ー｜《电气技术2023年第1期目次要旨

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。

基于多策略麻雀搜索算法的微网容量优化配置作者：张萍、陆霞；孟庆鹤摘要：微网系统的稳定性易受可再生能源不确定因素的影响，为解决能源利用问题，减少废旧风弃光现象的发生，结合优化算法进行微网容量的合理配置至关重要。本文提出将蓄电池与储氢系统相结合，构成独立微栅系统，提高能源利用率。同时，考虑到基本麻雀搜索算法（SSA）在处理复杂优化问题时存在搜索空间不足、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题，本文利用改进的多策略麻雀搜索算法（MSSA）实现系统总投资费用最小得到了源荷偏差率最低的多目标优化方案。最后，通过Matlab仿真证明，改进的麻雀搜索算法在容量配合优化问题上具有更好的性能。所得优化配置结果可为解决农村、海岛和其他偏远地区的供电问题提供参考。基于三相三绕组等效网络的变压器绕组扫描阻抗特性研究作者：邢雅、侯峰；毛燕荣；闫敬东；摘要：扫描阻抗法在电力变压器绕组变形诊断领域有着广泛的应用。目前，大多基于绕组简化模型进行仿真研究，不能研究变形发生在不同绕组时扫频阻抗曲线的变化。本文针对三相三绕组变压器建立了其完整的三相三绕组等效电阻电感电容（RLC）参数模型和简化的单相三绕组RLC参数模型。通过分析上述两个模型的高对中扫描阻抗曲线，发现不完全简化RLC参数模型中包含的绕组机械状态信息。最后，基于完整的三相三绕组模型，研究不同绕组发生短路故障时扫频阻抗曲线的变化趋势，计算其相关系数，分析不同绕组故障对扫频阻抗曲线的影响程度。基于威布尔分布的经济可靠智能仪表维修周期估计算法作者：李维波、苏文斌；徐成虎；张茂杰；方华亮摘要：智能电表的可靠性寿命估计对于设计的极端重要性，给智能电表的维修工作带来了显著的方便。根据智能电表运行时间数据分析，建立两参数威布尔分布模型，确定两参数威布尔分布的参数。计算得到相应的分布函数和可靠度函数，确定可靠度为90%时的预防性维修周期和与最小维修费用相对应的预防性维修周期。运行实践和实际算例表明，提出的智能电表预防性维护周期的估算方法，可为批量电表检定和优化轮换周期提供决策依据，大大节约了运行维护成本。基于局部平均分解和极限学习机的锂电池剩余寿命预测作者：于沛、王常乐摘要：锂离子电池剩余寿命难以准确预测，容量数据存在无法在线实时测量的问题提出一种基于间接健康因子预测锂电池剩余寿命的方法。首先，提取放电电压率作为间接健康因子，通过局部平均分解（LMD）分解放电电压率数据，然后使用灰色关联度验证分解后的放电电压速度与电池容量间存在高的相关度，应用极限学习机（ELM）训练模型预测锂离子电池剩余使用寿命，最后将间接健康因子输入LMD-ELM关系模型，得到电池容量的准确预测值。NASA使用数据集验证了本文提出的LMD-ELM方法预测的锂电池剩余寿命的平均误差小于0.0022，平均绝对百分比误差小于3.12%。基于长短期记忆神经网络的检修状态电网暂态稳定评估方法作者：王步华、朱劭璇熊浩清谢岩李晓萌摘要：随着电网规模的扩大，电力元件不断增多，电力系统检修方式越来越复杂仅用传统的方法难以评估大量检修方式下的电网暂态稳定风险。针对这一问题，提出了一种基于长短期存储（LSTM）神经网络的检修状态电网暂态稳定风险评估方法。首先提出了电力系统检修方式的统一编码方法，使计算机能够快速、准确地识别各种检修方式下电网的运行状态，然后建立长期存储神经网络，根据大批量检修状态电网的故障样本对网络进行培训最终实现不同检修方式下电网暂态稳定度的准确评估。最后以华中地区某省级电网为算例，验证了所提方法的正确性。基于鱼骨图和层次分析法的小型化低压开关柜温升影响因素研究作者：马晓娟、张明；梁忠生、郑志广摘要：低压开关柜实际运行中产生的温升直接影响开关柜的安全性能和使用寿命。对于结构紧凑的小型化低压开关柜来说，温升性能尤为重要。本文以Edison LSN小型化入线柜为研究对象，采用鱼骨图定性分析了影响低压开关柜温升的各种因素，采用重用层次分析法（AHP）计算了各影响因素的指标权重，确定了影响低压开关柜温升的重要原因进一步采取有效的处理措施，低压开关柜温升不仅能满足国家标准温升极限，还能留有余地。智能变电站网络通信测试方法研究作者：瞿麦镇、杨明轩摘要：智能变电站采用以太网传输采样值、入量及参数配置信息，网络通信性能直接影响保护装置运行的稳定性和可靠性。在智能变电站现场调试和现场检修过程中，网络通信故障通常缺乏有效的测试和定位手段。本文首先介绍了智能变电站网络通信的测试机制，然后分析了智能变电站网络通信的典型故障形式，最后针对其网络数据流特点提出了一种基于大规模现场可编程门阵列技术的实施方案。试验表明，该方案能够满足智能变电站网络通信试验的基本要求，有效提高智能变电站网络系统的运行维护能力。基于动模仿真的混合级联直流输电系统控制策略作者：常昊添、李建春、赵文强；武士乔明摘要：本文主要介绍在混合直流输电系统中，整流侧采用普通换相转换器（LCC），逆变器侧高阀采用普通LCC，低阀采用三个电压源转换器（VSC）并联的拓扑结构，该拓扑结构兼具LCC和VSC的优点。本文分析了混合直流输电系统中开停极、低阀组投退、VSC单阀投入、VSC交流电压故障的控制策略，给出了动模仿真系统的参数设计方法，最后通过仿真试验证明了控制策略的有效性。气体绝缘金属闭塞开关装置波纹管监控系统的设计与实现作者：汪海光、张伟朗霍唐霖张永强求：高海拔地区变电站气体绝缘金属闭锁开关设备（GIS）波纹管变形超过限值导致筒体破裂、气体泄漏、设备发热、为了解决引起短路等安全事故的问题，本文将嵌入式技术与LoRa无线通信技术相结合，设计并实现了GIS波纹管状态监测系统。系统采用LoRa无线通信方式进行数据传输，可实现GIS波纹管变形、温度等状态量的在线监测，具有成本低、配置实施方便的优点。通过试验验证，系统功能能够满足需求，在一定程度上降低了变电站运行维护人员的工作量，同时为GIS的长期可靠运行提供了保障。

《自动控制原理》课程目标达成度统计分析与持续改进作者：申富媛、李炜刘微容蔣栋年毛海杰摘要：反思过去的教学，课程目标达成度分析更多，只关注了整个课程选修学生的平均达成情况难以对学生个人能力目标的持续改进提供更具针对性的指导。因此，本文以兰州理工大学《自动控制原理》课程为例，构建课程目标达成度形成性综合量化考核方式，利用柱状图、散点图等统计分析方法，及时诊断学生学习情况，双向反馈课程、学生达标信息、迭代优化教与学效果。教学实践表明，学生的知识习得和能力训练效果明显。工具变量因果评价方法在工程教育领域的应用研究作者：杨一帆、段斌放松的赵斌摘要：在计量研究方法不断更换的今天，因果推定方法在社会科学研究方面取得了显著的发展因果关系推断方法与教学评价方案的互补与融合成为工程教育领域研究人员亟待关注的问题。本文聚焦因果推断，将其转移运用到工程教育领域为教师教育方案提供参考，根据工具变量法建立专业课程支持非技术类毕业要求评价的因果推断模型利用Stata软件分析与研究专业课程《高分子材料》双语教学支持毕业要求沟通能力的因果效应。研究结果表明，本文的方法可以指导调整课程的教学方案，为增加工程教育产出提供科学规范的数据支持，从而为工程教育提供能量，辅助教学管理智能化。

新能源电厂非直接接地系统电缆端部单相接地保护方法探讨作者：李毅、谢铁兵雷阳赵伟刚摘要：在新能源电厂6~35kV电压等级非直接接地系统中，电缆终端或中间连接器接受现场制作，受安装技术影响故障多发其中单相接地故障比较常见。为了及时有效地切除电缆端部单相接地故障，本文提出了电缆端部单相接地故障零序电流差动保护方法，分析不同接地方式差动特性，并对保护的配置、定值进行说明。该保护方法实现简单，具有一定的实用价值。继电保护远程运行维护可靠安全方案设计者：汤成俊、李洪池刘文彪纪陵檀庭方面摘要：随着智能电网继电保护技术的快速发展和精细化管理要求的增加，设备数量日益增加，新技术引进。传统的运行维护模式由于人工成本高、效率低，继电保护设备远程运行维护模式得到广泛应用，但随之而来的敏感信息明文传输、用户身份无法验证等安全问题也亟待解决。本文针对继电保护设备远程运行维护过程中安全防范措施不足的问题，基于IEC61850的文件服务，构建了整个远程运行维护的安全结构，设计了基于国密算法的远程安全通信，设计了重要的操作电阻等技术保障整个运行维护过程的安全性。考虑时空分布的配电网站场巡检策略作者：裴超、王大磊杨占刚、黄宇翔、张杰恺摘要：配电网站住宅巡检工作是全面探查设备缺陷潜在隐患，提供试验检测依据，提高配电网运行水平的重要手段。针对配电站点住宅点多方面、巡检工作量大、一线运维人员不足的突出问题，提出了考虑时空分布的配电网站点住宅巡检策略。该方法从地理信息系统（GIS）导出运维辖区内车站坐标，经过预处理形成数据源文件，综合考虑运维人员承载力、车站重要度和智能化程度、运维周期长短等实际应用场景特点利用k均值聚类算法和遗传算法对预处理后的数据进行聚类优化分析，形成定期巡检模式下的站场巡检策略和考虑周期长度的站场差异化巡检策略。算例分析表明，所提出的方法能有效优化巡检路径，指导运行维护人员开展巡检，提高巡检质量和效率。电网控制系统集群分布式实时数据库关键技术作者：张少波、姚阳春湛锋摘要：随着超高压和新能源项目的建设，需要监测的数据点数急剧增加对电网监控系统数据库容量和实时性的要求日益提高。以往仅作为关系库高速缓存使用，但为了检索完全依赖于Hash算法的实时数据库而安装在数据库下，因此存在随着数据点数增加而检索速度变慢的问题我面临着很大的课题。本文分析了电网控制系统中实时数据库的实时性和一致性这两个核心问题，通过对象线性变换定位、指针级紧耦合接入等方案解决实时性问题，通过增加数据版本支持解决增量和全量同步等方案的一致性问题。在包括60多个计算机节点、200多万个监测数据点的区域级联电网主控项目的工程实践中，验证了上述方案的可行性。高负荷电流容电网主变保护适应性分析作者：库乔根、张晓宇、朱佳谢华莫品豪摘要：本文分析了高负荷电流网负荷电流大幅上升对主变保护的一系列影响，并以实际工程为例，对边、指出中开关选择高电流比的电流互感器会影响固定门槛判别的保护灵敏度和以故障分量为原理的差动保护可靠性，保护定值整定有时会超过定值上下限。在线路负载电流容量大幅度提高后，主变压器侧的通过性负载电流远大于变压器的额定电流，该特性可能降低正常差动保护的可靠性和灵敏度。配合工程的实施，本文提出将主变套筒互感器的配置主保护、预保护作为保护冗余方案，以降低高负荷流容量、高电流互感器电流比的影响。