针对高压电缆防火安全问题,综述当前高压电缆防火技术的最新进展,探讨防火材料、电缆附件防火、外部防火、防火设计技术和方法,对未来高压电缆防火技术的发展方向进行展望,为电缆防火领域的研究和实践提供参考。

为提升电动汽车充电桩在台风天气下的运行可靠性,提出一种融合台风影响因子的改进充电桩故障预测方法。首先对充电桩数据进行预处理操作。然后针对传统C4.5决策树算法在特征耦合效应下的预测性能不足问题,引入气象属性,并基于信息增益比优化特征选择策略,降低属性间相关性对分类准确性的干扰。算例结果分析表明,相比于传统算法,该算法的准确率提升了21%个百分点（相对提升30.1%）证实了台风影响因子的引入可优化预测模型性能。

城市配电设备因供电半径小、选址灵活性不足等原因,易在雨涝灾害中受淹停电。以株洲市为例,提出一种城市配电设备的风险评估方法。首先,结合目标区域暴雨强度公式计算多年一遇短时降雨量,并基于二维水动力模型仿真模拟得到不同重现期的淹没范围及淹没深度。然后,结合地面配电设备设计标准对研究区域进行风险评估,并对不同区域划分风险等级,绘制株洲市区配电设备淹没风险等级地图,以识别城市电网薄弱区域。研究可为城市电网系统制定差异化防护策略提供量化依据,同时为极端暴雨灾害下的电力设施韧性提升提供科学支撑。

为改善高压复合套管表面特性,使用F₂/N₂混合气体对两种商用液体硅橡胶进行氟化处理,测试两种液体硅橡胶试样氟化前后的电性能、理化性能和疏水性。结果表明：氟化处理后两种试样的直流闪络电压分别提升了50%以上和30%以上;两种硅橡胶试样呈现不同的表面电位衰减特征,表面电导率提高1~2个数量级,体积电导率未发生明显变化,氟化引起的表面传导的增加能够加快表面电位衰减。ATR-IR分析及SEM观察显示,氟化后的试样在表层中形成了C—F键,表面出现微纳米结构化;疏水试验表明氟化显著提高了两种液体硅橡胶试样的疏水性。因此,氟化处理是提升高压复合套管用液体硅橡胶表面性能的有效手段。

换流站内直流复合穿墙套管覆雪后可能发生闪络,造成停电事故。在大型人工气候实验室内,对水平布置的染污复合空心套管开展直流电压下的覆雪闪络试验,结果表明：采用无带电融雪加压方式测得的50%耐受电压U₅₀,比有带电融雪加压方式低约6.8%;覆雪套管在直流电压下的U₅₀随盐密的增加而减小,但其特征指数α低于污秽试验中的α值;当盐密为0.1 mg/cm²时,水平布置的覆雪复合套管U₅₀梯度,与弱憎水性染污套管的数值接近。

在蓄滞洪区域内变电站选址规划过程中,多源变电站主要采用组合测算实现选址优化,全局搜索效率较低,经济性不足。为此提出一种考虑蓄滞洪区域约束的变电站选址GA-PSO混合优化方法,并开展相关设计与性能分析。通过分析区域水文气象数据,确定选址的低风险区域,并按照区域内的用户电力需求,划定变电站电力负荷密集范围。通过分析水文低风险区域和电力负荷密集区域的重叠情况,确定可计算域,并进行网格划分。将蓄滞洪区域的水文气象作为约束条件,在网格划分处标定多个候选站址,融合GA-PSO算法计算每个候选站址的个体适应度,按照适应度展开选择、交叉、变异等混合优化筛选操作,完成初始选址规划目标。更新初始规划站址的信息与数据,不断训练及迭代,筛选出综合适应度最高的站址作为规划目标,完成选址寻优。实验结果表明：应用所提方法选址后,拟规划的变电站在每个周期的建设耗费成本均被控制在300万元以下,具有较高的经济性。

针对基于模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的多相风力发电系统中,传统MMC因缺乏转动惯量导致的频率调节能力不足及功率振荡问题,提出一种双维改进VSG控制。通过有功偏差实时补偿机制优化频率输出特性,设计基于运行工况的参数动态调整策略,实现有功-频率控制参数的自适应匹配,有效抑制暂态过程中的功率振荡与频率波动,基于MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型。仿真结果表明,在动态响应速度、频率稳定性等方面所提策略相较于传统控制方法均有更优的效果。

生物质掺烧、绿氨掺烧、碳捕集利用与封存被列为煤电低碳化转型的三大重点路径。然而,现有技术推广和应用面临多重制约：生物质掺烧受限于原料供应波动性与锅炉适应性不足;绿氨掺烧因制氨成本高昂导致经济性不足;碳捕集利用与封存则存在能耗瓶颈及CO₂利用市场缺失。针对上述瓶颈,从技术创新、经济优化和政策协同三个维度提出煤电低碳转型的优化对策,多维度协同推进生物质掺烧、绿氨掺烧和碳捕集利用与封存的应用,助力煤电低碳化转型。

为实现主动配电网安全经济运行,提出一种考虑源荷双侧不确定边界的优化调度方法。首先,在电源侧建立可再生能源出力不确定性与系统备用约束边界关系,负荷侧利用消费者心理学模型和正态云概念统一描述需求侧响应及响应边界不确定性。然后,构建含风电、光伏发电、蓄电池储能及柔性负荷的主动配电网调度模型,实现源网荷储协调优化。最后,算例分析验证了所提优化方法可有效降低调度成本,提升可再生能源消纳能力,减轻上级调度压力,增强配电网运行安全性与经济性。

在役电杆的健康状态对电力系统的稳定运行具有重要意义。在此背景下,综述超宽带(ultra-wideband, UWB)电磁波技术在电杆检测领域的应用历史与现状,探究其在实际应用中的潜在价值。基于UWB电磁波穿透能力强、分辨率高的特点,探讨一种新型电杆检测方案及其装置的原理与应用前景。将UWB电磁波探测电杆技术视为一种雷达成像技术,分析其在电杆内部结构检测中的优势与挑战。最后,展望UWB电磁波技术在电杆检测中的未来发展方向,包括集成化、智能化、大数据分析等领域的拓展。

针对基于规则的传统电力用户异常检测方法存在人工标注成本高、数据特征表征能力有限等问题,提出一种知识引导与无监督学习融合的电力用户异常检测混合模型。首先,基于用电行为分析构建包含负荷率、峰谷差率等特征的多维负荷特性指标体系,运用主成分分析实现高维数据的特征提取与可视化呈现;进而通过重建误差和局部离群因子算法分别量化用户用电模式的异常偏离程度与空间分布异常概率。其次对用户用电行为的异常度和疑似概率进行排序,只需检测少数异常度高的用户即可发现大部分异常用户。最后,在算例分析中分别通过小型和大型数据集对所提方法进行验证。结果表明,该方法的AUC值可达0.825 1,不仅能有效识别出异常用户,还能降低误报率,提高检测准确性,为电力公司提供一个高效、可靠的用电异常辨析工具。

针对电力系统行波故障定位中测量装置安装位置优化问题,提出一种基于改进遗传算法和分支定界法的行波检测装置双层优化配置方法,以解决电力系统中经济性与可靠性的协同优化问题。该装置上层模型以最小化装置安装成本为目标,考虑预算与防干扰约束;下层模型在给定布局下最大化故障检测覆盖率,嵌入动态调整层实现全线路检测覆盖。通过改进遗传算法与分支定界法相结合的方式求解最优布局方案,降低模型受到通信时滞的影响,加快模型在非理想场景下的收敛速度,实现层级间动态反馈修正。基于IEEE 39节点系统实验验证结果表明,该方法在保证95%故障检测率的前提下,较传统优化方法的设备成本降低了24.5%,覆盖率波动降低了2.46%,具有较强的鲁棒性。

为实现对配电网电缆绝缘缺陷的自动检测,以某10 kV单芯电缆为对象,研究电缆在绝缘缺陷情况下的磁场不均匀特性及电流谐波在金属屏蔽层中的产生原理。通过仿真分析和实验对电缆绝缘缺陷自动检测技术应用的稳定性进行验证,利用基于均值聚类算法的谐波数据自动化分析技术实现对电缆绝缘缺陷的快速检测和定位,初步实现自动化带电绝缘检测,为提升供电稳定性和安全性提供支撑。

为克服传统低通滤波（low-pass filter,LPF）功率分配策略在城市轨道交通混合储能系统（hybrid energy storage system,HESS）中造成的功率延时和功率循环问题,提出一种基于双层LPF的城轨HESS功率分配策略。第一层LPF通过去除功率波动中的极端分量,防止牵引网受冲击;第二层通过LPF采用改进的二阶滤波传递函数,优化交接频率处的截止特性,消除一阶滤波器高频响应时的积分效应。相较于传统方法,双层滤波策略能够优化储能设备的功率输出,减少过冲和过放现象,延长电池寿命,提高系统的动态响应能力。仿真结果表明,所提策略能有效提高牵引网电压稳定性、节能率和响应速度,同时降低电池充放电深度,延长储能器件的使用寿命。

为科学评估水电站与抽水蓄能联合运行的综合性能,提出一种基于层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）与逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS）相结合的多指标综合评价模型。首先,从经济性、技术性、环境效益、水情及政策5个维度出发,构建包含发电效率、调峰能力、碳排放强度、来水量变化等11项指标的综合评价体系。其次,采用AHP确定各指标权重以体现不同维度的差异性影响,并通过TOPSIS计算各运行方案与理想解的贴近度,实现联合运行模式的优劣排序。最后,以某区域水电站与抽水蓄能联合工程为实例进行验证分析。结果表明：相较于传统单一评价方法,AHP-TOPSIS模型能够有效兼顾主客观因素,量化评价结果,其中调峰能力与动态投资回收期对综合性能影响显著;同时,联合运行方案中储能容量配置与调度策略的协同优化可提升系统综合效益15%以上。研究结果为多能互补系统中水电-抽蓄联合运行的方案优选与决策制定提供了理论依据,对推动清洁能源高效利用具有实际意义。

目前移动电子设备日益增长的高性能与轻薄化需求,对环路热管（loop heat pipe, LHP）的散热能力及厚度提出了更高要求。面向移动电子器件热管理需求,设计并制备0.71 mm厚度的新型超薄平板式LHP。在充灌率38%、无重力倾角条件下,通过实验测试系统在不同热负荷与风冷条件下的热性能。结果表明系统最大传热量达16 W,且在4~16 W热输入范围内均能稳定启动并呈现良好热响应特性。环路热阻随热输入增大而升高,最低值为1.36 ℃/W。研究表明,所设计的超薄LHP可满足峰值功耗16 W的芯片散热需求,在移动电子器件热管理领域具有显著应用潜力。

现有绝缘子缺陷检测模型存在参数量大、推理速度慢等问题,难以满足电力巡检的实时性要求,同时无人机在巡检过程中面临雾霾、低照度等复杂环境干扰。针对以上问题,提出一种基于改进的轻量化YOLOv5s的绝缘子缺陷检测方法。该方法通过三重优化策略实现模型轻量化与检测精度之间的平衡：首先,利用轻量化模块对YOLOv5s网络进行深度优化,降低模型复杂度;其次,网络使用双向加权特征金字塔网络结构增强多尺度特征融合能力,并结合SIoU损失函数提升检测精度与收敛速度;最后,采用合成雾算法提升模型在复杂环境下的泛化性能。实验结果表明,所提模型参数、浮点运算数与模型存储大小仅为1.74×10⁶、3.5×10⁹与3.9 MB,mAP@0.5达到92.8%。

为降低电力监控系统中的冗余告警,提高告警分析效率与准确性,提出一种基于规则-统计-Transformer三阶段融合的告警信息降噪方法,通过分层过滤机制实现高效精确的误告警识别。首先,采用规则匹配引擎快速筛除已知模式的误告警,完成数据初步清洗。其次,基于统计分析方法检测重复告警与周期性噪声,实现二次降噪。然后,利用Transformer模型对剩余告警进行深度语义分析,通过注意力机制捕捉复杂误报模式。最后,依托某网省公司的网安平台采集数据进行效果验证。实验结果表明,所提方法在确保检测精度的同时,可以显著提高检测效率,数据量较大情况下执行时间降低15%以上。

针对智能电网终端可能存在的电磁泄漏漏洞,系统分析智能电网终端电磁泄漏的机理与传播路径,指出人体作为导体形成共模耦合是电磁信号泄漏的主要途径。针对传统防御方法在智能电网终端场景下的局限性,提出基于噪声干扰的防御方法,设计一种通过静电手环向人体注入随机频率(100 Hz以下)、随机幅度(1~3 V)干扰信号的装置。实验结果表明,所提出的防御方法能够有效降低电磁侧信号的泄漏,尤其在配电自动化应用中可提升智能电网终端敏感操作过程的安全性。

为提升电力负荷预测的精度及稳定性,提出一种基于对抗训练的多因素电力负荷预测模型来进行短期电力负荷预测。该方法结合历史负荷数据及预测当天的天气等特征进行电力负荷预测,通过对预测模型进行对抗训练来提升模型对于对抗样本的鲁棒性。在公共数据集上的实验结果表明,该方法在预测精度上优于仅考虑历史负荷数据的同类方法,且对于对抗样本表现出更好的鲁棒性。