，由国网江苏省电力有限公司主管、国网江苏省电力有限公司与江苏省电机工程学会一起主办，《电力工程技能》编辑部出书。本刊为中文中心期刊、我国科技中心期刊、日本科学技能复兴组织数据库（JST）录入期刊、RCCSE我国中心学术期刊（A）、江苏省精品期刊，刊物影响因子、总被引频次和归纳点评总分等各项方针在电气工程范畴期刊中均排名靠前。

　　模块化多电平换流器（MMC）桥臂无冗余子模块（SM）时，SM毛病将导致毛病相电压输出才干下降，然后导致MMC输出线电压不平衡。为康复毛病后无冗余MMC输出线电压特性，进步非毛病桥臂SM运用率，文中依据中性点搬运（NT）与直流分量注入（DCCI）操控，提出运用于无冗余MMC的SM毛病容错操控战略。该容错战略经过NT操控，调整三相电压相角，确保输出线电压平衡。此外，文中提出三段式最优DCCI幅值核算办法。与现有办法比较，最优幅值DCCI能进一步进步非毛病桥臂SM运用率，进步输出线电压幅值。依据PSCAD/EMTDC渠道树立三相MMC仿真模型，仿真成果验证了所提容错操控战略的有用性。

　　模块化多电平换流器（MMC）已广泛运用于风力发电体系中，其间绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块的规划直接影响着体系的各项功用。而IGBT模块的规划选型缺少理论指导，存在IGBT模块裕量选取过大构成的本钱糟蹋现象，因而文中提出一种依据双方针优化的IGBT的定制化规划办法。首要以损耗和芯片本钱作为IGBT定制化规划的方针，结合风力发电的年运转工况，依据风速的概率散布来点评IGBT损耗，经过双方针粒子群算法求得Pareto前沿。最终，别离选用IGBT模块和分立元件2种办法进行定制化规划，成果标明所提规划办法在下降器材本钱的一起能够统筹变流器的损耗和可靠性。

　　适用于环境维护需求，代替船上柴油发电机发电的岸电体系蓬勃打开。运用于岸电体系的模块化多电平整流器作业时温升过高会下降其运转可靠性，损耗是反映其温升的重要参数。在疏忽整流器其他损耗要素状况下，针对开关器材的损耗树立简化模型，并结合电热转化原理树立模块化多电平变换器（MMC）整流器半桥子模块开关器材的温升剖析模型，然后确定温升与开关器材损耗的联系式。依据树立的损耗及温升模型，仿真剖析载波移相和最近电平迫临2种调制办法对开关器材温升的影响，与实践工程条件下的验证共同。成果标明载波移相调制办法下开关器材温升更小，实践工程中选用该调制办法能够在必定程度上按捺温升。文中树立的温升模型可为后续研讨其他温升按捺办法供给模型依据，可验证温升按捺办法的有用性。

　　为了查核模块化多电平换流阀应力及其运转可靠性，针对高压大容量柔性直流换流阀子模块电压逐步进步的状况，提出了一种模块化多电平换流阀新式运转试验拓扑及其操控办法。首要对柔性直流换流阀的典型运转工况进行了应力剖析；其次，结合应力剖析，提出一种模块化多电平换流阀新式运转试验拓扑，并树立了该试验拓扑的数学模型，论述了其运转机理；一起，经过操控量的对称性，实时消去了交直流操控量中的直流分量；最终，树立了仿真模型并进行了验证。成果标明，提出的模块化多电平换流阀新式运转试验拓扑及其操控办法具有正确性和有用性，所提试验拓扑下降了直流试验电源的电压需求，其操控办法简化了试验电路的操控。

　　在真双极柔性直流输电体系中，尽管换流变压阀侧沟通单相接地毛病呈现的概率较低，可是一旦产生，直流侧会产生严峻的过电压。文中研讨了柔性直流输电体系模块化多电平换流器（MMC）阀侧产生单相接地毛病时的过电压特性及产生机理。首要，剖析闭锁前后MMC桥臂子模块电容的充放电回路，对桥臂过电压和健全极线过电压的产生机理进行研讨。随后，依据厦门柔性直流输电体系，对阀侧单相接地毛病特性剖析的精确性进行验证，并仿真剖析闭锁延时对过电压的影响。成果标明，桥臂子模块电压的升高是因为直流线路散布电容的放电作用，健全极线过电压是因为闭锁前子模块电容的放电以及闭锁后沟通侧电压的充电作用，闭锁时刻越短，健全极线和毛病相子模块电容过电压幅值越低。

　　逆变侧选用电网换相换流器（LCC）和模块化多电平换流器（MMC）串联组成的特高压混合级联多端直流输电体系，为特高压直流输电供给了一种更为经济、灵敏、方便的输电办法。依据现有直流电网的和谐操控战略，文中对受端MMC阀组之间的和谐操控战略进行了深化的剖析研讨，并考虑了5种和谐操控战略。然后，在PSCAD/EMTDC中，对上述5种战略遭受不同毛病的呼应特性别离进行仿真，毛病包含送端沟通毛病、直流线路毛病、受端LCC沟通毛病、受端MMC1沟通毛病及MMC1紧迫闭锁退出。最终，依据仿线种和谐操控战略的适用性进行了比照剖析。仿线遭受各种毛病均能有用穿越；战略2、战略4和战略5在遭受直流线路毛病时均产生不同程度的功率倒转，需求采纳办法按捺。

　　电网侧产生单相接地毛病会构成沟通电压必定程度的下跌，此刻可经过注入无功电流使模块化多电平换流器（MMC）体系完成毛病下的低电压穿越。但接地阻抗会影响整个体系的拓扑结构，使各序网络之间彼此耦合，因而对该条件下MMC体系的建模和安稳性进行剖析至关重要。文中首要树立单相接地毛病下MMC体系沟通侧等效模型，并剖析混合注入双序无功电流后的毛病穿越进程。然后，依据MMC内部子模块电容电压和桥臂电流的动态特性树立MMC体系的小信号模型，并在剖析体系失稳机理的根底上，运用根轨道法剖析阻抗参数和电流耦合对MMC体系小信号安稳性的影响。最终，在PSCAD/EMTDC中树立21电平MMC仿真模型，仿真成果标明，电网阻抗减小或接地阻抗增大使得体系趋于不安稳，负序无功电流注入使得正序无功电流安稳区域增大。

　　为研讨不同运转年限交联聚乙烯（XLPE）电缆绝缘层不同方位的介电特性改动，文中对2条退役和1条备用110 kV电缆绝缘层进行分层取样，在50~250℃之间选取8个温度点，进行介电谱试验。成果标明：XLPE电缆绝缘的复介电常数在高温下随频率改动显着；各试样的电导率和松懈峰峰值频率随运转年限的增大先减小后增大，能较好反映不同运转年限电缆的介电特性改动；同一电缆试样不同绝缘层方位的松懈峰峰值频率对应的活化能和Cole-Cole曲线对应的圆心角之间的差异随运转年限的增大先减小后增大，能较好反映电缆不同绝缘层方位之间的介电特性差异。各试样介电特性在高温下随运转年限的改动可作为点评XLPE电缆绝缘状况的有用手法。

　　相较于沟通配电网，直流配电网存在毛病电流限流、阻断和电能质量办理等多种问题。为削减直流体系中设备的数量，文中提出了一种依据LCL型多功用毛病电流操控器拓扑结构，使其一起具有毛病限流、毛病阻断和电压调理功用。首要针对该拓扑结构，研讨其在限流、阻断和电压调理等不同作业方针下的运转作业原理，剖析LCL结构的滤波和限流复用进程，提出毛病电流的快速检测办法。然后，经过对限流器材不同方位电压改动率和电流改动率的阈值匹配，完成双极毛病、单极毛病和高阻毛病等多类型毛病的快速判别。最终，树立体系仿真模型，验证了该毛病电流操控器拓扑一起具有调压、限流和阻断等功用，且能够快速检测毛病电流。

　　现在悬索式跨过架的规划未考虑动态冲击效应。为了探求悬索式跨过架在不同工程参数下抗导线冲击的影响规则，文中以悬索式跨过架承载索常用的超高分子量聚乙烯绳为例，树立了绳子受冲击的仿真模型。文中研讨不同工程参数对跨过架在事端工况下（断线和跑线）的抗冲击功用影响规则，得到依据桁架单元的动力学仿线%。仿真成果标明：因牵引板的作用，断线对跨过架产生的冲击载荷大约为跑线倍；跨过架冲击载荷随落线高度而添加，但具有必定随机性，其弧垂改动水平在4~4.5 m；中心承载索和绝缘网安全系数较小；1 250 mm

　　2导线导线的线密度、配套运用的牵引板大，故1 250 mm2导线对跨过架的冲击较大。

　　交直流体系中整流侧换流母线电压康复会引起直流电流增大，然后导致逆变器换相失利。为了处理该问题，文中首要以CIGRE HVDC规范测验体系为例，剖析了电压康复期间逆变侧操控体系的操控特性，发现由定电流操控切换为定关断角操控瞬间及之后一段时刻内，直流电流较大及增速过快然后引起电流差错操控输出较小且快速下降是诱发换相失利的重要原因。其次，提出了一种经过改善定关断角操控器以改善整流侧换流母线电压康复导致关断角过小的操控办法。最终，在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件中运用CIGRE HVDC规范测验模型仿真验证了所提办法的有用性，由仿真成果可知该办法能有用按捺由整流侧换流母线电压康复导致的逆变器换相失利。

　　双回路同沟电缆-同塔架空线混合线路感应电压和感应电流的核算是检修时接地刀闸选型的要害。电缆回路间感应电压电流的核算不同于架空线路。电缆金属护套对线芯具有静电屏蔽作用，依据护套接地办法不同其对线芯也具有不同的电磁屏蔽作用。文中针对220 kV双回路电缆-架空线混合线路打开运转线路对检修线路的电磁感应研讨。首要依据电磁耦合推导出混合线路的感应电压、电流核算公式。其次仿真核算剖析，别离研讨混合线路中电缆段长度占比的改动对感应电压电流的影响；电缆护套单端接地、双端接地以及穿插互联两头接地3种接地办法关于感应电流的影响；接地刀闸等效接地电阻关于感应电流的影响。成果可为混合线路接地刀闸选型供给理论核算参阅。

　　沟通潮流（AC）算法需迭代求解，难以满意实践电力体系在线安全校核的需求。文中依据卷积神经网络，提出一种电力体系线路开断潮流的快速核算办法。离线练习阶段，从线路开断前后工况与拓扑的改动中提取特征作为输入信号（原始特征图），经很多算例练习后，卷积神经网络构建了原始特征图与线路开断后潮流成果的非线性映射联系。在线运用时，直接生成原始特征图，并依据离线练习的卷积神经网络核算测验集的潮流成果。经4个IEEE典型体系的

　　-2潮流仿真验证，文中办法具有杰出的泛化才干。比较传统沟通算法，文中办法将速度进步了挨近80倍；比较传统人工神经网络模型，文中办法将精度进步近了1个数量级。

　　电网规划的打开和负荷的添加使得不同分区无功电压状况的差异性增强，负荷中心区域电压安稳问题日益突出，而负荷较轻区域部分时段易呈现高电压和无功过剩，亟需全面点评电网中多分区的无功电压状况，为大局无功和谐操控及分区间互动支撑供给数据支撑。鉴于此，文中提出一种依据含糊C均值聚类（FCM）和动态时刻归整算法（DTW）的点评办法。该办法选用FCM对分区多个时刻断面的方针数据进行含糊聚类，构成聚类中心并提取样本的均匀特征；一起，运用DTW对聚类中心数据与参阅样本进行方式辨认，可点评出电网多分区的电压支撑才干。以某典型电网为例，验证所提点评办法的有用性。

　　高压直流（HVDC）换相失利会对沟通体系产生巨大的功率冲击，有必要对直流输电体系换相失利状况作出精确辨认，才干针对性地采纳安全安稳操控办法。现在，工程运用的安稳操控设备辨认HVDC换相失利彻底依赖于直流控保信号，当直流控保体系死机或许与稳控设备通道反常时，稳控设备将无法动作。文中研讨了HVDC换相失利工况下的电气量特征及辨认原理，介绍了直流控保体系换相失利维护判据及其适用性，提出了适用于安全安稳操控的换相失利、接连换相失利、多直流一起换相失利辨认判据。依据实践控保体系的宾金直流实时数字仿真体系（RTDS）试验成果标明：所提判据能够精确辨认直流体系产生换相失利，而且能够依据安全安稳操控的需求判别接连换相失利产生的次数和时刻距离。

　　网络拓扑优化作为一种新技能，经过在电网运转进程中改动网络结构来改善体系潮流散布，进步体系运转安全经济性。文中针对现有静态与动态网络拓扑优化办法别离存在的灵敏性差与核算功率低的问题，提出了一种折中的半动态拓扑优化办法，然后依据该办法进行电力体系运转办法的辅佐决议计划。首要，介绍了当时静态与动态两类网络拓扑优化办法的优缺点，然后提出了半动态网络拓扑优化办法；其次，依据静态、动态与半动态3类网络拓扑优化办法，构建了一般办法的电网运转办法辅佐决议计划模型，然后运用线性化技能，将所提模型转化为混合整数线性规划问题；最终，对IEEE 14节点及IEEE 118节点体系进行核算剖析，说明晰所提半动态网络拓扑优化办法能够统筹体系运转灵敏性与模型解算功率。

　　针对部分工业类母线负荷动摇较大，传统点猜测办法难以精确猜测的问题，文中提出一种依据卷积神经网络（CNN）与长短期回忆网络分位数回归（QRLSTM）组合的母线负荷日前区间猜测模型。首要，针对工业类负荷功率的高频动摇，选用去噪自编码器对前史负荷数据进行降噪处理；然后，运用依据时刻散布层封装的一维CNN网络进行负荷特征提取和紧缩，以进步整个模型的学习功率；最终，树立含有注意力机制的QRLSTM模型进行特征学习，得到不同分位数下的负荷区间猜测成果。对工业类和居民商业类2种典型的220 kV母线负荷进行了负荷日前区间猜测测验，并与惯例的分位数回归办法进行了比照。成果标明，文中办法取得的猜测成果总体上区间覆盖率更大、区间均匀宽度和区间累计差错均更小，猜测作用更好。

　　依据背靠背电力变换器的智能软开关（SOP）能柔性、快速、精确调控配网潮流，完成配网电压、网损等多操控方针一致优化办理，一起具有毛病阻隔和毛病康复功用。但该型SOP的供电康复规模受限于其自身容量，难以满意悉数停电用户供电需求。文中提出了一种由小功率背靠背电力变换器与负荷开关并联组成的低本钱混合型SOP。正常作业方式下，仅由背靠背电力变换器调控体系潮流及电压散布；线路毛病方式下，由负荷开关承当供电康复功用，且毛病铲除后经过灵敏调控背靠背电力变换器完成闭环运转工况下负荷开关的零电流开断，添加负荷开关运用寿命，下降本钱。最终，经过仿真验证了混合型SOP的供电康复才干以及零电流开断技能的有用性和可行性。

　　空间负荷猜测对配电网规划建造具有重要意义。为了进步配电网空间负荷猜测精度，文中提出依据熵权法与灰色相关剖析-极限学习机（GRA-ELM）的配电网空间负荷猜测办法。首要，将规划区域内的小区按用地性质区分，剖析不同类型负荷的影响要素，树立空间负荷密度方针体系；其次，运用熵权法对不同类型负荷的负荷密度方针进行权重分配；然后，运用GRA挑选出与待测地块负荷密度方针类似的练习样本；最终，将样本带入经粒子群优化（PSO）算法参数处理后的极限学习机（ELM）进行练习，得到猜测成果。经过实例对所提办法的功用进行仿真验证，成果标明，所提办法相对其他办法的空间负荷猜测精度更高。

　　介质损耗是点评电力电缆绝缘状况的重要方针之一。振荡波电压作为现在新式的检测电压，因具有与工频沟通电压较好的等效性，在部分放电检测范畴有广泛的运用，但振荡波电压下的介质损耗丈量作业暂未深化打开，对绝缘状况一体化检测具有局限性。为了处理现在的局限性，文中提出了一种依据振荡波测验技能的电缆介质损耗丈量办法。在振荡波测验体系每次作业期间，收集电缆试品的电压或电压、电流数据，然后经过数据后处理提取波形参数，然后取得精确的介质损耗。文中一起对2种依据振荡波电压的介质损耗丈量办法进行比照与现场差错剖析，得到依据振荡波电压、电流波形的介质损耗角丈量办法，具有较高的精确性以及实用性，并提出了处理零点漂移的办法。最终，仿真以及试验成果验证了该办法的可行性和有用性。

　　为完成高压柔性直流电缆绝缘资料国产化，文中经过添加纳米粒子办法制备了高载流量（作业温度90℃）柔性直流电缆绝缘料试样，打开了空间电荷、电阻率、直流击穿电场强度等要害电气功用方针的试验研讨，并与高压沟通电缆绝缘料和国外柔直电缆绝缘料这2种资料的相应试验成果进行了比照剖析。成果标明，该柔直电缆绝缘料在常温（20℃）和高温（90℃）下具有杰出的空间电荷按捺功用，电场畸变率小于5%；与其他2种资料比较，该绝缘料在高温下的电阻率添加约10倍、电阻率温度系数下降约1/3，能够下降柔直电缆的热损耗并有利于整个柔直电缆体系的绝缘规划；该绝缘料在高温下的直流击穿电场强度为其他2种资料的1.27~1.6倍。研讨标明，该柔直电缆绝缘料电气功用优异，能够用于作业温度90℃的柔直电缆绝缘。

　　绝缘子广泛运用于电力体系的各个环节，对确保电网安全安稳运转起到重要作用。现有办法只能辨认自爆缺失、异物等显着缺点，无法应对部分破损、裂纹等状况。针对上述问题，提出一种依据增强特征金字塔和可变形卷积的绝缘子缺点检测办法：在原有高、低特征交融的根底上，添加增强的自底而上的途径，改善高、低特征图之间的信息传递，完成部分缺点特征的有用提取；引进可变形卷积，自适应改动部分采样点，减小布景搅扰的影响，进一步进步模型的适用性。运用多场景收集的绝缘子图画进行比照试验，成果显现在不同根底网络上，所提办法检测精度较传统计划均取得了较大程度的进步，该办法可广泛运用于变电站、高压输电线等各类绝缘子运用场景。

　　直线移相变压器具有结构简略、可完成恣意视点移持平技能长处，在多重叠加逆变体系中有着广泛的运用。但是，直线移相变压器在边端易构成端部效应，可影响变压器自身的作业功用。首要，文中依据磁路类似化原理，将直线电机与旋转电机的铁芯磁路进行类似化剖析；其次，经过改动有用气隙长度，剖析输出电流谐波含量和体系功率；最终，经过在边齿部分添加隔磁资料，剖析其对变压器端部漏磁通的影响。仿真成果标明，合理选取有用气隙长度、在边齿部分添加隔磁资料可有用削弱边端效应的影响，进步直线移相变压器的运用功用。

　　跟着电化学储能技能在电力体系中的广泛运用，电化学储能技能的安全性越来越受到重视。文中以储能用磷酸铁锂电池模组（8.8 kWh）为研讨方针，进行3次不同倍率（0.4C，0.5C，1C）的恒流过充试验，研讨其在不同充电倍率条件下的过充热失控特性，并辅以starccm+软件进行热场仿真核算。成果标明，电池模组在额外充电倍率0.5C （172 A）和1C （344 A）下继续过充会产生起火，起火时刻跟着充电倍率添加而削减；充电倍率对磷酸铁锂电池模组过充行为特性影响较大，跟着充电倍率的添加，热失控最高温度和峰值电压升高，过充测验时刻跟着充电倍率的升高而下降；不同充电倍率条件下，电池安全阀初次翻开时的电压均为1.7倍额外电压，能够进一步研讨以作为电池热失控预警参数。文中研讨成果可为规划化储能用磷酸铁锂电池的安全性研讨和电池办理体系（BMS）对过充毛病的安全办理供给参阅。

　　气体的运用逐步受到限制。SF6混合气体在必定程度上削减了SF6气体用量，现在已经在电气设备中运用。文中针对SF6混合气体在220 kV气体绝缘组合电器（GIS）中产生走漏引起的绝缘改动打开研讨，经过改动微量的气压值和混合比，探求混合气体的绝缘功用改动，剖析气压、混合比要素对工频击穿电压的影响规则，获取各气压下各份额混合气体的绝缘强度曲线图，然后得到确保设备安全安稳运转的补气战略。研讨发现，混合气体击穿电压的改动规则呈现出跟着压强和混合比的进步，非线性程度增大的特色，而且得到了设备安全运转的混合比和气压的鸿沟值。文中的研讨能够为SF6/N2混合气体绝缘设备供给运维规程和技能规范，一起为拟定混合气体的检测技能规范奠定根底。

　　因为现有输电线路杆塔资料弹性较差，且本体结构难以适用于采空区，因而提出面向采空区的杆塔规划优化办法。首要，提出一种输电线路杆塔拓扑优化办法，经过挑选适宜的杆塔支撑办法、边际办法、内层数以及冗余数，以取得最优的杆塔结构。然后，选用纤维增强复合资料（FRP）代替传统的杆塔资料规划横担，确保杆塔处于弹性作业状况，进步其承载力。最终，依据回溯查找算法（BSA）求解杆塔拓扑优化问题，在满意应力、位移等束缚的前提下，完成杆塔尺度、形状和拓扑的优化。依据Matlab中开发的有限元程序对文中办法功用进行试验证明，成果标明，与其他办法比较，文中办法的结构分量显着削减，且结构更具弹性，适用于采空区的实践运用。

　　输电导线图画辨认是电力设备主动巡检进程中的重要环节。针对传统导线检测办法需人工规划方针特征、抗搅扰才干差等问题，提出一种依据深度卷积网络（DeepLab v3+）的输电导线图画辨认办法。首要，选用DeepLab v3+网络模型，完成导线的开始辨认。经过多层卷积主动学习导线特征，并经过解码器结构交融导线低层的细节特征与高层的语义特征，较好地完成导线像素切割。然后，针对辨认成果中存在的开裂和伪导线问题，选用改善的最小点对法和长度阈值法进一步精细化处理。最终，选用八方向查找法提取每一条导线并编号。试验成果标明，所提办法能很好地提取出输电线路图画中的导线。

　　为精准定量点评交直流混联电网遭受毛病后的频率康复才干，文中提出一种适用于多直流馈入受端电网的频率弹性点评办法。首要，针对不同直流闭锁毛病进行仿真核算，把握电网毛病后的频率改动特征；然后，核算一次调频期间实践频率曲线与安稳频率曲线之间的面积，将其作为电网频率弹性点评方针，并树立各种直流闭锁毛病与频率弹性方针的映射联系。所提办法不仅能完成多直流馈入电网频率弹性点评，还可定量比照不同办法的频率安稳性进步作用。最终，以华东实践电网为例进行仿真验证，剖析添加燃机等多种办法的频率安稳进步作用，成果标明文中所提频率弹性点评办法正确且有用。