最新刊期

    2026年第62卷第4期

      综述

    • 刘洪顺, 隋宜臻, 赵茹雪, 武宏斌, 任富强, 李清泉, 李元
      2026, 62(4): 1-16. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.001
      摘要:换流变压器作为交直流输电环节中的关键设备,其运行的稳定性和安全性直接关系到整个电力系统的可靠性与稳定水平。近年来,由高能电弧引发的换流变压器爆燃事故呈现高发趋势,已成为影响电网运行安全的主要隐患之一。由于油纸绝缘中的气泡在电场、温度场等作用下,对油纸绝缘的绝缘性能有显著影响,在高能电弧的形成过程中起着至关重要的作用,因此探究换流变压器油纸绝缘气泡动态行为与高能电弧演化机理及其防治技术具有重要意义。为此系统综述了换流变压器油纸绝缘气泡的产生机理与复杂动态行为,重点总结了热致与电致气泡在不同工况下的形成机理,并进一步介绍了气泡簇爆发与局部放电演化之间的耦合机制。通过总结放电阶段划分与预警方法,归纳了当前高能电弧前兆识别方法及其存在的问题,最后从材料改性与油路结构控制两个层面综述了典型的放电抑制技术路径,为换流变压器电弧前兆预警与防治、保障交直流输电系统安全可靠运行提供思路。  
      关键词:换流变压器;油纸绝缘;气泡;高能电弧   
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      更新时间:2026-04-08
    • 赵洋, 马宪伟, 程养春, 黄子健, 周戈, 郭甜
      2026, 62(4): 17-28. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.002
      摘要:高压电缆金属护套接地系统对电缆安全运行至关重要,同时故障占比较高。金属护套接地电流的监测结果能够反映电缆金属护套接地系统健康状态,是评价高压电缆线路运行状态的重要依据。解释了金属护套环流的形成机理,介绍了金属护套接地系统的常见缺陷,对国内外应用金属护套电流诊断金属护套接地系统缺陷的判据进行了全面梳理,并通过现场案例比较了现行判据的效果,为进一步提出更准确和全面的诊断判据提供参考。  
      关键词:高压电缆;护套电流;故障诊断;综述   
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      更新时间:2026-04-08

      研究与分析

    • 刘书瀚, 庄园, 李晨颉, 汪毅峰, 李江涛
      2026, 62(4): 29-39. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.003
      摘要:柔性直流配电网因其电能质量、供电效率以及运行成本等方面的突出优势备受青睐。作为一种新型的配电系统,柔直配电的故障暂态特性亟需进一步的研究和完善,直流断路器的加入也导致了系统故障暂态特性发生了根本变化。针对含直流断路器的环网型柔直配电网故障暂态特性研究,首先,构建了±10 kV环网型柔直配电网的电磁暂态仿真模型,基于有无直流断路器设计了两种系统保护动作方案;其次,将柔性直流配电系统分为4个故障区,选取需要重点研究的典型故障工况,确定电压监测点位置;最后,针对换流阀区域故障和直流线路故障,仿真分析了其无保护时的固有故障暂态特性以及有无直流断路器两种保护动作方案下的操作过电压暂态特征,并对其技术优势和应用前景进行比较。文中的研究对环网型柔性直流配电网的绝缘配合方案设计有较大意义。  
      关键词:柔性直流配电网;直流断路器;故障暂态特性;PSCAD/EMTDC   
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      更新时间:2026-04-08
    • 董华军, 李东恒, 时佳, 库照宇, 赵一鉴
      2026, 62(4): 40-47. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.004
      摘要:研究如何改善永磁操动机构动态特性以减小触头合闸弹跳现象对提高真空断路器的工作性能具有重要意义。文中采用Ansoft Maxwell建立12 kV真空断路器单稳态永磁操动机构电磁场仿真模型,通过参数化建模仿真技术对机构永磁体及动铁心的尺寸参数进行优化设计,计算了永磁机构合闸过程动态特性;利用ADAMS建立真空断路器动力学仿真模型,将永磁机构动态计算结果导入ADAMS中作为合闸速度驱动控制,对断路器合闸过程计算得到触头的运动特性;分析了机构合闸线圈参数、触头弹簧预压力和分闸弹簧预压力对真空断路器触头合闸动态特性的影响。计算结果表明:合闸线圈线径与断路器触头合闸速度、触头弹跳时间均呈现正向增长关系,与机构合闸响应时间呈现负向关系;分闸弹簧预压力与机构合闸响应时间呈现正向关系;触头弹簧预压力对触头弹跳时间有着显著负向影响关系,但对触头合闸速度及响应时间影响较小,可忽略不计。  
      关键词:虚拟样机;永磁操动机构;真空灭弧室;合闸弹跳   
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      更新时间:2026-04-08
    • 开关柜绝缘件嵌入式RFID柔性温度标签天线设计研究

      徐世泽, 白桦, 邱益林, 徐凯宏, 李江涛, 郑昕雷, 严泽鑫
      2026, 62(4): 48-55. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.005
      摘要:无源无线的RFID开关柜温度测量系统较其他传统温度监测技术有易于布置、供能稳定和自组网通讯等优点,有广阔的应用前景。文中首先介绍了RFID温度测量系统的工作机理,讨论该系统在开关柜环境中使用的可行性;其次,文中设计了一种柔性FPC基底的RFID感温标签天线,并仿真研究了所设计天线的相关性能指标;最后,文中详细讨论了开关柜环境和布置方式对感温标签天线性能的影响情况,并根据开关柜内热源环境提出一种嵌入绝缘件(绝缘套管)的RFID柔性温度标签布置方案。研究表明该测量方法可以采集到较为准确的导杆温度信息,易于维护,对提高开关柜智能化水平,推进电力设备温度测量技术发展具有一定的指导意义。  
      关键词:开关柜;温度测量;RFID;嵌入式传感器;超高频天线   
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      更新时间:2026-04-08
    • 基于磁芯复位的脉冲变压器剩磁抑制与输出特性分析

      支玉婷, 张家兴, 魏笔洋, 邱立, 方春华, 江进波
      2026, 62(4): 56-65. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.006
      摘要:脉冲变压器广泛应用于气体开关触发器,磁芯剩磁导致触发器在重频运行时输出波形的一致性不高,使气体开关导通时延和抖动发生变化。磁芯复位是消除剩磁影响的有效方法,目前研究多基于经验公式估算复位电流,存在复位时间长、精度不足的问题。通过测试磁芯的脉冲磁化特性,建立了基于磁芯非线性的脉冲变压器场路耦合模型,分析剩磁与复位过程对输出特性的影响,并对复位电流大小、隔离电感及旁路电容等关键参数进行了仿真优化。针对20 kV级气体开关触发器,依据优化的磁芯复位电路,测试其重频工况下的输出性能。实验结果表明,设计的直流复位电路可以隔离脉冲高压,提高磁芯利用率,脉冲输出波形的平均幅值为19.88 kV,离散系数为0.08%,脉冲前沿平均值为3.32 μs,离散系数为0.42%,脉宽平均值为3.77 μs,离散系数为0.21%,波形的一致性较高。  
      关键词:脉冲变压器;场路耦合仿真;输出特性;磁芯复位   
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      更新时间:2026-04-08
    • 贾灵杰, 王琦, 李柳霞, 李金璐, 刘毅
      2026, 62(4): 66-73. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.007
      摘要:油中电弧放电是变压器燃爆事故的主要诱因,随着电力系统发展和电压等级提升,暂态脉冲电压频率和幅值增加,使得油中电弧放电行为变得更加复杂。研究旨在探讨脉冲电压下变压器油中电弧放电的电弧及激波形态变化。为此,设计并搭建了高压脉冲放电油击穿实验平台,通过同步采集脉冲电弧放电过程中的电压—电流信号,并结合高速摄影技术,捕捉了油中电弧放电动态演变及激波的传播过程。研究分析了放电过程中电弧与激波的形态变化规律及其相互作用机制,并探讨了不同电极间隙对电弧及激波直径的影响。实验结果表明:油中放电时电弧膨胀速度较水中放电情况下更快,在更短时间内电弧膨胀至最大,激波分离时,电弧呈现缩小趋势,随后激波气泡破裂后电弧呈现膨胀趋势;放电间隙距离对激波形态有显著影响,激波形态可等效为两个椭球体的叠加;电弧放电初期,电弧膨胀体积与施加电压有关,后期则与间隙长度成正比。研究为脉冲电压下油中电弧放电的电弧及激波形态变化提供了新的实验依据,对精细化变压器形变破裂建模具有重要参考价值。  
      关键词:脉冲电压;变压器油;电弧放电;激波;电极间隙   
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      更新时间:2026-04-08
    • 户内变压器火灾烟气及温度时空发展特性研究

      苏文, 范明豪, 王海伟, 杨康博, 黄钰期
      2026, 62(4): 74-81. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.008
      摘要:水喷雾系统是变压器火灾抑制的重要手段。文中针对配备水喷雾系统的变压器室,利用FDS软件对喷雾作用下的变压器室火灾发展进行了数值模拟研究,获得火灾发展过程中的变压器室温度变化和碳烟生成及分布规律。结果表明:对于无喷雾作用的情况,处于燃烧区域的观测点1的最高温度可以达到966℃,之后逐渐下降,最终在500℃附近波动。燃烧产生的碳烟产生后首先聚集于变压器室顶部,然后向四周扩散,最终逐渐弥漫整个变压器室。喷雾的作用主要体现在降低火灾进程中同一时间的热释放速率及温度,但对室内的烟羽流运动影响不大。喷雾液滴的运动与碳烟的运动轨迹接近。变压器室近壁面处的温度主要受到碳烟扩散的影响。  
      关键词:变压器室;火灾动力学模拟(FDS);水喷雾   
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      更新时间:2026-04-08
    • 含压力释放阀升高座应对内部电弧故障的数值模拟研究

      邓军, 谢志成, 关庆罡, 陈星, 周海滨, 付瑶, 王宁, 郝蕊, 徐强, 陈健云
      2026, 62(4): 82-88. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.009
      摘要:变压器发生内部电弧放电故障时,如不能有效泄压将导致破坏爆炸,为减少爆炸的隐患和经济损失进行了变压器加装泄压装置数值模拟研究。在变压器升高座模型上,加装了压力释放阀的泄压装置,同时设置了未加装压力释放阀的升高座模型作为对照组,对比分析了泄压装置对变压器升高座抗爆的影响。运用Autodyn软件建立了变压器升高座CEL多物质流固耦合模型,进行爆炸模拟和动力结果分析,得到变压器爆炸动态响应的变形云图和应力云图,通过与试验结果的对比,验证了所建耦合模型的可靠性。在此基础上,通过在变压器升高座内壁上布置测点,得到爆炸动态响应的压强曲线和应力曲线,掌握了内爆过程中封闭装置内壁超压分布情况,进一步揭示内爆规律。结果表明:与未设置泄压装置的仿真结果进行对比分析,增加压力释放阀泄压装置能够安全、可靠的预防变压器超压爆裂损坏,研究结果有助于变压器防爆装置的合理优化设计,避免变压器油箱内部电弧放电真实尺寸模拟试验的复杂性与危险性。  
      关键词:变压器;升高座;防爆;压力释放阀;数值模拟   
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      更新时间:2026-04-08
    • 10 kV整只避雷器冲击老化特性研究

      王博闻, 陆佳政, 林天煜, 付志瑶, 龙剑涛, 石鑫
      2026, 62(4): 89-97. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.010
      摘要:金属氧化物避雷器由于优异的非线性特性在输电线路雷击防护方面得到了充分的应用,但雷击电流过大时,避雷器常常由于冲击老化出现故障,甚至炸裂,严重影响电网运行安全。文中基于搭建的冲击大电流试验平台,测试不同电流幅值下整只避雷器的耐受冲击次数以及在冲击老化过程中直流1 mA下的参考电压(U1mA)和阻性电流IL的变化规律,表明避雷器的冲击寿命具有临界性并通过电子扫描显微镜(SEM)以及光电子能谱(XPS)的微观表征对其进行机理解释。同时通过基于随机Voronoi网络的电阻片热—力有限元仿真分析以及电阻片釉层加热试验对避雷器在冲击老化过程中的失效形式进行分析:电阻片晶粒出现局部熔融后电阻片温升剧烈上升,由于局部过热使得釉层融化,导致沿面闪络;同时,电阻片局部融化后,电流与热量的集中导致应力远大于电阻片的极限值,从而出现炸裂。最终提出了一种新的线路避雷器损坏预测方法:通过基于雷电流幅值的经验公式对冲击寿命进行预测,通过雷电流幅值概率建立雷击次数与落雷密度的关系,从而得到避雷器损坏率与落雷密度的经验公式。  
      关键词:整只避雷器;氧化锌电阻片;冲击老化;阻性电流;寿命预测   
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      更新时间:2026-04-08
    • 500 kV避雷器上节泄漏电流测试研究

      刘晓飞, 王涛, 贾晓瑜, 李建鹏, 胡伟涛, 张宝全, 赵智龙
      2026, 62(4): 98-103. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.011
      摘要:文中主要对不拆线试验测试500 kV电压等级避雷器直流泄漏电流超标问题进行研究。针对多节避雷器上节0.75U1mA下泄漏电流超标问题,采用Ansys Maxwell仿真和现场测试开展系统分析。提出解决该问题的现场测试方案,并得出该方案可有效降低电离电流对测试结果的影响,提高泄漏电流测试准确性的结论。现场测试结论与仿真结果一致。  
      关键词:避雷器;0.75U1mA;电离电流;有限元;试验误差   
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      更新时间:2026-04-08
    • 王胜辉, 买佳敏, 李博
      2026, 62(4): 104-112. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.012
      摘要:为研究严重大雾天气下污秽零值绝缘子串的发热特性,文中建立了110 kV悬式瓷绝缘子串的电热耦合模型,分析了零值绝缘子在串中不同位置、不同污秽等级以及不同污秽分布对绝缘子串温度分布的影响特性,试验验证了仿真结果的有效性。研究表明:当盐密为0.04 mg/cm2的零值绝缘子串发热达到稳定时,串中零值绝缘子温度最低,而正常绝缘子温度明显增加,其增加的幅度受零值绝缘子的位置影响较大;污秽等级越高零值绝缘子串发热越严重,但串中零值绝缘子的温度随污秽等级提高其增加量最少,高压侧绝缘子温度增加较多,低压侧绝缘子温度增加最为明显。当绝缘子上、下表面有污秽层时,下表面污秽层引起的温度升高现象更严重,零值绝缘子温度分布曲线在两种污秽分布方式下趋势一致,正常绝缘子的表面温度最大值出现在高电阻区,温度最低值出现在低电阻区。污秽层在下盘面沿环带分布的不均匀度越大,绝缘子串的整体温度越高,盐密度增大时其影响减弱。  
      关键词:零值绝缘子;电热耦合;湿污层;发热特性   
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      更新时间:2026-04-08
    • 基于PSO-SVM的多场景绝缘子劣化判定研究

      王思华, 徐贺节, 刘爽, 王俊喆, 石天舒
      2026, 62(4): 113-121. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.013
      摘要:输电线路一般是根据不同的输电等级以及环境差异配置的,不同电压等级及环境的瓷绝缘子串配置不同,目前基于同一判定标准对多场景下绝缘子劣化判定容易造成误判。因此需要一种可以对不同场景下瓷绝缘子劣化状态有效判定方法。文中利用有限元软件模拟得到不同场景下分布电压数据集,基于PSOSVM算法构建了绝缘子劣化判定模型。通过有限元仿真模拟了不同结构变量的多场景330 kV交流输电线路瓷绝缘子串电场分布,确定主要影响瓷绝缘子串电压分布的因素;根据主要影响因素进行场景分类,使用PSO-SVM模型对不同场景的绝缘子劣化状态分类判定。同时,为验证模型的实用性及有效性,将PSO-SVM(particle swarm optimization-support vector machines)模型与支持向量机(SVM)和遗传算法支持向量机(genetic algorithm-optimization support vector,GA-SVM)进行对比,结果表明PSO-SVM预测精度高于其他两种算法,计算速度也更快,对不同场景下的瓷绝缘子串劣化判定具有一定的参考意义。  
      关键词:劣化绝缘子;电压分布;有限元;多场景;PSO-SVM   
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      更新时间:2026-04-08
    • LCL型逆变器并网联合控制延时补偿策略

      刘云飞, 张继红, 谢波, 于鸿雁, 吴振奎, 李忠虎
      2026, 62(4): 122-131. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.014
      摘要:三相LCL储能元件是目前最常用的滤波设备。针对规模化分布式发电系统有源阻尼控制策略引起的逆变器输出电流波形时滞、失真、甚至影响电能质量等问题,文章建立了LCL型三相逆变器等值电路模型、分析了控制过程中时滞产生的主要因素和对系统特性的影响,设计了基于复合控制策略的延时补偿方案;引入延时补偿环节,利用超前环节计算延时,确定最优相位补偿点,同时引入低通滤波环节抑制补偿支路的谐波分量,从而拓展主动阻尼的有效作用区域,确保等效电阻始终为正的设计约束。应用预估时间控制方法补偿零阶保持器引起的延时,达到了控制预期目的。最后,采用仿真和实验手段验证所提控制策略的有效性。  
      关键词:交流滤波;延时补偿;超前环节;主动阻尼;零阶保持器   
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      更新时间:2026-04-08
    • 冲击电压激励下的CVT宽频建模及传输特性研究

      刘坤雄, 李楠, 张小庆, 李俊, 刘瑶, 任蔷, 曾翔君
      2026, 62(4): 132-142. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.015
      摘要:基于CVT的物理结构和工作原理,文中提出一种适用于MHz级的CVT宽频等效模型;以典型110 kV CVT为研究对象,给出了宽频模型元件参数的测量方法;结合实测参数,通过对比雷电冲击电压仿真与试验波形,验证了所提模型的正确性;最后,分析了影响CVT传递特性的关键因素,并通过定量的方法研究杂散参数变化对CVT传输特性的影响规律。所述宽频模型对于CVT谐波电压和暂态电压的测量具有重要意义,为CVT参数辨识和故障诊断提供理论依据。  
      关键词:电容式电压互感器;宽频模型;传输特性;杂散电容;暂态过电压   
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      更新时间:2026-04-08
    • 铜铝过渡接头可分离式电磁压接线圈设计及实验研究

      魏炜, 白晓斌, 常江, 路志建, 杨兰均
      2026, 62(4): 143-151. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.016
      摘要:磁场线圈是电磁成形设备的关键组成部分,其结构及性能影响着电磁成形的效果。目前基础研究中所提到的可分离式线圈存在能量利用率低、寿命低的问题,因此,为了将电磁成形技术应用于铜铝过渡接头制作领域,需要研发高强度、高能量利用率的可分离式磁场线圈。文中设计了基于外置集磁器的可分离式线圈,并使用可分离线圈进行了铜铝接头压接实验研究。通过电磁场—结构场有限元仿真,研究了放电频率、线圈和集磁器结构等参数对成形效果和集磁器工作区磁感应强度的影响规律;铜铝接头压接实验研究结果表明:随着脉冲电容器组放电电压的提高,外管形变不均匀度降低;并且铜铝接头的接触电阻阻值及波动范围减小,抗拉力增大,放电电压高于14 kV时,铜铝接头强度高于铝绞线本体;对放电电压14 kV及以上的接头界面微观分析发现,随着碰撞速度的增大,波状界面波长及峰值增大;对Cu/Al焊接界面线扫发现长度为2 μm左右的元素互扩散,并未发生界面熔融现象。因此铜铝接头结合机理主要分为以下两方面:由于元素互扩散在界面处形成原子键合;由于高速率撞击产生强烈塑形变形从而形成冶金结合。  
      关键词:电磁压接;可分离式线圈;数值模拟;接触电阻;结合机理   
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      更新时间:2026-04-08
    • 乔天骄, 张雷, 许中阳, 李威, 李勇华
      2026, 62(4): 152-159. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.017
      摘要:高比例可再生能源并网需建设更多的交直流输电网,再生能源输电不可避免经过山火高发区域。为提升输电线路的山火预防能力,文中研究了基于多维联合动态监测的输电线路山火风险预警和运行决策方法。发生山火时,通过多维联合的山火监测体系迅速确定火点,结合植被、地形、风速等因素,动态计算山火蔓延至输电线路的概率。通过试验研究坡度、风速对火焰条件下间隙击穿电压的影响。结合山火蔓延和考虑环境因素的击穿特性,计算输电线路的击穿跳闸概率,发布山火风险预警,提出对应的运行决策,对输电线路安全稳定运行具有重要意义。  
      关键词:多维联合监测;山火预警;山火蔓延;间隙击穿特性   
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      更新时间:2026-04-08
    • 基于多因素驱动的输电线路区域雷击跳闸风险评估

      范凯, 周腊吾, 梁宇, 龙乐云, 黄彪
      2026, 62(4): 160-167. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.018
      摘要:雷击是引发输电线路跳闸故障的主要原因之一,严重影响电网安全稳定运行。为有针对性地指导输电线路的防雷设计和改造,文中提出了基于多因素驱动的输电线路区域雷击跳闸风险评估方法。首先,综合考虑气象、电网、环境影响因素,构建完整有效的样本空间;其次,基于6种较优回归算法(XGBoost、RF、Bagging、GBRT、DT及KNN),对样本数据进行训练及验证;然后,选取拟合优度最高的XGBoost算法构建输电线路区域雷击跳闸风险评估模型;最后,算例结果表明:雷击故障点落在风险区域占75%,区域风险等级与单位面积跳闸次数的相关系数为0.983 3。风险评估等级越高,发生雷击跳闸故障的概率越大,验证了所提方法对输电线路雷击跳闸的风险区域识别性与风险等级评估有效性。  
      关键词:机器学习;输电线路;雷击跳闸;风险评估   
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      更新时间:2026-04-08
    • 机械智能辅助750 kV同塔双回线路带电作业技术可行性研究

      石刚, 刘锋, 王文卓, 张振
      2026, 62(4): 168-174. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.019
      摘要:针对750 kV同塔双回线路杆塔高、横担尺寸长、上中下三相导线垂直排列布置复杂,对带电作业人员要求高、登塔爬线难度大等问题,研究机械智能辅助相间带电作业技术可行性是十分必要的。文中选取750 kV同塔双回线路的典型塔型和导线布置,建立真型无人机、杆塔和导线的三维仿真模型,计算表明无人机从2 m到0.5 m接近导线抛绳作业时,对导线周围电场影响不大,加大了无人机自身周围电场,理论上此时无人机表面仍然没有起晕,无人机抛绳作业是安全可行的。并且实际测试验证了无人机抛投绝缘绳结合电动升降装置辅助人员进出等电位作业是可行的,为750 kV同塔双回线路智能辅助带电作业的开展提供理论参考。  
      关键词:750 kV同塔双回线路;带电作业;机械智能辅助;抛绳作业   
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      更新时间:2026-04-08
    • 交叉互联接地高压电缆金属护层回路电阻高精度求解方法

      陈腾彪, 林清杰, 李栋, 赵伟利, 雷达, 胡力广, 唐志国
      2026, 62(4): 175-182. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.020
      摘要:高压电力电缆是电能传输的重要设备,金属护层系统是保障高压电缆正常运行的重要组成部分。交叉互联接地高压电缆的三相金属护层之间存在电磁耦合,为护层接地回路电阻的高精度求解带来了困难。为此,文中针对交叉互联接地的高压电缆,提出了采用异频信号激励的金属护层回路电阻带电检测方法,研究了交叉互联接地方式下电缆金属护层接地回路的等效电路模型,分析了三相金属护层各部分回路间的电磁耦合关系;采用对称分量法建立了回路的去耦等效电路模型,消除了耦合电感对回路电阻求解带来的影响,保证了带电条件下检测电缆金属护层接地回路电阻的求解精度,并通过仿真验证了模型的正确性与有效性。  
      关键词:高压电缆;金属护层接地回路;去耦等效;交叉互联接地;回路电阻   
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      更新时间:2026-04-08
    • 张强, 鞠登峰, 黄杰, 曲全磊, 魏斌, 胡靖, 马国明
      2026, 62(4): 183-190. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.021
      摘要:导体温度是制约电缆载流量的直接因素,在隧道电缆集群敷设复杂环境下,现有IEC 60287中的电缆热路模型对电缆温度计算存在误差。为此,基于电场、热场、流体场三场耦合建立了单回高压电缆温度计算仿真模型,针对对流换热系数难以确定的难题,设计建立了电缆多层结构温度原位检测试验平台,基于温升试验实测数据确定了模型中的对流换热系数,与试验结果对比,表明所建立的多场耦合模型可以准确获得单回高压电缆各层温度分布。之后,针对电缆隧道通风强制对流影响,在仿真模型中耦合考虑湍流因素,将单回电缆模型推广为隧道敷设的多回高压电缆模型。对隧道中实际运行的多回高压电缆表面温度和载流量进行实测,结果表明,文中所提出的多场耦合计算方法与IEC方法相比,仿真计算平均误差降低了11.08%。  
      关键词:高压电缆;电热流耦合场仿真;隧道敷设;有限元法   
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      更新时间:2026-04-08
    • 基于图像特征提取的低气压介质阻挡放电均匀性表征研究

      杨昊, 陈苗苗, 周福升, 张昊天, 孙凡, 胡文秀
      2026, 62(4): 191-198. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.022
      摘要:近年来,介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)的均匀放电模式在工业等领域具有较大的应用潜力。通过提取DBD放电图像的特征,提出了周向环差法和径向极差法两种方法对低气压DBD的放电均匀性进行判别,并利用极差值与环差值表征DBD放电均匀程度,给出了不同电压、频率、气压参数条件下DBD放电均匀性的演化规律,验证了周向环差法和径向极差法在评价DBD放电均匀性方面的适用性。结果表明:当周向DBD放电均匀性降低时,放电图像的环差值将显著升高;当径向DBD放电均匀性降低时,放电图像的极差值亦将升高。同时,外施电压和放电频率均与放电强度相关,但对DBD放电均匀性影响较小;气压对DBD放电均匀性影响显著,且随着气压的升高,放电均匀性将呈降低趋势。提出的周向环差法与径向极差法可以实现对DBD放电均匀性的评估,为进一步实现均匀稳定的介质阻挡放电提供依据,对于均匀DBD在材料表面改性等领域应用具有实用性价值。  
      关键词:介质阻挡放电;放电图像;放电均匀性;周向环差法;径向极差法   
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      更新时间:2026-04-08
    • 基于改进循环系统算法的配电网中光储系统协同优化方法

      魏于凯, 赵波, 张芳, 张利
      2026, 62(4): 199-207. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.023
      摘要:为加快构建以新能源为主体的新型电力系统,提高新能源装机比例的同时保障配电网经济稳定运行,在含高渗透率光伏配电网储能系统优化配置的基础上,提出一种光伏与储能系统协同优化的方法。建立使配电网电压波动最小、光伏渗透率最大、总规划成本最优的光储系统协同优化模型。由于模型中的高维非线性多目标问题,采用传统优化算法已难以寻求最优解,因此使用一种循环系统优化(circulatory system based optimization,CSBO)算法,为增加算法对模型问题求解的适应性,引入一种精英策略选择机制并基于快速非支配排序对算法进行改进,并使用熵权法对最优解进行选择。算例分析显示,运用改进的循环系统算法能够得到配电网中最优的光储系统配置方案;与优化光伏装机容量后再配置储能系统相比,协同优化方式使光伏装机容量提升23.5%,规划成本下降4.5%;并通过对比多种智能算法,证明了改进的循环系统算法具有更强的性能。  
      关键词:循环系统算法(CSBO);配电网;分布式光伏;储能系统;优化配置;运行策略   
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      更新时间:2026-04-08
    • 基于迁移学习与残差网络的配电网故障诊断

      周庭栋, 尚海, 何永涛, 李盼盼, 甘平
      2026, 62(4): 208-214. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.024
      摘要:配电网单相接地故障占比较高,存在多种故障类型。如果对不同类型的接地故障进行适当的处理,能有效提高配电网的可靠性和可用性。然而,如何快速区分不同的故障类型,一直以来是一个研究热点。本研究针对高阻接地故障电流和电压特征不明显导致的高阻接地故障检测困难的问题,提出了一种创新的解决方法,即采用迁移学习和深度残差网络对高阻接地故障进行识别。首先,提取单相接地故障后2个周期内的零序电压数据,利用小波变换将零序电压映射为二维时频图;其次,搭建深度残差网络,通过冻结底层参数实现小样本迁移,微调参数对不同的故障样本分类。为了验证算法有效性,搭建了10 kV配电网模型进行仿真。经实验证明,采用该方法可有效检测弧光高阻接地故障信号,并准确识别出这类接地故障。  
      关键词:配电网;深度残差网络;迁移学习;小波变换;弧光高阻接地   
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      更新时间:2026-04-08

      技术讨论

    • 一种基于混合型柔性消弧的实时对地参数测量方法

      郭润生, 王焕明, 李梁, 牛维, 胡帆
      2026, 62(4): 215-222. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.025
      摘要:现有的配电网单相接地电流消弧装置需在配电网正常运行时测量对地参数,在故障时注入电流完成全补偿消弧。但由于三相对地参数随配电网的运行方式不同而发生改变,电流消弧装置可能因配电网单相接地故障后对地参数变化而导致注入的电流无法将系统对地参数补偿至正常状态,无法全补偿消弧。针对以上问题,文中提出了一种基于混合型柔性消弧的实时对地参数测量方法,在检测到配电网单相接地故障后,利用有源电流消弧装置注入特征频率电流信号,计算系统过渡电阻和总对地电容,并计算消弧需要注入的电流。随后闭合非电力电子设备,将电力电子设备与非电力电子设备并联,利用计算得出电流源需要注入的电流数值,实现故障消弧。MATLAB的仿真结果和真型试验场实验结果证明了所提方案在不同故障场景下均能够实时准确测量配电网对地参数并安全可靠消弧。  
      关键词:配电网;单相接地故障;电流消弧;对地参数实时测量   
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      更新时间:2026-04-08
    • 一种虚拟同步型构网储能变流器的故障电流抑制方法

      王涛, 王聪, 朱恩泽, 戎士敏, 李娜
      2026, 62(4): 223-228. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.026
      摘要:构网型变流器的恒压输出特性使其在故障状态下会出现过电流,这限制了其应用推广。文中提出了一种虚拟同步型构网储能变流器的故障电流抑制方法,在实现惯性增强的前提下,能够限制故障电流。首先,基于虚拟同步发电机原理,给出了控制策略,并分析其惯性增强作用。然后,分析了故障状态下过电流的原因:功率指令无法及时调整以及电压跌落瞬态分量是产生过电流的两个主要因素,并设计了一种基于功率补偿与电压补偿的前馈控制策略,在单相以及三相故障下均可消除过电流的影响。最后,搭建了MATLAB/Simulink仿真模型,验证了故障电流抑制方法的有效性。  
      关键词:储能变流器;构网变流器;虚拟同步机;过电流抑制   
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      更新时间:2026-04-08
    • 微粒缺陷引发220 kV GIS绝缘击穿的事故分析及预防措施

      雷志城, 黄烜城, 黄涛, 陈敏哲, 刘雨, 石仁强
      2026, 62(4): 229-236. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.04.027
      摘要:GIS作为电力系统的关键设备之一,其运行的安全可靠至关重要。对某电厂一起220 kV GIS电缆仓内绝缘击穿事故进行分析,根据故障录波图判断,该事故为先发生了单相接地短路,而后发展为三相短路故障。综合解体和检测情况,复原事故过程为:运行过程中,气室内有异物掉落,进入电缆仓内强电场区域,使电场分布畸变,进而引发单相击穿;由于电缆仓和接地开关气室之间未设置气隔盆子,导致单相击穿后的金属融化液飞溅至接地开关支撑盆子上,引发事故扩大,发生三相短路。吸取该事故教训,提出选用不锈钢吸附剂盒、合理预留GIS内部非标部件绝缘裕度、加强设备状态巡检和评估等预防措施,为后续GIS的安全运行和设计优化提供实践依据。  
      关键词:GIS绝缘击穿;解体分析;异物掉落;电场畸变;预防措施   
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      更新时间:2026-04-08
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