抢鲜看｜《电气技术》2024年第11期目次及摘要

中国电工技术学会主办的电气工程行业品牌技术期刊，关注实用工程技术、聚焦前沿发展。 中国科学研究院电工研究所王秋良院士任《电气技术》主编，武汉大学电气工程学院唐炬院长任《电气技术》执行主编。

研究与开发

作者：罗强、黄玉磊、颜俊、自越华、徐天奇

摘要：随着我国直流输电系统的快速发展，基于光学原理的换流站极线直流测量装置得到广泛应用，准确预测其测量误差的趋势，对运维及直流输电系统的保护、控制极为重要。针对现有方法预测误差大、训练效率低的问题，本文提出基于变分模态分解和极限学习机的误差预测方法，先对测量装置误差时间序列进行变分模态分解，再用经粒子群算法寻优后的极限学习机对每个模态进行多步预测，并通过重构得到预测的测量误差。最后，多模型对比结果验证了本文所提方法的优越性。

作者：肖懿、李伟绮、王韵、何渝霜、罗丹

摘要：针对基于K均值聚类的变电站红外图像故障区域分割方法，本文首先简述K均值聚类算法应用于图像检测的原理；其次，通过K均值聚类进行红外图像故障区域提取，结果表明K均值聚类算法可以用于故障区域的分割识别；最后，分析K均值聚类算法参数对红外图像分割的影响。研究结果表明，红外图像的故障类别和初始分类点会对分割结果造成影响。在实际应用中，可以根据红外图像的特征进行初始设置，以提升图像分割的效率和准确性。

作者：董熙、江楠、张国华、高晟辅、刘东川

摘要：异步电动机是阀冷系统中主循环泵的重要部件之一，提高其故障识别水平、迅速定位故障位置对于阀冷系统具有重要意义。本文采用对称向量法，提出基于电流不平衡度的定子高阻故障在线检测方法，并分析定子星接及角接条件下用于确定故障相别及故障严重程度的指标参数；通过合理设置电压监测位置，可以进一步缩小故障排查范围。最后，通过仿真测试和案例分析验证了所提方法的有效性。

作者：孙海翠

摘要：太阳能的开发利用是促进碳中和、碳达峰目标实现的重要方式。本文以光伏电站、光热电站和储能装置联合发电的能源基地为研究对象，基于太阳能的周期性特性，提出一种光伏、光热和储能装置分时段、协同收集转换能量，以跟踪调度负荷指令的控制方案。根据能量生产和输送的时段性平移特点，分为光伏、储能主导时段和光热发电主导时段。在光资源佳的时段，采用以光伏电站最大功率点控制为主体、储能和光热电站协同的功率协调控制方案；在无光资源的时段，采用光热电站进行功率调节的控制方案，从而有效平抑光伏电站的随机波动性，确保能源基地电源功率输出的稳定性与可靠性。

作者：黄春光、刘建春、武明科

摘要：当前，新能源发电技术快速发展，电网面临诸多新挑战。其中，电网谐波作为一项重要的电能质量评价指标，正伴随新能源发电量占比的增加而呈现出愈加严重的趋势。针对谐波问题，传统的主动谐波治理方法常通过加装有源电力滤波器（APF）实现，而逆变器作为新能源发电与电网之间的重要接口，除并网功能外也具备谐波治理能力。因此，本文提出一种新型的逆变器并网-谐波治理综合控制方法，可以根据实际需求进行并网、谐波治理功能的切换与融合，并优化了容量受限条件下的谐波治理策略。最后，通过Matlab/Simulink仿真软件进行仿真分析与验证，结果表明此方法可以改善电能质量，并降低谐波治理的成本。

作者：杜丽、蔡龙、张晓同、杨庆福、张兴旺

摘要：针对由于忽略低压引线结构漏磁场而造成配电变压器负载损耗计算误差较大的问题，以大电流箔绕变压器为例，建立考虑绕组和引线结构复合漏磁场的变压器仿真模型，基于复合漏磁场模型并通过场路耦合仿真方法计算箔式绕组损耗和结构件损耗，最后将负载损耗各组分计算值与试验值进行对比分析。分析表明，仿真计算值与试验值误差小于5%，证明该计算方法具有较高准确度，可有效指导能效变压器设计。

作者：高凯、罗日成、刘娟、陈子骐、王昱彤

摘要：为了解决架空地线融冰需停电作业的问题，本文以两条并联的光纤复合架空地线（OPGW）和铝包钢绞线作为研究对象，提出一种架空地线带电直流融冰新方法。首先，对该方法中融冰回路的构成原理进行深入研究；然后，利用ATP-EMTP软件建立融冰电路的仿真模型，并计算融冰电流与融冰电源容量的大小；最后，利用COMSOL软件对OPGW与铝包钢绞线的融冰过程和OPGW脱冰后的温度分布进行仿真分析。研究表明，融冰电源安装在融冰段的中间位置时两条并联地线可以同时脱冰；融冰段内的直流电流对非融冰段的影响很小，可以忽略不计。

作者：赵佳康 、郑毅、张科乾

摘要：为解决大电流管母支撑金具温升过高的问题，依托某换流站融冰工程，采用电磁-热力学耦合仿真与试验相结合的方法，研究管母支撑金具的损耗及温升特性，分析金具结构及材料属性与温升之间的数值关系。研究结果表明，金具导磁性较好且距离导体较近时，采用开槽处理并不能彻底解决局部温升过高的问题；采用磁导率较低且电导率较高的材料，可有效抑制涡流损耗，避免局部温升过高。现场试验结果与仿真计算结果基本吻合，验证了仿真模型的合理性及准确性。

作者：肖豪龙 王子奕、吴晋波、梁文武、邹晓虎

摘要：随着数字电网建设的推进，移动作业终端普及率不断上升，但工器具数字化程度不深，试验数据录入靠手动，检查靠人工，存在工作量大、检测效率低等弊端。鉴于此，本文研发了一种基于知识图谱的智能变电站继电保护装置自动测试方法，实现全站保护检测流程标准化、自动化，能够缩短保护校验时间，提升工作效率，减轻检测人员负担。

技术与应用

作者：吴世伟、刘文彪、纪陵、檀庭方、张海宁

摘要：在信息网络技术日新月异的时代背景下，直流输电换流站自动化技术发展迅速，网络安全问题日益凸显；同时，自动化系统中海量信息的涌现导致信息茧房效应愈发显著。鉴于此，本文首先分析海上风电柔性直流输电换流站监控系统的硬件构成和软件功能架构；然后研究基于融合模型的监控应用，并在此基础上设计冗余配置设备时的监控处理方案，研发基于知识模型的事件告警辅助分析优化技术；最后进行换流站监控系统的优化开发，并通过实际案例验证其性能。验证结果表明，该系统可减少重复劳动，提高人员工作效率。

作者：雷现永、岑先富、高保印、白明睿

摘要：风力发电机组偏航工况下，通常采用扭缆系统实现电能传输。传统的扭缆系统结构复杂、设计难度大，存在电缆下滑、磨损、过温等问题，本文提出一种新型扭缆系统，采用双重承重、不接触、有间距敷设等方案解决上述问题。此外，随着机组容量的增大，扭缆系统中电缆根数会超出极限，因此本文开发了无电缆扭缆的偏航集电环系统来实现偏航工况下的电能传输。样机验证结果表明，本文开发的偏航集电环系统可彻底解决扭缆系统中电缆现存的问题。

作者：苏荣强、施志良、张高峰、陈峰 、张海天

摘要：以分布式新能源为主的主动支撑技术还处于发展阶段，常规发电机的惯量支撑能力仍在发挥重要作用，励磁系统作为其控制核心，直接影响着供电可靠性。本文针对电厂端缺乏监测发电机励磁特性有效措施的现状，研制了发电机励磁在线监测系统。首先，介绍励磁在线监测系统的硬件和软件架构，根据四种主流的通信规约设计励磁监测模型。其次，提出适应多种通信规约的分布式前置采集架构，构建采集通道负载均衡数学模型，实现了励磁信号的分布式采集和集中监视。最后，研发励磁量测动态监视、发电机运行状态预警等功能。所研制的监测系统已在某660MW机组得到成功应用。

作者：沈剑韬、刘伟、姚彦良、刘毅、陈元昊

摘要：本文通过研制一种无源无线型配电变压器在线监测装置，实现对变压器油温、油位、压力、桩头温度、环境温度等非电量的实时监测。该装置由锂电池供电，配置低功耗工作模式，利用4G/远距离无线电（LoRa）/窄带物联网（NB-IoT）等无线通信方式对外传输监测数据，在结构设计上可以与管状油位计通用，保证了安装使用的便利性。样机的现场运行情况表明，该装置具有推广应用价值。

作者：王婵媛、孔茗

摘要：基于波形对称原理的PST—1200U系列变压器保护装置存在内部门槛值，当励磁涌流二次值低于装置的门槛值时，保护装置不对其进行励磁涌流判别，按一般差流处理，如果差动保护启动定值小于门槛值，会形成励磁涌流闭锁“死区”，导致差动保护误跳开关。本文通过分析励磁涌流闭锁“死区”产生的原因，给出相应解决方案并通过现场试验和实际空投变压器加以验证。

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