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最新刊期
2026年第62卷第5期
本期电子书
封面故事
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综述
石墨烯铜基复合材料触头在真空开关中的应用发展综述
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
牛雨芊, 马飞越, 孙尚鹏, 姚晓飞, 刘志远, 王建华
2026, 62(5): 1-8. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.001
摘要:石墨烯铜基复合材料触头具有优越的耐烧蚀、高电导率、高热导率等性能,有望在电力开关设备中广泛应用。然而现阶段有关石墨烯铜基复合触头材料在真空环境下的绝缘耐压、开断能力、截流特性等电性能研究鲜有报道。文中综述了石墨烯铜基复合材料触头的制备工艺、理化特性及导电率的研究进展,并对其他铜基材料触头的抗电弧烧蚀能力、耐压能力以及截流特性的实验方法及研究结论进行了总结,并提出现阶段石墨烯铜基触头材料在真空开关应用研究中存在的不足。研究结果可为石墨烯铜基复合材料触头在真空开关中的应用提供理论基础和技术参考。
关键词:石墨烯铜基复合材料;制备工艺;理化特性;导电性;击穿特性;截流特性
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更新时间:2026-05-13
研究与分析
基于模态空间分析的GIS振动源定位和动载荷重构方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
丁德炜, 李宇航, 严英杰, 刘亚东, 江秀臣
2026, 62(5): 9-20. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.002
摘要:针对气体绝缘金属封闭开关设备GIS(gas-insulated switchgear)内部机械缺陷难以通过外部振动信号实现定量识别的问题,开展了面向三维薄壳壳体的振动源定位与动载荷重构研究。构建以模态空间为核心的联合反演框架,利用物理信息高斯过程PIGP(physics-informed gaussian process)并结合由有限元振型组成的空间形状字典,对模态力进行鲁棒重构;在振源寻优中引入基于模态能量分布的物理约束,联合遗传算法GA(genetic algorithm)实现载荷作用位置的全局搜索。基于GIS壳体有限元模型与真型实验平台,在不同激励路径、背景振动及噪声条件下获取加速度响应数据,对定位误差和载荷时程重构结果进行对比分析。结果表明,该联合反演方法在稀疏测点和多源干扰条件下仍能稳定识别内部激励位置及其主导时程特征,可为GIS机械缺陷的物理溯源与定量评估提供有效技术途径。
关键词:气体绝缘金属封闭开关设备;振动源定位;动载荷重构;模态空间反演;物理信息高斯过程;遗传算法
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更新时间:2026-05-13
不同接触缺陷下气体绝缘组合电器发热—振动多场耦合数值建模与分析
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
王扬程, 关向雨, 赵俊义, 廖景雯, 陈志鹏
2026, 62(5): 21-32. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.003
摘要:气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)被广泛运用于电力系统中,其内部触头是实现电气连接的关键部位也是事故多发部位,及时发现机械故障并判断故障类型对维护GIS长期平稳运行有着重要意义。为探究外部温升和振动特征与内部触头故障类型之间的对应关系,文中建立了弹簧缺失(F
1
)、螺栓松动(F
2
)、弹簧接触不良(F
3
)、对接深度不足(F
4
)4种缺陷下的GIS电—热—结构多物理场耦合数值计算模型,通过涡流场和瞬态电磁场计算得到发热功率以及瞬态电动力,将其作为载荷传递到温度场和结构场进而计算不同缺陷状态下的温升特性以及振动特性。在某GIS试验平台开展不同缺陷状态下的发热—振动试验,温升计算值与实测值误差在7.5%以内,加速度计算值与实测值误差在11.2%以内,验证了建立数值模型和触头等效的合理性。结果表明:不同接触缺陷下外壳温度分布存在差异,对接深度不足时触头温升最高,接触缺陷会从电动力分布和机械连接结构两方面改变外壳的振动特性,螺栓缺失条件下,由于机械连接刚度的变化,外壳基频振动幅值下降最为明显。文中内容为基于温升、振动信号的GIS机械故障诊断方法提供了理论依据。
关键词:气体绝缘设备;接触缺陷;数值计算;温升;振动
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更新时间:2026-05-13
等效热路模型在高电压真空断路器额定通流温升仿真中的应用
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
许学勤, 徐肖庆, 王帅兵, 田新强, 张彦鹏, 丁健刚
2026, 62(5): 33-41. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.004
摘要:额定通流温升作为评估真空断路器工作状态的一项重要参数,目前主要依赖于电磁耦合仿真。然而,这种方法针对不同结构、尺寸的触头模型需要耗费大量时间建模。文中提出了一种基于热路方法的真空灭弧室额定通流温升估算模型,与传统的电磁耦合仿真模型相比,热路模型能快速反映高压真空断路器的温升,有助于高压真空断路器的通流结构设计。针对真空灭弧室的通流结构,构建了由热流和热阻构成的热路模型。建立了2/3匝线圈触头的热路模型,并基于触头结构的物理参数,将热路中的元件参数化,仿真获得了真空灭弧室触头的关键节点的温升值。通过与真空灭弧室的电磁耦合仿真结果对比,验证了热路模型的准确性和效率。
关键词:热路模型;温升;热阻;真空灭弧室;触头
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更新时间:2026-05-13
雷击燃弧瞬态过程中真空阳极触头烧蚀分析及优化
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
丁璨, 王广凯, 李红兵, 师玉东, 袁召
2026, 62(5): 42-53. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.005
摘要:灭弧室作为真空断路器的核心部件,其抗电弧烧蚀特性决定着断路器的开断性能与寿命。为此文中构建了一种考虑阳极熔池流动的雷击燃弧触头烧蚀模型,以不同电流强度作为输入条件来模拟燃弧瞬态过程,总结了电流大小在雷击燃弧瞬态过程中对阳极烧蚀的影响规律,深入剖析不同电流强度对阳极热过程产生的影响。随后在此模型的基础上设计了中心复合实验,并提出了基于神经网络与NSGA-II算法相结合的触头材料成分优化方法确定铜基多元触头材料的最优成分,最终确定触头材料质量分数的最优质量比为Cu为77.13%,Cr为5.86%,W为10.69%,Ag为5.93%,Graphene为0.39%,优化前后质量损失和烧蚀轴向速度分别降低50.2%和41.3%,最高温度降低5.63%。该研究为真空灭弧室新型触头材料开发提供理论依据和技术支持。
关键词:真空断路器;触头烧蚀;NSGA-II;材料成分优化
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更新时间:2026-05-13
SF
6
环保替代气体灭弧性能及其设备应用研究进展
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
颜湘莲, 王雯, 高克利, 刘伟, 黄印, 刘北阳
2026, 62(5): 54-63. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.006
摘要:在国际降碳减排和国家双碳战略背景下,SF
6
环保替代气体及其在电气设备中的应用取得了长足进展,除气体的绝缘、环保等关键性能外,其灭弧性能与开关设备研发成为了行业关注的热点。文中综述了国内外关于SF
6
环保替代气体灭弧性能及其在开关设备中应用的研究进展,主要对CO
2
、C
4
F
7
N、C
5
F
10
O等环保气体及混合气体的灭弧性能仿真、试验及设备研究进行了总结,阐述了SF
6
替代气体的物性参数计算、电弧特性仿真及灭弧性能评估,通过开展电弧模拟实验或开断试验,分析了环保替代气体电弧特性、介质恢复性能、分解特性和开断能力,介绍了主要环保气体在中压、高压开关设备的应用及其研发情况,指出新环保气体研发及大容量开断技术仍在持续攻关中,为绿色低碳电网建设提供技术支撑。
关键词:SF6环保替代气体;C4F7N混合气体;物性参数;电弧特性;仿真计算;模拟试验;灭弧性能评估;环保气体开关设备
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更新时间:2026-05-13
电机电流—振动—旋转角度多特征分析的真空有载分接开关故障诊断研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
董青迅, 罗杨, 蔡川, 刘鑫, 胡祥胜, 蒋闵威
2026, 62(5): 64-72. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.007
摘要:有载分接开关的故障诊断是保证变压器安全运行的重要措施。文中通过检测110 kV变压器真空有载分接开关(OLTC)驱动电机电流、传动轴旋转角度和3个振动信号,分析了OLTC切换过程中电机电流正负脉冲波形、旋转角度与振动信号。采用巴特沃斯高通滤波器和时频域分析对测试信号进行处理,提取了幅值、均值、最大/最小值、频域幅值平均值和重心频率等多种特征参量。基于电气、振动与角度等多元信息特征分析,提出了基于随机森林的真空OLTC机械故障诊断方法,获得了正常工况、传动轴不同松动程度、弧形板松动与过渡电阻松动情况下的故障诊断结果,对传动轴松动故障程度(轻微/严重)进行了定量设别,故障类别的识别准确率大于95%。文中提出的故障模拟与多信息特征的诊断方法对OLTC的状态检测与故障诊断具有重要意义。
关键词:真空有载分接开关;振动信号;传动轴松动;机械故障;最小二乘;随机森林
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更新时间:2026-05-13
隔离开关和盆式绝缘子故障下的GIS外壳振动特性仿真研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张杰, 蔡新景
2026, 62(5): 73-81. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.008
摘要:研究GIS外壳的振动特性对于保证设备的稳定运行具有重要意义。文中围绕GIS隔离开关、盆式绝缘子两种故障类型进行外壳振动特性的仿真分析,搭建了盆式绝缘子完好时隔离开关触头接触不良和隔离开关正常时绝缘子含有裂纹时的仿真模型,利用有限元仿真软件计算了接触状态不同时隔离开关的振动加速度以及不同裂纹深度时盆式绝缘子的模态频率与振型。研究表明:隔离开关出现接触缺陷后,触头接触面积越小,对导体施加电流越大,隔离开关的振动加速度就越大。当盆式绝缘子出现裂纹缺陷时,GIS外壳模态频率随着裂纹深度的不断增大而逐渐下降。因此,综合以上结果表明了利用外壳的振动特性分析两种故障类型下GIS设备的运行状态具有可行性。
关键词:GIS隔离开关;盆式绝缘子;接触状态;裂纹;有限元;振动特性
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更新时间:2026-05-13
集成式真空断路器永磁操作机构主要参数设计
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
吴育桐, 杜钦君, 吴磊, 马炳图, 刘家合, 李伟强
2026, 62(5): 82-93. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.009
摘要:针对传统永磁真空断路器体积大、重量重、在狭小空间运行成本高的问题,提出了一种真空灭弧室和永磁操作结构一体化设计方案。将传统的真空灭弧室与永磁操作结构并列布局改为垂直布局,永磁操作机构中的保持部分与驱动部分直接作用于触头组件,与传统永磁断路器相比体积减少二分之一。集成式断路器新型永磁机构采用单线圈双向激励驱动,无需像传统双稳态断路器分别对分合闸线圈通电;并将圆环状永磁体切割为规律排列的瓦片型,优化磁路布局。建立永磁机构静磁—电磁—动力学物理场仿真模型,提出基于NSGA-III(第三代非支配遗传算法)在Comsol-MATLAB的联合优化方法,有效解决了永磁断路器参数优化设计中涉及复杂气隙迭代的电磁力与合闸保持力解析式难以嵌入优化算法约束条件的问题。通过机械特性与电寿命实验,证明研制的集成式永磁真空断路器样机达到了产品性能指标要求。
关键词:集成式设计;永磁真空断路器;永磁机构;非支配排序遗传算法;联合优化
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更新时间:2026-05-13
40.5 kV及以下GIS三工位隔离开关配用的操作机构的设计与开发
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张艳晓, 张杰, 吴为, 贾晨曦, 黄勇
2026, 62(5): 94-100. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.010
摘要:文中设计与开发了一种40.5 kV及以下GIS直动式三工位隔离开关配用的操作机构,解决了三工位隔离开关定位不精确、电气信号发生故障或延迟时无法实现开关本体动触头极限位置的准确限位、手动操作时无法精确到位、与断路器的联锁等问题。文中先介绍了该三工位隔离开关操作机构的整体布局,然后结合其功能需求,从位置定位、极限位置机械限位、手动操作到位确认、与断路器之间的联锁4个方面出发,对其进行详细的介绍。结果表明,该机构操作可靠、功能完善、结构紧凑、安全性高,并已在多个工程广泛应用。
关键词:三工位隔离开关;操作机构;功能需求
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更新时间:2026-05-13
±800 kV直流高速开关(HSS)直流电弧烧蚀试验研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张长虹, 吕金壮, 夏谷林, 谭盛武, 龙启, 孙珂珂, 彭茂兰, 李一帆, 卢文浩, 侯明春, 黄瑜珑, 刘英英, 彭翔
2026, 62(5): 101-110. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.011
摘要:直流高速开关HSS是多端直流输电系统中的关键设备,需要具有耐受长时间直流电弧烧蚀能力。文中根据±800 kV混合多端高压直流输电工程中直流高速开关HSS的运行工况和产品特点,提出了一种HSS长时间直流电弧烧蚀试验的开关电源恒流方法,设计了开关电源恒流的直流大电流试验电路。文中介绍了试验电路中主要设备的技术参数和器件选型,并基于大功率电力电子开关器件IGBT,搭建了试验回路,进行了HSS长时间直流电弧的烧蚀试验。样机的烧蚀试验结果表明,文中所提出的试验方法是可行的。基于试验结果,提出了800 kV等级HSS产品的喷口和弧触头材料选型建议。
关键词:直流高速开关(HSS);直流电弧烧蚀;样机试验;混合多端直流输电工程;开关电源恒流法
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更新时间:2026-05-13
构网型储能变流器支撑微电网柔性黑启动的控制策略研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张亮, 方舟, 郑玉平, 吴在军, 张敬昊, 侯凯, 王俊辉
2026, 62(5): 111-117. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.012
摘要:为提高微电网故障恢复能力,文中提出了一种构网型储能变流器支撑微电网黑启动控制策略。首先,开展了微电网黑启动过程电压支撑和变压器励磁涌流产生的工作机理分析。在此基础上,采用虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)技术控制构网型储能变流器作为黑启动微源,为孤岛微电网提供电压支撑,并将构网型储能变流器当作主电源而跟网型储能变流器当作从电源进行协同配合;其次,提出一种构网型储能变流器输出电压建立的柔性启动策略,以减小配电变压器的励磁涌流。最后,在MATLAB/Simulink建立模型开展仿真研究,仿真结果验证了所提策略的可行性和有效性。
关键词:构网型变流器;黑启动;励磁涌流;主从控制
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更新时间:2026-05-13
基于IGCT-Plus直流变压器均流问题的研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
韩迪, 张猛, 王红斌, 刘世钊, 王雪薇, 骆天宇
2026, 62(5): 118-123. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.013
摘要:针对双主动桥DC-DC变换器(DAB)的模块化直流变压器,我公司在新型双有源DC-DC拓扑直流变压器进行设计应用,开展了适用于IGCT-Plus作为模组开关器件的直流变压器试验,实现不同电压等级的直流系统的互联,为不同直流负荷提供稳定的直流电压,试验中该直流变压器存在各支路电流长期不平衡流动,会严重影响直流变压器及整个电力系统的长期稳定运行。根据以往工程经验,通过加装均流磁环可对直流变压器低压侧各支路进行均流,均衡三条并联支路的输出特性,防止某一路长期电流应力过大,造成器件老化损坏,大大提高变压器运行的稳定性。
关键词:直流变压器;IGCT-Plus;均流;均流磁环
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更新时间:2026-05-13
干式空心电抗器噪声特性及降噪措施仿真研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
王悦旸, 赵彦珍, 王杰昊
2026, 62(5): 124-131. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.014
摘要:随着中国特高压输电工程的输送容量和距离不断提升,复合高次谐波电流流经换流站中干式空心电抗器所产生的振动噪声问题亟待解决。文中基于场—路耦合原理研究了电抗器的振动和噪声特性,通过建立等效的三维有限元仿真模型,分析了电抗器的磁场、电流、电磁力、噪声分布特点,并与实测结果进行比较,验证了所建模型的可靠性。在此基础上,对不同隔声罩结构的隔声效果进行了仿真分析,结果表明:通过采用金属板、空腔、吸声材料相组合的结构,可以有效改善隔声罩的降噪效果。研究结果为工程上实现电抗器的减振降噪提供了有效依据和参考。
关键词:干式空心电抗器;有限元仿真;噪声;隔声罩
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更新时间:2026-05-13
振动对压电陶瓷调制式全光纤电流互感器影响的试验研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
刘彬, 张民, 王庆, 邓小聘, 刘勇, 黄咏喜
2026, 62(5): 132-140. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.015
摘要:压电陶瓷(PZT)调制式全光纤电流互感器(FOCT)广泛应用在特高压直流工程中,对振动敏感是PZT调制式FOCT发生故障的主要原因之一。为研究振动对PZT调制式FOCT的影响,开展振动响应试验,分析不同振动激励对FOCT不同部件的影响。结果表明:振动对PZT调制式FOCT影响最大的部位为调制箱,其中的延时光纤是导致振动时FOCT输出异常的主要器件;当外界振动影响到延时光纤时,会产生非互易相位角,该相位角与Faraday相位角相互叠加,引入非互易相位误差;振动引起的误差与受振动干扰的光纤长度、干扰处距反射镜的时间延时、振动幅值、振动加速度均相关;提出的整体和局部振动响应试验方法可以有效考核PZT调制式FOCT的振动性能。文中的分析结果可为PZT调制式FOCT的振动试验方法、减振结构设计提供参考依据。
关键词:压电陶瓷;调制;全光纤电流互感器;振动响应;非互易相位角;振动幅值;振动加速度
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更新时间:2026-05-13
一种基于无源补偿的宽量程电流互感器测量性能研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张鼎衢, 宋强, 杨路, 王岩, 宋宏天, 党三磊, 孟庆亮, 王保帅
2026, 62(5): 141-148. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.016
摘要:电网中光伏风电等新能源的接入比例不断提高,由于新能源的间歇性和宽量程负荷变化特性,使得并网点处呈现出电流宽范围的特性。传统的电磁式电流互感器对宽范围电流的测量将产生较大的误差。针对励磁电流是影响电流互感器传变精度的主要因素,文中提出一种基于复合铁心的零磁通电流互感器结构。该电流互感器以复合铁心作为主铁心,设置辅助铁心和补偿绕组对电流互感器进行无源补偿,使主铁心工作在近似零磁通状态,减小电流互感器的传变误差,拓宽电流互感器的量程。通过分析该电流互感器的误差传递函数,并利用有限元仿真软件进行仿真,理论和仿真分析结果均验证了该零磁通电流互感器具有较高的测量精度和良好的宽量程特性,一次电流在(0.1%~200%)I
N
范围内满足0.2S级电流互感器的精度要求。
关键词:电磁式电流互感器;复合铁心;零磁通;宽量程
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更新时间:2026-05-13
基于太赫兹波技术的高压电缆外护套进水状态检测方法研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
陈大兵, 刘建军, 郭东亮, 王磊, 梅红伟, 王黎明
2026, 62(5): 149-156. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.017
摘要:近年来,电网频繁发生水分进入高压电缆缓冲层引发本体故障的情况。高压电缆的结构决定了很难采用无损检测方式获得内部缓冲层进水状态以及电蚀损情况,但可以通过外护套进水状态来初步判断高压电缆缓冲层是否存在隐患。文中对外护套材料以及水进行了太赫兹光谱特性分析,对110 kV高压电缆进行了太赫兹波成像检测试验。研究发现,水对太赫兹波具有强烈的吸收作用,干燥与进水状态下电缆外护套的太赫兹响应特性存在明显差异,例如:单个扫描点太赫兹波形、电缆整体的太赫兹特征参数等。对电缆的太赫兹波成像有效区分了进水外护套与干燥外护套,并识别了外护套的进水状态。
关键词:太赫兹波;高压电缆;外护套;进水状态
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更新时间:2026-05-13
基于Canny算法和图像处理的10 kV电缆中间接头典型施工缺陷识别
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
陈志, 方春华, 江全才, 于乔, 游海鑫
2026, 62(5): 157-165. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.018
摘要:10 kV电缆中间接头施工缺陷易导致绝缘故障,为了快速准确的检测识别电缆中间接头施工缺陷,提出一种Canny算子和图像处理结合的边缘检测方法。Canny算子和图像处理结合的算法能最优定位边缘、不误检,得到准确的中间接头边缘信息。实验结果表明,Canny边缘算法能检测出缺陷图像中较为完整的污渍和划痕,对于主绝缘切割不齐、半导电剥离不齐和毛刺缺陷能准确的检测,缺陷算法准确率均达到90%以上。Canny边缘检测算法提高了缺陷检测的智能化程度,能有效管控施工质量。
关键词:10 kV电缆;施工缺陷;缺陷识别;特征提取;Canny算子;图像处理
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更新时间:2026-05-13
大功率电动汽车充电电缆组件水包铜冷却数值研究
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封底论文
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AI导读
董晨, 马彦华, 王可, 张伟, 叶建德
2026, 62(5): 166-174. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.019
摘要:电动汽车在大功率充电时,充电电缆会承受较大的电流,同时产生大量的热量,热量的不断聚集会导致温度逐步上升从而引发安全问题。为解决此问题,提出了直接接触的“水包铜”的冷却方案,利用Comsol Multiphysics有限元分析软件,建立了充电电缆组件的三维电—热—流耦合模型,研究流道间隙,入口流速以及入口温度对电缆组件温度分布的影响。结果表明:随着流道间隙的增加,各部件的温度降低,流体的平均温度与导体中心温度沿轴向增加,在轴向距离0~75 mm内导体中心温度差异不大;随着入口流速的增加,各部件的温度降低,流体的平均温度与导体中心温度沿轴向增加;随着入口温度的增加,各部件的最高温度呈线性增大,流体平均温度与导体中心温度沿轴向升高且速率相同。
关键词:大功率;电动汽车充电;冷却;电—热—流耦合;数值模拟
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更新时间:2026-05-13
特高压悬吊换流阀上部约束减震控制体系研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
冯志伟, 杨振宇, 马玉宏, 赵桂峰
2026, 62(5): 175-179. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.020
摘要:换流阀水平位移是地震下换流阀抗震性能评价的重要指标。为减小地震下换流阀位移响应,文中提出了由多根绝缘斜拉杆和弹簧阻尼节点组成的上部约束减震控制体系。以±800 kV特高压换流站的换流阀厅及换流阀塔为原型建立计算模型,输入长周期地震波,通过参数分析对上部约束减震控制体系进行优化设计。计算结果表明,在优化阻尼参数下,减震体系平均降低了48%的底部位移响应,上部约束减震控制体系可有效减小换流阀在长周期地震波下的底部位移。
关键词:特高压直流换流阀;底部位移;地震响应;阻尼系数;上张拉减震体系
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更新时间:2026-05-13
基于CNN-GRU的光伏阵列故障诊断方法
封面论文
封底论文
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卢万杰, 马磐
2026, 62(5): 180-185. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.021
摘要:针对光伏阵列故障诊断识别率较低的问题,文中提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural network)与门控循环单元(gate recurrent unit)相结合的光伏阵列故障诊断方法。首先利用MATLAB/Simulink软件搭建光伏阵列的仿真模型,分别模拟出短路、开路、老化、遮阴4种典型故障,并记录其特征参数的数据;接着将构建好的特征集划分成训练集与测试集输入至CNN-GRU识别模型中进行故障类型的诊断。并分别与CNN、PNN、GRU等识别模型进行对比。通过仿真实验可知,文中提出的诊断模型可以更加准确且快速的完成诊断,诊断率高达99.5%,具有较好的故障识别能力。
关键词:光伏阵列;卷积神经网络;门控循环单元;故障诊断
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更新时间:2026-05-13
植被燃烧烟雾对导线—板间隙交流击穿特性的影响研究
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封底论文
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周仿荣, 文刚, 黄道春, 李慧鹏, 王华清, 马仪, 王国芳, 潘浩
2026, 62(5): 186-194. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.022
摘要:架空输电线路下方山火产生的火焰和烟雾会导致间隙绝缘强度下降,可能造成线路跳闸、停运事故。为研究植被燃烧烟雾对间隙击穿电压的影响,文中搭建了间隙击穿模拟试验平台,开展了不同湿度潮湿杉木燃烧烟雾的交流击穿试验,拟合得到了植被湿度与间隙平均击穿电压梯度的关系式。研究结果表明:潮湿植被燃烧不充分时会产生大量灰白色或黑灰色烟雾,且湿度越大火焰高度越小,最高可下降约40%;燃烧初期冷烟全桥接时间隙的平均击穿电压梯度为163 kV/m,约为空气的60.8%;正常生长态的杉木火焰/烟雾间隙平均击穿电压梯度最低为56.5 kV/m,仅为纯空气间隙的20%左右。研究成果可为山火条件下输电线路跳闸预测预警提供参考。
关键词:输电线路;山火;烟雾;交流击穿特性;导线—板间隙
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更新时间:2026-05-13
考虑需求侧负荷的配电网双层优化调度策略
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黄代雄, 汪志军, 周伟, 许光, 刘楷文
2026, 62(5): 195-201. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.023
摘要:传统的配电网优化调度往往将需求侧负荷作为刚性负荷,但随着用户用电需求不断攀升,大量分布式再生能源发电并入电网,若只对发电侧单元进行优化调度,难以保证电网安全可靠运行。文中提出了考虑需求侧负荷的配电网双层优化调度策略,上层模型选取可控负荷出力对象,以配电网的总体运行成本最低为目标,下层以配电网综合负荷波动最小为目标,体现配电网的供电可靠性。针对模型特点,采用基于遗传算法的自适应粒子群优化算法用于模型求解。以IEEE 33节点配电系统为算例进行仿真验证。结果表明,所提出的双层优化方法可以减少配电网运行成本,有效平抑负荷峰谷差,提高配电网整体稳定性。
关键词:配电网;双层优化;负荷波动;粒子群算法;负荷峰谷
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更新时间:2026-05-13
智能综合接地消弧系统的研究
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封底论文
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李继刚, 徐肃, 董昭阳, 王飞, 马可, 孙嘉宁, 胡青山
2026, 62(5): 202-209. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.024
摘要:针对消弧线圈存在灭弧不彻底,选线准确率低等弊端,研究了一种消弧线圈叠加接地故障相经小电抗主动接地灭弧的综合接地消弧系统和产品,通过分析研究该系统单相接地零序回路的电量的变化特征,创新了将接地故障相经小电抗主动接地灭弧技术和选线方法,产品经过仿真及10 kV综合接地消弧系统真型接地试验等、验证了其具有全频率可靠灭弧性能,选线准确率可大于99%的技术优势。
关键词:综合接地;零序回路;主动接地灭弧及选线;转移残流
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更新时间:2026-05-13
技术讨论
GPT等大规模语言模型在电气设备状态评估领域的应用与挑战
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封底论文
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马国明, 秦炜淇, 王渊, 蔺家骏, 胡俊华, 李晨
2026, 62(5): 210-217. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.025
摘要:大规模模型对电气工程领域的影响将扩展到产业、教学及科学研究各个领域的多个环节。为促进电气工程领域研究人员对大规模语言模型的理解,文中首先介绍了GPT等大型语言模型的发展历程;其次针对GPT的原理与工作流程进行了阐述;最后讨论了GPT的优势与局限性。然后针对大规模语言模型在电气设备状态评估领域的应用机遇进行了详细分析,并提出了可能存在的问题。最后为了更好的发挥大规模语言模型的作用,提出了需要进一步开展的工作与发展建议。希望为大规模语言模型在电气设备状态评估领域的发展提供参考。
关键词:大规模语言模型;GPT;机遇与挑战;应对措施
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更新时间:2026-05-13
换流站极母线直流避雷器监测器不动作原因分析
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封底论文
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肖冕, 束龙, 吴传奇, 李劲彬, 陈隽, 孟毅, 文雅钦
2026, 62(5): 218-226. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.026
摘要:监测器串接于金属氧化物避雷器接地端,用于记录避雷器的动作次数以及泄漏电流。标准JB/T 10492—2025和GB/T 24845—2018对监测器在8/20 μs波形下的动作电流做了规定,而对其他冲击电流波形没有做出要求。在实际系统运行中,流过避雷器的电流波形并非都为标准8/20 μs雷电流波形,导致可能存在避雷器监测器不动作情况。文中针对一起换流站极母线直流避雷器监测器不动作的故障案例,逐项开展试验工作,分析监测器不动作原因。试验结果表明:电流波形越长,波头越缓,避雷器监测器的动作电流越大。进一步推论,在本次故障案例中,流经避雷器的电流具有更宽(约6.5 ms)的时长,导致要比规程8/20 μs测试波形更大的电流幅值才能触发监测器动作,且该动作电流很可能大于700 A。
关键词:避雷器;监测器;不动作;动作电流
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更新时间:2026-05-13
基于人体关节点和点云配准的人员近电作业安全距离监测方法
封面论文
封底论文
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吴清华, 郭建龙, 熊山, 周青云, 夏爽, 王磊
2026, 62(5): 227-236. DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2026.05.027
摘要:受电力作业场景环境复杂且作业人员易被遮挡等因素的影响,基于目标检测与定位的距离检测方法难以满足防触电安全距离监测的实际需求。因此,文中提出了一种基于人体关节点和点云配准的人员近电作业安全距离监测方法。该方法首先针对AlphaPose中两阶段目标检测方法速度慢、姿态参数确定效率低及泛化性差的问题,采用YOLOv8替换原有人员目标检测模块,并提出参数姿态非极大值抑制方法来进行姿态参数的快速确定,进而采用改进后的人体姿态估计网络对输入图像进行作业人员快速目标检测和人体姿态估计,得到作业人员目标检测框及关节点位置信息;然后将作业人员关节点数据与作业场景点云数据进行配准融合获取含有作业人员空间位置信息的点云;最后利用作业人员关节点与带电设备的空间位置信息计算安全距离,实现作业人员近电作业安全距离的实时监测与预警。测试结果表明,文中所提出的基于YOLOv8-s和改进AlphaPose的人体姿态估计方法的精度、速度分别达到87.03%、22.88 FPS。应用案例表明,文中方法对作业人员进行近电作业安全距离监测最大误差仅为88.70 mm且平均推理时间为61.20 ms,满足电力作业过程人员触电安全风险管控的实际要求。文中方法可广泛应用于电力作业或其他场景人员作业过程安全监测等领域。
关键词:人体关节点;人体姿态估计;点云配准;近电作业;安全距离监测;YOLOv8
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更新时间:2026-05-13
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