搶鮮看｜《電工技術學報》2026年第11期目次及摘要

《電工技術學報》是中國電工技術學會主辦的電氣工程領域綜合性學術期刊，報道基礎理論研究、工程應用等方面具有國際和國內領先水平的學術及科研成果。中國工程院院士馬偉明任《學報》編委會主任，兼《學報》主編。

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電工理論與新技術

作者：孔祥博，彭麗莎，蔣超凡，李世松，黃松嶺

摘要：鋰電池具有能量密度高、使用壽命長等優勢，目前已經廣泛應用于消費電子、交通運輸、儲能等領域。然而，鋰電池內部結構損傷與功能退化問題頻發，對其安全、有效使用造成影響。上述問題催生了對高精度、非侵入式鋰電池故障檢測和狀態監測技術的強烈需求。該文圍繞鋰電池無損檢測技術的研究現狀與發展趨勢展開系統綜述，重點涵蓋X射線技術、超聲波技術、磁共振與磁場成像、中子成像、拉曼散射、紅外檢測、光纖檢測七類技術，比較了各技術的原理、適用場景、優劣勢與代表性應用，并對鋰電池無損檢測技術的發展進行了展望。

作者：婁建勇，馮一工，劉謙，閆江涵，郄家輝

摘要：電磁發射作為一種典型的大電流、高速度滑動電接觸過程，其樞軌界面金屬液膜的動態特性對電接觸穩定性及能量傳輸效率起決定性作用。該文通過構建融合接觸面粗糙度修正機制與黏壓效應的完全流體動力潤滑模型，結合電磁發射系統的多物理場耦合分析，系統地探究了高速工況下金屬液膜的動態行為規律及其影響因素。研究發現，軌道表面粗糙度增大會顯著提升電樞熔化速度，并使完全流體潤滑狀態的形成時刻延遲；相比之下，粗糙分布形態對熔化速度及膜厚的影響較弱，但對液膜壓強分布具有顯著的調制作用。液膜壓強峰值集中于電樞尾翼內側區域，其幅值隨電樞速度呈現先增后減的非單調變化特征。黏壓效應在高速高壓工況下的影響顯著，若忽略該效應將導致液膜壓強、厚度等關鍵參數的計算出現偏差。該文可為電磁發射技術中金屬液膜相關問題的深入研究和電磁發射裝置的優化設計提供一定的理論參考。

作者：沈弘，崔浩，鐘俊帥，陸遠方，齊磊

摘要：壓接型電力電子器件是高壓大容量電能轉換的核心器件，其內部電流分布均勻程度直接影響器件的運行可靠性。現有的壓接型器件電流分布測量以內部安裝電流傳感器為主，而非侵入感知方法存在受通流匯流排影響及定位準確度不足的問題。因此，該文提出一種構建外部磁場傳感器陣列實現器件內部電流分布集中點的非侵入式定位方法，使傳感器敏感軸與匯流排電流平行布置，在最小化匯流排磁場影響的同時最大化器件磁場響應，并基于兩組對稱正交傳感器的磁場強度比值建立正交基，最終利用比值線交點實現器件內部電流集中點的定位。實驗結果表明，在120 mm直徑的檢測范圍內，本方法的定位誤差最大為11.1 mm，相對定位準確度達到90.7%，并利用該方法獲取了實際壓接型IGBT器件通態下的電流集中位置。

作者：孫東陽，張術寧，李爽，陳德甲，方世源

摘要：具有高幅值、短周期特性的強電磁脈沖負載工作時會對艦船綜合電力系統產生瞬時大功率沖擊影響，嚴重時會造成柴油發電機組解列停機。針對這一問題，該文首先分析了強電磁脈沖負載與柴油發電機組之間的失配機理，確定了直流供電電源應采用多目標控制策略以滿足柴油發電機組響應特性及脈沖負載電能需求指標，并對滿足控制目標約束條件的電源硬件關鍵參數進行設計；其次，為保證直流供電電源在不同工況下均具有最優控制性能，以其狀態空間方程為基礎構建預測模型，并對目標函數進行最優化求解，從而得到最優控制序列；然后，根據交流側功率變化率與負載端電壓波動之間的耦合關系，設計了一種基于模型預測-功率參考值自適應的多目標控制策略；最后，通過半實物仿真及動模實驗平臺對所提控制策略的有效性和可靠性進行了驗證。結果顯示，該控制策略可限制交流側功率變化率并使支撐電容電壓在合理范圍內波動，適用于不同負載工況對柴油發電機組的功率沖擊問題，對提升搭載脈沖負載的艦船綜合電力系統穩定性具有實際意義。

電力系統與綜合能源

作者：陳紀宇，歐陽金鑫，莫范，楊博飛

摘要：構網型變流器（GFC）被認為是未來電網的基石，但其運行原理與跟網型變流器及同步電機迥異，亟待明晰GFC的故障響應。現有方法忽視了電網故障下復功率和電壓幅相耦合及其對GFC端口特性的影響，并依賴實時拓撲解析GFC短路電流。為此，該文針對虛擬同步機控制型GFC，通過分析GFC與故障電網的有功功率和無功功率交互，發現并闡明了故障電網復阻抗影響下GFC復功率及電壓幅相耦合的響應機制；提出電網虛擬短路故障復參數辨識方法，進而建立計及耦合響應的GFC交流側端口等值模型，定量刻畫電網故障下GFC端口特性由獨立電壓源向受控電壓源，最終變化為受控電壓或獨立電流源的切換規律；提出不依賴實際故障參數的GFC短路電流直接解析方法，實現任意故障位置和故障過渡電阻下GFC短路電流的就地計算。仿真表明，所提方法能精準刻畫GFC故障耦合響應，在準確計算短路電流的同時降低對通信的依賴。

作者：趙露凡，曹善康，楊文豪，魏繁榮，林湘寧

摘要：臺風、暴雨等極端氣象災害易引發電網主配網突發性斷聯，誘發全域停電的高危工況。利用分布式電源構建孤島微電網實現分區供電，是提升配電網彈性、降低失電損失的有效途徑。現有配電網多采用交直流混聯形式，通過電壓源型換流器實現多類型分布式電源交直流側能量互濟，提高重構效果。但多源異構特性差異與換流站多模式控制耦合效應會激化孤島重構過程中的暫態失穩風險。現有研究多聚焦靜態功率平衡優化，缺乏暫態安全約束嵌入，致使重構后的孤島電網仍可能因動態失穩而崩潰。為此，該文提出計及暫態頻率-電壓穩定性的交直流混合配電網應急孤島重構策略：首先引入虛擬節點，實現配電網交直流側功率轉移的解耦；其次構建孤島電網靜態潮流-暫態穩定雙維安全約束體系，利用混合整數線性化求解；最后基于改進IEEE 33節點系統驗證了所提策略能夠在保障頻率/電壓暫態安全的前提下，實現負荷高效有序復電。

作者：李佩杰，葛佳偉，袁沐琛，徐勝男

摘要：隨著電力現貨市場交易范圍的不斷擴大，通用混合整數規劃求解器求解大規模安全約束機組組合模型越發困難。本著破解商用求解器“卡脖子”難題的初衷，該文提出一種混合分支方法定制開源HiGHS求解器的分支策略。該方法由變量選擇規則及規則切換策略組成，變量選擇規則利用機組組合物理模型中0-1變量類型、機組容量、時段順序和費用等方面特點；規則切換策略則針對分支過程間隙下降瓶頸問題確定了容量混合規則與平均費用規則的切換條件。此外，還根據0-1變量類型對應用強分支的策略進行了定制。IEEE 118節點系統、RTE 1888節點系統及Polish 2383節點系統的仿真結果表明，所提混合分支方法能產生較小搜索樹，使開源HiGHS求解器求解安全約束機組組合問題的速度提升46%～62%。所提定制化方法為我國開發自主可控的安全約束機組組合求解器提供了新的思路。

作者：張超，文云峰，廖幫昆，王璐，禹海峰

摘要：隨著風電比例的不斷上升，電力系統頻率支撐強度逐漸降低，對系統的頻率安全構成嚴重威脅。為提升風電并網電力系統的頻率支撐能力，該文基于頻率安全約束對同步機、風電、獨立儲能電站與可中斷負荷等資源共同參與頻率支撐時的協調控制策略問題展開研究。首先，提出一種考慮抑制二次跌落的變參數虛擬同步機控制策略，根據風機運行狀態動態調整控制參數來抑制轉速恢復對系統頻率的影響；其次，推導了考慮源荷儲頻率支撐特性的系統頻率解析表達式，并分析了獨立儲能與可中斷負荷對頻率動態過程的影響；然后，基于考慮多資源主體的系統頻率響應模型，對頻率最低點約束進行了分段線性化處理，基于該線性頻率安全約束提出了一種電力系統源荷儲協調控制策略；最后，以改進的IEEE 39節點系統和省級電網案例驗證了所提控制策略可在保證系統頻率安全的前提下，合理協調源荷儲等資源參與頻率支撐。

作者：王笑然，范春菊，朱浩瑜，胡炎，邰能靈

摘要：受電化學儲能電站充、放電兩種運行工況下不同故障特征的影響，采用記憶電壓的比相式距離保護元件，在儲能側保護正方向和系統側保護反方向發生故障時均可能出現不正確動作的情況。為此，該文研究了基于故障前電流方向的相位修正的距離保護方案。首先，分析了儲能電站在充/放電不同工況下的故障特性，從原理上闡述其對阻抗繼電器動作性能的影響機理；其次，提出了一種基于儲能等值視在電源阻抗角的動作判據相位修正方法，即改進的距離保護方法；最后，在PSCAD/EMTDC仿真平臺上進行驗證。仿真結果表明：充電工況下，短路電流與電壓的相位差變化將導致儲能電站側保護在正方向故障時拒動，系統側保護在反方向故障時誤動，而所提的距離保護的改進方法可以消除充電工況的影響，準確識別故障位置，距離保護可靠動作，且有較強的抗過渡電阻能力。

作者：王勝佳，高思航，劉詠熙，侯杰，隆陵江

摘要：隨著我國輸電網絡快速發展，大跨距、高懸掛的架空輸電線路微風振動問題愈發突出，但傳統監測技術傳感精度不足，監測系統無法獲得長期穩定供電。因此，該文利用環境微能量收集技術，首先提出一種柔性多層摩擦-電磁復合振動能量采集器原理，并基于該原理完成振動能量采集器設計，對其結構參數與摩擦材料進行優化，可實現微風振動在5～40 Hz寬振頻內的高效機電能量轉換，其中摩擦與電磁自驅動單元的峰值輸出功率分別達到4.4 mW與53 mW；其次，利用多層彈性摩擦單元輸出的電信號來表征振動觸發的動態過程，針對振動頻率和振幅大小，將微風振動狀態劃分為九類，并深入挖掘導線微風振動狀態的自驅動傳感特征參量，構建基于卷積神經網絡的“振動激勵-自驅動傳感特征”的映射關聯；最后，在此基礎上開發由振動能量采集器、電能管理電路、可視化上位機構成的輸電線路微風振動自驅動傳感系統，根據不同的振動狀態進行分級預警，其中微風振動狀態識別準確率達到97.8%。該文研究成果可為“雙碳”背景下電力裝備狀態自驅動智能感知提供新思路與新途徑。

作者：孫鵬，楊茂，滕云，陳哲，王令

摘要：針對綜合能源系統中多能源慣性特性迥異、多時間尺度協調復雜導致系統難以實現最優安全經濟運行的問題，該文提出一種基于事件觸發-安全強化學習的綜合能源系統多能源慣性多時間尺度協調優化調度方法。首先，分析電、熱、氣子系統不同能源慣性的對應協調關系，建立考慮多能源設備參與電網慣性支撐的多能源慣性協調模型；其次，分析電、熱、氣網絡傳輸時間尺度差異性，建立基于雙層安全強化學習的綜合能源系統多能源慣性協調優化調度模型，并提出考慮事件觸發的安全強化學習求解算法；最后，基于修改的IEEE 30節點電力子系統、20節點天然氣子系統和14節點熱力子系統進行仿真驗證。結果表明，該文提出的多能源慣性多時間尺度協調優化調度方法能夠在滿足綜合能源系統安全約束的前提下實現較好的經濟性。

作者：彭春華，張浩旗，孫惠娟，盧恒宇

摘要：為了提升多光儲直柔（MPEDF）系統的功率互補性，降低系統運行成本，該文提出一種基于多智能體深度強化學習的MPEDF系統協同優化調度策略。首先，通過電壓信號指導柔性設備進行功率調節，實現單個系統功率調度，在此基礎上，利用系統間聯絡線兩端電壓差作為功率交互信號，提出MPEDF系統的功率交互策略；其次，以系統運行成本最低為目標建立MPEDF系統的優化調度模型，為滿足數據隱私保護和適應各系統運行特性的能力，使用多智能體深度強化學習對模型進行求解；然后，針對多智能體系統中智能體間信息交互的延遲問題，采用延遲感知多智能體近端策略優化深度強化學習算法，該算法通過引入延遲感知馬爾可夫過程，擴展狀態空間，有效地降低了各智能體信息交互的延遲，提升了求解效率；最后，通過算例對比與分析檢驗了該文所建立模型與所用算法的有效性和優越性。

作者：崔楊，程丁然，傅國斌，徐揚，王議堅

摘要：高比例新能源并網加劇了源-荷波動的不匹配程度，顯著增加了電力系統的平衡調控難度。盡管儲能是提升系統靈活性的關鍵資源，但現有中長期市場缺乏適配儲能特性的定價機制，制約了儲能調節潛力的充分發揮和產業規模化發展。為此，該文從電網側角度出發，面向以獨立儲能為代表的靈活性資源，提出一種基于源-荷波動量化的動態定價機制。首先，利用聚類分析對源-荷波動總區間進行離散化處理，構建全場景源-荷波動狀態矩陣，實現波動差異的精確量化；其次，構建源-荷波動狀態與電價區間的映射模型，設計適用于中長期市場的獨立儲能分時段動態交易機制；最后，提出基于動態規劃的電價機制驗證框架，模擬儲能在動態電價引導下的響應行為，并引入相對達成率評價指標，從經濟性與源-荷匹配度兩個維度評估機制的協同優化效果。算例結果表明，相較于傳統固定電價區間，所提動態電價機制能更有效地引導獨立儲能參與市場，顯著提升了源-荷匹配度與儲能收益。在協同優化策略下，最優匹配度與最優收益的相對達成率分別達到95.40%和91.08%。研究證實了該機制的可行性與有效性，為獨立儲能參與中長期電力市場提供了切實可行的解決路徑。

作者：汪紅波，李小平，邵立政，金泰，高洪超 等

摘要：當前現貨市場機制以集中式機組與確定性負荷為設計范式，難以準確識別虛擬電廠（VPP）的調節能力和邊際成本價值。該文聚焦VPP參與電力現貨市場機制的適配問題，提出一種計及參數等效映射與線性出清優化的現貨市場改進機制。首先，構建兼顧價格信號驅動與環境擾動反饋的調節參考曲線動態調整模型，突破靜態分解方法在反映用戶真實響應意愿上的局限性。其次，考慮現行“單調階梯報價”投標機制難以反映VPP內部復雜結構，提出一種基于多層映射機制的等效“虛擬儲能”參數化表征方法，將資源組態與運行狀態內嵌為統一的線性出清約束。在此基礎上，進一步設計了融合充放電里程邊際成本函數與末狀態荷電狀態（SOC）估值函數的投標結構，以解決邊際成本投標結構所導致的虛擬電廠價值失真問題。最后，結合某省電力現貨市場試運行數據開展實證分析，驗證所提機制在提升虛擬電廠響應執行率與經濟收益方面的顯著效果。

作者：李超，李洪珠，孫瑄瑨

摘要：針對非隔離型DC-DC變換器升壓能力不足及開關器件應力過大的缺陷，提出基于三繞組耦合電感與改進型開關電容的單開關高增益DC-DC變換器。該變換器將傳統Boost變換器中的輸入電感替換為三繞組耦合電感，并利用開關電容與無源鉗位支路吸收漏感能量。在此基礎上，進一步將開關電容單元與無源鉗位支路融合，構建一種兼具能量吸收與高增益特性的改進型倍壓結構，在提升變換器整體升壓能力的同時，抑制了漏感能量對半導體器件的沖擊。此外，通過利用漏感實現開關管的零電流開通，同時降低了二極管電流變化率，緩解了其反向恢復問題。該文詳細分析了變換器的工作模式與主要波形，推導了其各項性能指標。最后，搭建了一臺400 W實驗樣機，驗證了理論分析的正確性。

作者：宋兆祺，魏曉光，劉進軍，安榮匯，陳龍龍 等

摘要：全控電流源換流器（CCSC）的穩態功率特性分析與主參數設計是實現有功和無功解耦控制的關鍵，其解耦范圍與運行邊界能夠通過穩態運行區間（SSOR）表征。現有研究約束條件覆蓋不全，導致SSOR存在偏差，且主參數設計并未結合SSOR要求。該文在系統分析CCSC穩態功率特性的基礎上，提出考慮SSOR要求的主參數優化設計方法。首先，建立標幺化穩態數學模型，通過等電氣量軌跡特性分析和電氣量穩態運行限制梳理，實現對SSOR精確刻畫。其次，解析穩態運行點與諧波特性的耦合關系，得到綜合SSOR與諧波電流限制的主參數通用設計要求。然后，針對采用改進相控調制的CCSC-HVDC，以最大電容電壓和濾波器單位功率儲能峰值最小為目標優化主參數設計，并分析單位功率因數運行區間要求對設計結果的影響。最后，通過PSCAD仿真驗證SSOR分析的準確性和主參數設計的有效性。

高電壓與放電

作者：王宇昂，顏林，王昊天，韓旭濤，李軍浩

摘要：在實際工程中，氣體絕緣組合電器（GIS）在運行中不可避免地會受到操作沖擊電壓的瞬時作用，嚴重時會激發內部金屬微粒缺陷運動而導致局部放電，威脅設備安全運行。該文基于工頻疊加操作沖擊電壓試驗平臺，搭建了局部放電檢測與運動捕捉的關聯分析系統，研究并分析了不同粒徑和數量的線形金屬微粒在工頻疊加操作沖擊電壓下的局部放電特性及同步運動關聯性。結果表明，操作沖擊電壓可以顯著激發工頻下的線形金屬微粒運動，并產生局部放電，單顆粒下的兩種不同放電模式與兩種運動過程具有顯著關聯性；對于疊加電壓作用下的多個顆粒，其存在非同步起跳行為，且與放電重復率存在相關性。該文的研究結果有助于深入探索沖擊電壓下金屬微粒放電及發展的內在機理，對保障電力系統安全運行具有重要工程意義。

作者：江鴻蛟，廖森林，周超，劉輝，梅紅偉

摘要：復合絕緣子異常發熱與酥朽故障的耦合關系日益突出，二者之間的復雜關聯會給電力系統的安全可靠運行帶來挑戰。當前紅外檢測設備只能捕捉復合絕緣子表面溫升，無法判斷芯棒-護套界面的內部發熱。為此，該文圍繞界面發熱型復合絕緣子，先后通過理論建模與實驗驗證兩條路徑對護套內外溫度的影響因素和對應關系進行研究。理論部分在簡化熱傳導方程的基礎上，建立了護套內外溫度映射關系；實驗部分系統地評估了護套規格、環境風速、環境溫度等因素對映射關系的影響，結果證實理論公式誤差不超過5%。該方法可診斷出發生酥朽故障的絕緣子或避免復合絕緣子向酥朽故障發展，并且為電網公司運維部門降低工作成本、提高工作效率提供指導和幫助。

作者：尹奕淳，李玄，武文琪，宮瑞磊，李慶民

摘要：氣體絕緣金屬封閉輸電線路（GIL）近年來在新型電力系統中得到了廣泛應用，但其中三支柱絕緣子由于結構復雜和界面缺陷易發生放電脆裂故障，亟須開展相關研究厘清其脆裂機理。該文構建了三支柱絕緣子電-熱-力協同放電脆裂試驗平臺，觀測了裂紋動態演化過程，分析了缺陷尺寸等因素影響下的放電脆裂規律，揭示了級聯放電脆裂機理，聯合電勢能、彈性勢能與熱能，建立裂紋驅動能量釋放率模型并提出斷裂判據，厘清了電壓、應力變化下不同能量競爭的作用機制。結果表明：當初始裂紋在環氧結合界面時，因電場畸變與應力集中耦合作用，其擊穿電壓較初始裂紋在支腿中部時更低，且隨裂紋深度增加，脆裂概率越大，最高提升至75%；負極性直流較正極性的更易脆裂，交流作用下擊穿電壓下降25.13%，疊加沖擊電壓后下降更明顯；外施應力對脆裂概率和時間影響嚴重，超過2 kN應力可使脆裂概率上升33個百分點，脆裂時間縮短約43%；基于臨界判據得出裂紋擴展電壓與試驗誤差為6.9%，在低載荷下彈性勢能與電勢能、熱能競爭激烈，隨電壓升高主導權交替，而高應力下由彈性勢能主導，始終占60%以上。該文揭示了三支柱絕緣子裂紋擴展的放電脆裂級聯機理，可為GIL絕緣結構優化與缺陷評估提供理論支撐。

作者：趙麗，程養春，楊紫淇，曹榮浩，許翰偉 等

摘要：在實驗室絕緣材料內部局部放電試驗中，缺乏對放電點的定位方法，制約了對絕緣材料中電樹枝生長機理和診斷方法的研究。該文首先為局部放電試驗中多層介質場景構建了簡化的靜電場計算模型，實現了靜電場正向計算；其次，構造了空間搜索尋優問題，利用匹配點電場強度比值測量值和正向計算模型反演局部放電遺留電荷位置；然后，分析了尋優問題目標函數的特點，以及粒子群優化算法的準確度和抗隨機噪聲能力；進一步地，構建了分布在二維平面上的匹配點電場測量系統，并結合粒子群優化算法建立了放電點定位方法；最后，通過高壓電暈放電試驗和光柵尺，確定了該方法對于場源電荷定位的準確度。仿真結果表明，當白噪聲小于3%時，各方向定位誤差的理論值小于0.05 mm；試驗結果表明，當高壓電極尖端距離場源電荷2 mm時，定位結果的三維距離誤差平均值約為0.19 mm。該方法為實驗室高壓試驗中實時觀測不透明絕緣材料內電樹枝的生長過程提供了有效途徑，為電樹枝生長機理研究提供了新的檢測手段。

作者：張旭，王詩航，劉紅劍，張亞，詹陶 等

摘要：交聯聚乙烯（XLPE）絕緣材料是高壓電纜的核心絕緣材料，其長時擠出加工過程中存在由局部高溫和長時滯留引發的過早交聯現象，嚴重時會發生焦燒。目前模擬XLPE絕緣材料長時擠出焦燒特性的方法有限。為此該文提出通過螺桿擠出機對XLPE絕緣材料進行多次循環擠出，以模擬長時擠出過程中的焦燒現象，研究焦燒對XLPE絕緣材料結構與性能的影響，同時對比了兩種XLPE絕緣材料在經歷不同擠出次數后的化學結構、交聯度、氧化誘導期、熱學性能、結晶行為、力學性能與介電性能等。結果表明，絕緣材料在發生焦燒后其交聯樣品高溫下的力學性能顯著劣化，介電常數增大，直流擊穿場強降低約10%，而交流擊穿場強仍保持相對穩定。XLPE絕緣材料焦燒后羰基含量持續上升，凝膠含量約為2%。該文近似模擬了XLPE絕緣材料在長時擠出過程中的焦燒規律，揭示了XLPE絕緣材料焦燒后的宏觀物理性能，該方法能夠有效地區分不同絕緣材料的耐焦燒性能，為高壓電纜絕緣材料的性能提升與加工工藝優化提供支撐。

作者：黃秀君，汲勝昌，曹文博，楊宇翔，張凡

摘要：油紙絕緣系統老化程度對油浸式電力變壓器的絕緣性能具有決定性影響。提取油紙絕緣新型老化參量并實現無損檢測，可及時更換運行極限下的變壓器，這對電力系統的安全運行意義重大。該文首先綜合考慮機械效應和電場效應作用，建立油紙-壓電材料系統的振動模型，并基于最小作用量原理推導出油紙-壓電材料系統的壓電阻抗譜特征參量表達式；其次，建立油紙-壓電材料系統的有限元仿真模型，理論分析和仿真結果表明，隨著絕緣紙板老化程度的增加，其機械強度表現為等效剛度降低，油紙-壓電材料系統的壓電阻抗譜峰值增加，頻率整體向左偏移；最后，搭建壓電阻抗特性測試平臺，通過試驗驗證不同老化狀態下的油紙-壓電材料系統的壓電阻抗特性，探究油紙老化狀態（聚合度）、機械強度和壓電阻抗特征對應關系，結果表明壓電阻抗譜的方均根偏差與油紙絕緣系統老化狀態呈正相關關系，可為絕緣紙板壽命評估提供新判據。

電能存儲與應用

作者：陳浩然，王瑞田，于淼，付立軍

摘要：再生制動能量回收利用是城市軌道交通供電系統設計的重要問題。現有方法主要包括儲能和逆變能饋兩種技術路線，然而目前研究缺乏對二者在容量匹配、能流交互層面的深度協同機制分析，尤其在離散設備配置參數與連續電壓閾值的混合變量優化問題中，難以實現系統級能效與經濟性的綜合最優。針對上述缺陷，該文提出飛輪儲能與逆變能饋的協同優化配置方法：首先，建立了城軌交通交直流混合潮流分析模型；其次，考慮離散的設備容量配置參數以及連續的電壓閾值參數，構建面向離散-連續混合變量優化問題的雙層框架；然后，提出層組粒子群優化（LGPSO）算法，以總成本與靜態回收周期構建綜合代價指標；最后，通過分層解耦與分組進化策略實現多維參數的協同優化。在優化求解方面，與傳統差分進化算法和粒子群優化算法相比，LGPSO算法的迭代次數分別減少18.75%和13.33%，且求解質量分別提升8.5%與18.3%。典型案例計算結果表明，協同優化方案的靜態回收周期比飛輪儲能方案降低43.2%，節能率比逆變能饋方案提高6.9%，在投資成本、再生制動能量回收效能和靜態回收周期等方面的綜合指標占優。

作者：易偉浪，余佩倡，陳強，周樂明，顧世杰 等

摘要：針對偏遠地區高可靠性供電需求，以柴油發電機與儲能單元為核心構建的柴-儲并聯系統已成為關鍵解決方案。然而，高能脈沖性負荷的間歇性接入（表現為反復瞬態投切）會導致兩級式儲能變換系統中間直流母線電壓劇烈波動，嚴重威脅系統穩定運行及負載供電質量。對此，該文提出了一種基于狀態觀測電流前饋的直流慣性增強控制方法，一方面通過虛擬慣性增強方法，增強儲能系統直流側的慣性，提升系統的穩定性；另一方面通過電流狀態觀測器預測直流側負載電流，并將其作為前饋指令快速補償脈沖性負荷消耗的瞬時能量，從而抑制直流母線的電壓波動。該文建立了脈沖性負荷下的儲能系統數學模型，并揭示了脈沖性負荷下的直流電壓波動機理，同時根據所提的慣性增強控制策略，建立了系統小信號模型，分析了直流母線電壓波動的抑制機理，并設計了系統的控制參數。最后通過實驗驗證了該文所提控制方法的正確性和有效性。

作者：鄧涵宇，陳艷波，張寧，馬明克，張智

摘要：梯級水電改造為混合式抽水蓄能（HPES）技術，因其能夠顯著降低抽蓄電站對地理條件的要求而備受關注。為進一步應對傳統HPES面臨的儲能密度低與汛期運作受限等挑戰，該文提出一種基于抽水耦合壓縮空氣儲能（PH-CAES）的新型HPES改造方案。首先，系統闡述了新型HPES系統的改造技術方案及其運行流程；其次，通過深入分析PH-CAES系統內關鍵設備的動態特性，構建了新型HPES內PH-CAES系統的實際出力計算模型，并在此基礎上建立了系統技術經濟分析模型；然后以西南地區某流域梯級電站群為案例，分別模擬計算額定工況和實際工況下PH-CAES系統的運行特性，全面評估了系統的技術經濟性，并通過敏感性分析識別了影響其技術經濟性的關鍵參數；最后，將所提方案與增建獨立壓縮空氣儲能、可逆式水輪機兩種改造方案進行了對比分析。研究結果表明，所提改造方案相較于其他技術路線具有更優的綜合經濟性，可為新型HPES系統改造的選址決策和運行優化提供科學依據。