“新型储能关键技术及工程应用”专题

• 基于LabVIEW的氢燃料电池汽车氢气安全监测系统设计

  韩东鹏;左峰;黄磊;

  为了提高氢燃料电池汽车运行过程中氢气系统的安全性能，实时监测和分析氢气温度、湿度和压强等安全参数信息，提出了基于LabVIEW平台的氢燃料电池汽车的氢气安全监测系统。根据氢燃料电池管理系统结构，采用LabVIEW平台构建具有串口通信、数据校验判断、多数据处理、故障报警和数据记录保存功能的集成化监测系统，优化软件操作界面与数据可视化曲线显示。试验结果表明，该系统能够建立稳定通信连接，准确监测并实时更新氢气安全数据，直观展示参数数据变化和记录保存，提升了使用人员的监测和排查故障效率，对氢燃料电池汽车和氢能安全运用的数据监测提供了新的解决方案。

  2025年10期 No.334 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K]
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• 面向分布式储能的云边协同能量管理平台研究

  赵龙龙;林琳;

  针对分布式储能系统集群化运营中存在的能效优化滞后、跨站域协同困难及运维成本高等技术挑战，提出了基于云边协同架构的多站集控解决方案。给出了集群视角下具备多站监控运维的云边一体技术架构；依据国家标准、行业规范、行业知识定义云边协同能量管理平台的业务功能框架，确保其能够覆盖全站级、全量设备、全量数据的要求。将所开发的云边协同能量管理平台挂网运行在某5 000 kW/10 000 kW·h储能电站，工程实践表明：该平台实现了储能电站数据的实时采集、运行监控、智能告警、策略协同、故障诊断和能量优化等功能，验证了架构方案、充放电策略的可行性和有效性。

  2025年10期 No.334 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K]
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• 考虑需求响应的区域电网分布式储能规划调度策略研究

  张瀚文;闵鹏;林锋;赵宇辉;

  分布式储能和需求响应技术是推动新能源消纳的重要手段，具有调峰、平衡、灵活等优点。介绍了碳交易市场和新能源弃用处罚机制，以储能成本、配电网运行成本、网损成本、碳交易成本、新能源弃用成本为目标函数，建立分布式储能优化分配模型。考虑系统中各单元的调度问题，提出分布式储能与需求响应联动的运行策略，采用改进蝙蝠算法来解决该问题。算例分析表明，在储能与需求响应的共同作用下，配电网年总成本有效降低，新能源利用率提高，并改善了电网的电压质量和网损，保证了配电网的可靠性和稳定性。

  2025年10期 No.334 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K]
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• 高速公路服务区微电网最优成本投资规划研究

  孙江;

  在能源转型与绿色发展的背景下，高速公路服务区微电网成本优化成为交通能源系统绿色转型的关键问题。以服务区微电网全生命周期成本最小化为目标，构建了光伏-柴油-储能-电网交互的多能源供电系统优化模型。针对传统优化方法在处理高维非线性问题上的局限性，创新性地提出了基于动态惯性权重粒子群优化(DIW-PSO)算法的微电网投资规划方法，通过建立包含设备投资、运维管理等全要素的成本模型，实现了系统容量配置与运行策略的协同优化。案例研究表明，该优化方案可使微电网生命周期日均成本降低7%，能源综合利用效率提升10.9%，光伏系统容量需求减少10.8%，为高速公路服务区微电网的规划设计提供了科学的决策支持。

  2025年10期 No.334 19-23+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K]
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• 基于并行分子微分进化算法的虚拟电厂多目标优化调度

  姜磊;庞亚亚;姜雨宏;

  针对大规模风电、光伏等清洁能源出力随机性与热电联产机组“以热定电”运行约束带来的调度挑战，构建了集成高比例可再生能源、热电联产系统、电热储能及需求响应机制的虚拟电厂热电联合经济调度模型。提出基于分子动力学“近相斥”原理改进的多目标并行分子微分进化算法，构建全异步并行架构、精英个体动态迁移的双层并行计算策略，有效克服了传统群智能算法存在的早熟收敛与计算效率不足问题。仿真结果显示：与传统的微分进化算法相比，能够实现92.3%的全局收敛成功率，计算时间大幅缩短；所构建的调度模型在将风电、光电全部消纳的同时满足合同供热需求，实现煤耗量降低及净收益提升，充分验证了模型与算法的实用价值。

  2025年10期 No.334 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K]
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设计与研究

• 基于小波变换结合堆叠融合算法的非侵入式负载识别

  李港;邱达;刘西林;

  针对非侵入式负载监测识别准确率低、泛化能力弱、稳定性差的问题，提出了一种结合特征选择性小波变换与堆叠融合分类算法的负载识别方法。研究利用CS5463芯片采集电能数据，通过特征选择性小波变换提取电流的时频特征，并结合功率和功率因数构建复合特征向量。采用k最近邻算法(KNN)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)作为基学习器，通过堆叠融合算法提升准确率、泛化能力，优化分类性能，并引入动态负载识别优化算法以提升实际应用效果。实验结果表明，该堆叠融合模型在测试集上的准确率为98.42%，而单一模型KNN、SVM和RF的准确率分别为90.24%、94.99%和97.10%，同样数据集上未经小波变换的融合算法准确率为93.67%，加入动态负载识别优化算法后，模型的稳定性和准确性在实际应用中进一步提高。

  2025年10期 No.334 31-37+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K]
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• 基于主从属性智能终端的台区柔性互联实时监控系统

  李超;姚艳艳;王云飞;汪政;程鹏;

  面对大量分布式光伏、高负荷充电桩以及储能等元素的接入，为了能实现配电网的源荷就地平衡、台区间负载均衡、提升台区供电可靠性以及提高台区就地控制响应速度等目标，提出了一种基于主从属性智能终端的台区柔性互联实时监控技术方案。基于主从属性的智能融合终端通过光纤与柔性互联装置进行局域网组网通信，可极大提高台区就地化控制的响应速度。工作于主模式的智能融合终端可采集并汇集台区间所有电气量数据且基于内置的台区能量管控App策略算法实现对台区间源荷功率的就地平衡进行治理，同时依托对系统内柔性互联装置的灵活控制实现对台区动态增容、停电转供和台区间能量调控等功能，解决了台区重过载和区域故障停电等问题，具有实际的工程应用价值。

  2025年10期 No.334 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K]
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产品与应用

• 基于电流特征的全并联AT分段供电牵引网保护方案

  田开庆;樊宇航;罗璐;

  全并联自耦变压器(AT)分段供电牵引网能够克服传统全并联AT供电系统发生故障后上行或下行全线停电的问题。提出一种基于电流特征的全并联AT分段供电牵引网保护方案，该方案实时监测各区段首端电流并计算电流有效值，根据电流大小判断是否出现故障或者机车经过；构造差动电流判据，判断故障或机车经过的区段；计算满足差动电流判据区段首端电流的变化量，根据首端电流突变量的大小判断出是机车经过还是故障，若判断为故障，则断开故障区段两侧的断路器，隔离故障。PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真结果表明，该保护方案能够快速切除全并联AT分段供电牵引网的故障区段，保证非故障区段牵引网正常供电，缩小了停电范围，提高了全并联AT牵引网的供电可靠性。

  2025年10期 No.334 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1158K]
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• 变压器绝缘电阻计算中绕组绝缘结构简化建模方法

  田雨;马思思;周斌;

  变压器绝缘电阻是衡量变压器绝缘状态的重要指标之一。针对变压器绝缘电阻计算中绕组绝缘结构复杂、建模困难等问题，基于某35 kV变压器模型，采用有限元恒定电场计算方法对变压器绝缘电阻进行分析。基于不同等效模型对变压器绕组绝缘结构的简化建模方法进行讨论，通过对比分析得出各层独立的饼状结构较为合理，等效计算误差小于1%。同时分别对撑条、垫块等基本绝缘部件在变压器绝缘电阻计算中的影响进行研究，并就相应模型简化方法给出合理建议，对变压器绝缘结构优化设计及绝缘材料参数反演计算具有指导意义，该方法同时可应用于变压器绝缘状态评估之中。

  2025年10期 No.334 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K]
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检验与测试

• 特高压换流阀层间间隙放电试验及海拔修正

  孙健;张子敬;赵赢峰;刘磊;

  特高压及高海拔应用场景应基于实际换流阀层间间隙放电特性设计换流阀层间外绝缘，以使直流工程兼具运行可靠性和建设经济性。设计了一种间隙长度可调的换流阀层间间隙的试验用等效间隙，开展了等效间隙在正常气压和低气压环境下的U_(50)试验，研究了层间间隙的放电特性及海拔修正，形成层间间隙U_(50)随海拔和间隙长度的计算方法，并提出基于层间间隙试验结果的换流阀层间最小空气距离计算方法。该方法在海拔不高于4 000 m、层间间隙长度400～700 mm下的U_(50)计算结果和实际试验结果的误差小于2%，并且计算海拔4 000 m下的±800 k V特高压换流阀层间最小空气距离相对当前方法降低了12.4%。

  2025年10期 No.334 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]
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• 基于深度学习的变电站六氟化硫仪表智能识别方法

  陈如风;吴翊颖;林烨;兰茜;张皓骏;

  变电站的现场因受污渍、光照、拍摄角度等干扰因素影响，远程巡视系统拍摄图像中的仪表信息弱化，指针信息缺失，导致仪表的识别准确率较低。针对该问题，采用了YOLOv5的目标检测框架，设计了交叉融合的特征金字塔网络，增强了基于YOLOv5的目标检测网络对仪表位置信息的提取能力；针对仪表图像模糊、倾斜等导致指针割裂问题，采用U-Net语义分割网络来识别仪表图像中的指针，实现了干扰环境下的仪表指针生成。实验表明，提出的基于深度学习的六氟化硫(SF_6)仪表智能识别算法在变电站复杂环境中表现出了较强的识别能力，指针识别准确率由原来的63%提升至96%。

  2025年10期 No.334 61-65+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K]
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工艺与装备

• 罐式断路器壳体结构设计仿真分析与优化

  高军;刘剑;秦鹏刚;陶世林;裴明昊;

  罐式断路器壳体结构的可靠性会直接影响设备及电网的安全运行。以三相机械联动罐式断路器为例，在壳体正常工况下和承受破坏水压的工况下分别进行结构仿真分析，结果表明断路器壳体在破坏水压作用下存在较大应力集中现象，最大值大于材料抗拉强度，会导致壳体的破裂、漏气。针对断路器壳体结构设计的薄弱点进行结构改善，使壳体直接受力区域的应力水平显著降低，结构强度和运行可靠性得到明显提升。

  2025年10期 No.334 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1228K]
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标准与管理

• 智能终端数据中心性能优化技术研究

  陆寒熹;蒋长献;李雨晴;

  在大规模、高频数据采集场景中，如何高效管理和存储数据成为亟待解决的问题。围绕智能终端数据存储性能优化和数据安全性保障，从读写性能优化、数据安全性设计以及主动预防策略三个角度提出了优化方法。通过引入数据分仓、内存数据库与缓存技术，并基于写入放大因子进行分析，设计了一个测试系统评估优化措施对性能和存储寿命的影响。实验结果表明，优化后的数据存储系统显著提高了数据读写性能，尤其在高频访问和大规模数据场景下表现优异，数据读性能提升48.9%，写性能提升57.6%；同时通过优化写入放大因子，e MMC存储器写入数据量减少至原来的4.9%，有效延长了存储设备寿命，提升了数据安全性。

  2025年10期 No.334 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K]
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