性进行准确计算，对未来中国聚变工程实验堆超导线圈的绝缘结构优化与装置安全运行具有重要意义。

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基于去极化电流稀疏分解的抽蓄电机定子绕组绝缘介电响应等效电路参数辨识

朱光亚，马世宇，张跃，杨帅，王冰雁

电工电能新技术. 2026, 45(5): 72-84. https://doi.org/10.12067/ATEEE2505016

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准确诊断抽水蓄能电机定子绕组的绝缘状态对保证抽水蓄能电机的安全运行至关重要。时域介电响应测试是实现抽水蓄能电机类容性设备绝缘状态快速诊断的有效方法之一。为实现绝缘介质电导及弛豫过程特征参数的精确辨识，进而准确计算表征绝缘状态的特征参数，准确诊断抽蓄电机定子绕组主绝缘状态，本文提出一种以去极化电流稀疏分解为基础的定子绕组绝缘介质等效电路参数辨识方法。首先，将测试所得去极化电流分解为各阶物理模态，为各阶模态建立相应的振幅系数后利用贪婪算法计算不同模态的最优振幅系数，将代表主绝缘弛豫特性的主导模态与代表噪声干扰的虚假模态进行分离，基于主导模态求解介电响应等效电路参数，从而实现对弛豫特征参数的精确辨识。最后，通过仿真验证了方法的准确性，结合实验室测试验证了方法的有效性。

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基于PCA与TOPSIS融合分析的晶闸管健康状态评估方法

代海涛，操昭涵，高栋，李浩，宋慧慧，张洪辉，庞磊

电工电能新技术. 2026, 45(5): 85-94. https://doi.org/10.12067/ATEEE2403037

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高压晶闸管作为超特高压换流阀的核心器件，其性能退化易引发设备乃至系统故障，精准评估其健康状态对电网稳定运行意义重大。针对现有评估方法主观性强、模型复杂或考虑因素不全面等不足，本文搭建了高压晶闸管稳态电加速应力退化实验平台，选取 KP03XY8500 型平板压接式高压晶闸管开展 1 000 h 电压加速退化试验，系统监测反向恢复电荷、通态电压、正反向漏电流、门极触发特性等关键参数的变化规律。实验结果表明，晶闸管退化过程中各特性参数均有不同程度波动，其中反向漏电流显著增大且测量不稳定是核心失效表征，其主要失效模式为反向阻断功能退化。在此基础上，提出一种主成分分析-逼近理想解排序法（PCA-TOPSIS）融合评估模型，利用主成分分析法提取反向漏电流作为核心特征量，改进TOPSIS法的性能评估流程，构建晶闸管健康度评价指标，并划分健康、中度老化、重度老化三类状态区间。并通过拟合失效率与健康度的关系曲线，实现了晶闸管健康状态的量化评估，拟合优度达0.942 9，为高压晶闸管的运维检修提供了科学依据。

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智能电网卫星通信系统的同频干扰消除方法研究

黄颖婕，王鹏，杨蓉，叶佳

电工电能新技术. 2026, 45(5): 95-103. https://doi.org/10.12067/ATEEE2409001

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随着智能电网的不断发展，稳定可靠的通信网络成为其正常运行的关键。卫星通信因其覆盖范围广、抗干扰能力强，成为智能电网通信系统的重要组成部分，尤其在传统通信手段难以覆盖的区域。然而，由于频谱资源有限，低地球轨道（LEO）卫星与地球静止轨道（GEO）卫星在共享频段下为电网设备提供服务时，同频干扰问题日益严重，影响了系统的通信质量和可靠性。当服务于电网的LEO卫星与GEO卫星在共享频段下为电网设备提供通信服务时，LEO电网地面接收器不仅接收期望信号，还会受到来自GEO卫星的干扰。为解决这一问题，本文提出了一种结合发射波束赋形和可重构智能表面（RIS）相移设计的算法。该算法通过增强卫星与电网终端之间的信息传输，并优化RIS反射路径和相移设置，有效减少了网络中的非期望干扰。仿真结果表明，本文所提方法在扩展无线网络覆盖范围和提高系统信干噪比方面表现优异，为智能电网系统中的高效可靠卫星通信提供了有力支持。

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考虑中长期时序运行模拟的多类型机组检修模型

周君吉，邓方钊，邓振立，李虎军，吴雄，黄盛金

电工电能新技术. 2026, 45(5): 104-113. https://doi.org/10.12067/ATEEE2411038

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制定合理的机组检修计划是电力系统中长期稳定运行的关键，考虑到时序生产模拟时间分辨率小且计算量大，在电力检修模型中直接耦合系统中长期时序运行模拟存在问题规模大、计算难度高等难题。针对以上问题，本文建立了考虑电力系统中长期时序运行模拟的多类型机组检修模型，以经济性最优为目标，综合考虑多类型机组运行约束以及火电、水电、抽水蓄能三种不同类型待检修机组的检修模型。引入自适应聚类的年度全景时间序列构造方法和聚类机组组合（CUC）方法，从时间和空间两方面对模型的求解进行加速。最后通过算例分析验证了所提模型和加速求解方法的有效性，所提检修模型能考虑细分辨率的中长期时序运行，大大加快求解效率，对于同时获得不同类型机组合理、经济的检修安排和年调节水电电量分配具有重要的应用价值。

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隧道电缆稳态温度场仿真及其影响因素研究

吴吉，卫亮亮，饶章权，余欣，陈宇慧，赵学童

电工电能新技术. 2026, 45(5): 114-124. https://doi.org/10.12067/ATEEE2408022

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随着城市化进程的加快和新型电力系统快速建设，电缆隧道作为电力输送的重要方式，其稳态温度场的分布对于电缆的传输效率和运行安全有着重要影响。本文采用有限元分析法，使用COMSOL Multiphysics软件建立了电缆在隧道敷设下的三维电-热-流-辐射耦合模型，通过分析模型敷设环境来设定边界条件，基于控制变量法研究了不同的电缆运行方式、环境温度、湿度和空气流动对电缆稳态温度场的影响规律。结果表明，隧道内的环境温度和风速是影响电缆温度场的主要因素，在该仿真模型下，环境温度和电缆温度场呈线性关系；隧道内的通风对降低电缆温度至关重要，但当风速超过2 m/s时，对电缆温度的降低达到了饱和；不同的运行方式和空气湿度变化对电缆的温度影响较小。通过分析这些因素的影响规律，为隧道电缆系统的设计以及运行提供了重要的理论依据和参考价值。

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基于光谱图像的绝缘子污秽层湿润度原位可视化反演方法

秦军，任明，陈峻宇，於慧敏，徐骏，缪金，陈静静

电工电能新技术. 2026, 45(5): 125-134. https://doi.org/10.12067/ATEEE2410001

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掌握绝缘子污秽层湿润度及其动态变化，对于研究绝缘湿闪络机理和优化绝缘子设计具有重要意义。为了实现污秽绝缘子湿润度分布状态的可视化原位分析，本文提出了一种基于光谱图像回归分析的绝缘子污秽层湿润度检测及反演方法。首先搭建人工雾室和高光谱成像检测平台，获得了不同湿润度的污秽绝缘子样品的高光谱图像数据，然后分别建立了基于原始光谱数据和6种光谱预处理结果的偏最小二乘回归（PLSR）模型，结果表明，光谱倒数（RE）模型在验证集的决定系数R2和均方根误差RMSE分别达到了0.994 2和0.037 0，可以有效地提高PLSR模型效果。在RE模型的基础上，本文进一步通过特征波段提取去除冗余光谱数据并降低数据维度，从而获得更优异的PLSR模型效果，其中随机蛙跳（RF）算法所建立的10个特征波段模型具有最优的建模性能，所建立的RE-RF-PLSR模型在验证集的R2和RMSE分别达到了0.996 7和0.027 8。最后，根据所建立的RE-RF-PLSR模型，有效获得每个像素点的湿润度计算结果，实现了污秽绝缘子湿润度分布原位可视化反演。

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基于SDU-Net的EMAT信号去噪方法

黄羽，戴旭晖，肖江滔，屈文锋，张兆闯，马军，王强钢

电工电能新技术. 2026, 45(5): 135-144. https://doi.org/10.12067/ATEEE2410008

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随着长期运行，气体绝缘高压输电线路(GIL)内部的气体绝缘介质和管道材料可能会出现老化、腐蚀等问题，定期检测有助于及早发现潜在的故障隐患。与传统的压电超声技术相比，电磁超声换能器(EMAT)无需物理接触或耦合介质即可实施检测，具有更高的测量精度，同时对管道表面粗糙度变化表现出更好的适应性。但由于电磁超声换能器换能效率低，获得回波信号中掺杂大量噪声和干扰，信噪比较低，合理设计算法从中提取有效信号，提高信噪比，对于电磁超声无损检测具有重要意义。为了解决这一问题，本文提出了一种基于SDU-Net的EMAT回波信号重建方法。首先，将经过数据增强的含噪信号和原始干净信号作为深度网络的输入。然后，优化网络结构和损失函数提高从EMAT信号中提取特征和重建干净回波的能力。本文使用不同信噪比的信号与卷积自编码器（CAE）和卷积神经网络（CNN）方法进行对比，结果表明，与CAE和CNN方法相比，所提出的SDU-Net方法在去噪任务中使重构信号的信噪比平均提升至20 dB以上，有效地恢复回波信号。

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中英文目录（2026年第5期）

电工电能新技术. 2026, 45(5): 145-146.

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2026年, 第45卷, 第5期　刊出日期：2026-05-23

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