设计与研究

• 基于模糊新型趋近律的PMSM抗干扰滑模控制

  周立鹏;曹洪奎;马际洋;王喆;

  针对永磁同步电机无传感器控制中传统滑模控制存在的抖振幅值大、响应速度慢及抗干扰能力弱等问题，对传统指数趋近律进行了分析，提出一种基于模糊趋近律的滑模控制策略。该新型趋近律在等速项和指数项中引入系统状态变量的动态调节系数，根据系统状态与滑模面的距离来调整趋近参数大小，同时结合模糊规则优化双曲正切函数的边界层，实现加速收敛与抖振抑制。此外，引入滑模扰动观测器实时估计外部负载扰动和模型不确定性，并将观测值前馈补偿至速度控制器。仿真结果表明，所提方法有效抑制了系统抖振并增强了抗干扰能力，同时提升了系统动态响应速度及运行稳定性。

  2026年03期 No.339 1-6+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K]
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• 基于卷积块注意力机制改进的Transformer的负荷分解

  王涛;王雨娟;纳春宁;尹泽昊;周雨笛;

  电力系统源网荷优化调度和需求响应的实现，要求负荷侧更精细化的用电信息。非侵入式负载监测(NILM)是获取用电设备工作状态和各个设备消耗功率的有效技术。目前非侵入式负荷分解采用的Transformer模型会导致提取输入信号局部特征的能力不足，且存在对电器开关状态准确识别能力不足、分解误差大等问题。提出了一种融合简单线性注意力机制(SLA)、卷积块注意力机制(CBAM)改进的Transformer模型，用于非侵入式负荷分解的方法。其中SLA机制具备强大的局部特征提取能力，CBAM被嵌入Transformer模型的前馈神经网络(FFN)，以提高关键特征的表达能力，降低特征冗余度。通过采用公开数据集UK-DALE验证该模型性能，并与两种先进模型做性能对比，证明了该模型在非侵入式负荷分解方面的优越性。

  2026年03期 No.339 7-13+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1189K]
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• 基于高斯混合模型和功率组合表的非侵入式负荷监测

  张媛;王飞;

  随着计算机技术和人工智能的发展，非侵入式监测逐渐成为电力负荷监测的重要技术手段，非侵入式负荷监测的关键是能实现同时运行的多重电力负荷的特征提取与分解。为实现多重负荷的特征提取与分解，提出了一种基于功率组合表和高斯混合模型(GMM)的负荷特征提取与负荷分解的方法。该方法基于GMM提取各用电设备单独运行时的电力负荷特征，以此作为参照样本，再基于GMM提取同时运行的用电设备的负荷特征并利用功率组合法实现负荷分解，最后通过对比分析设备单独运行时的特征信息与分解后的特征信息，实现用电设备的识别。以四种常用的电器负荷数据为研究对象，通过实验验证了该方法的有效性。

  2026年03期 No.339 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1231K]
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• 电力系统网络分布式预定义时间一致性控制

  刘科明;

  为提高复杂电力系统网络稳定性，保证电力系统瞬态稳定性，研究了电力系统网络一致性控制问题。设计了一类预定义时间分布式信号生成器，实现对领导者节点参考状态的预定义时间重构，并作为参考基准信号。通过构造自适应辅助系统，设计了一种预定义时间复合扰动观测器，实现在不依赖复合扰动边界或其导数边界保守假设的情况下，对电力系统不确定性和未知扰动进行有效补偿处理。基于反步法，采用预设性能技术设计了一种预定义时间给定性能控制律，以驱动电力系统按照给定的暂态性能和稳态性能稳定到参考电力系统状态。仿真实验表明，所提方法可以在系统参数不确定的情况下，驱动多节点的跟随者电力系统节点状态在预定时间内收敛到领导者状态附近。在所提出的分布式观测器、扰动观测器和预定义时间控制器的作用下，电力系统网络可以在预定义时间内收敛，收敛时间不受初始状态和控制器参数影响，有效提高电力系统稳定性和鲁棒性。

  2026年03期 No.339 21-25+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K]
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• 电力变压器内部过热故障多光谱融合智能检测方法

  姜明圻;姜春雷;

  针对传统检测方法在复杂电磁环境下适应性差及对早期和内部过热故障感知能力弱的问题，提出一种多模态红外智能诊断技术方法。构建了长波红外与短波红外协同的多物理场感知体系，通过长波红外捕捉表面温度场分布以定位过热区域，并利用短波红外在1.5～3.0μm特征波段对绝缘材料水分、化学键状态的敏感性，实现油纸绝缘系统早期劣化的间接探测与特征提取；提出了知识引导的三级图像增强机制，将热传导物理先验嵌入高斯滤波、引导滤波及直方图均衡化过程，以在抑制噪声的同时保留与故障相关的热细节；设计了最大稳定极值区域与深度卷积网络的混合智能识别范式，融合热扩散规律与数据驱动特征，实现从表层热像到内部故障状态的精准映射与分类。实验结果表明，该方法在涵盖绕组、铁芯、绝缘老化等10类故障场景中，识别准确率达95.2%,Kappa系数达0.93，显著优于对比方法，为变压器内部绝缘缺陷的非接触、早期、精准红外诊断提供了完整的技术方案与理论依据。

  2026年03期 No.339 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K]
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产品与应用

• 温度-气压耦合作用下典型缺陷SF₆的局部放电特性

  崔宁;车传强;秦春旭;赵顺;刘琦;贾慧杰;

  针对六氟化硫(SF_6)气体绝缘设备在低温环境下的绝缘性能劣化问题，探究了温度-气压耦合作用下不同缺陷类型的局部放电特性。搭建了气体气压和温度可调(20～-50℃)的局部放电测试平台，集成尖端、悬浮和沿面3种典型缺陷模型，利用脉冲电流法测量了局部放电起始电压(V_(PDI))与局部放电发展特性，绘制了相位分辨局部放电(PRPD)图谱。实验结果表明：SF_6在降温过程中经历气-液相变，气相密度与压力下降导致绝缘强度显著降低，尖端放电中V_(PDI)呈现先小幅升高(-31.6℃前)后大幅降低(-40℃后)的非单调趋势。悬浮缺陷对温度变化最敏感，其V_(PDI)在-25℃后骤降40%，且放电相位向负半周(180～270°)迁移；尖端缺陷因液化后电场畸变系数跃升(1.2→2.5)及负离子云作用，V_(PDI)在-50℃时降至35.8 kV；沿面缺陷则因液化液膜缩短爬电距离，V_(PDI)下降60%，放电表现为宽幅分散型图谱。实验结果揭示了低温SF_6放电的相变-缺陷协同机制，为高寒地区气体绝缘设备的绝缘设计及状态评估提供了理论依据。

  2026年03期 No.339 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1275K]
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• 智能型二次电缆绝缘测试装置的研制与应用

  张利;毛建坤;谢姣蕾;高泽璞;程智浩;

  二次电缆作为电力设备保护、控制、信号传递和反馈的关键载体，其绝缘性能直接关系到电力系统的安全稳定运行。传统的二次电缆绝缘测试方法存在测试效率低、人工操作量大、误操作风险高等问题。提出一种基于继电器矩阵切换的智能绝缘测试装置，阐述了绝缘测试装置的设计原理及设计实现过程，通过建立电缆绝缘的漏电流-电阻等效模型和多通道测试拓扑优化模型，实现二次电缆的高效检测。装置采用动态阈值采样算法确保±3%测量精度，测试效率较人工提升5倍。实验结果表明，10芯电缆测试时间由25 min降至5 min，远超预期目标。该装置的研制为提升二次电缆绝缘测试的智能化水平和电力系统的安全性提供了新的思路和方法。

  2026年03期 No.339 38-41+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K]
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• 基于脉冲电流法的超高压输电线路电晕放电识别方法

  马桂伟;刘念;

  为有效解决超高压输电线路中的电晕放电识别难题，确保电网的安全稳定运行，研究了基于脉冲电流法的电晕放电识别技术。以某800 kV超高压直流输电线路为实例，采用多物理场耦合算法精确计算了输电线路的表面电荷，利用高频电流互感器或罗氏线圈传感器非侵入式捕捉电晕放电产生的脉冲电流信号，通过动态校准技术确保了数据采集的准确性，并提取了包括峰值、脉冲重复率、脉冲持续时间在内的传统时域特征，以及波形畸变系数和瞬时频率变化率等创新时域特征。利用支持向量机模型对综合特征向量进行训练与分类，实现了对电晕放电事件的高精度识别。实验结果表明，所提方法在识别准确率、可靠性及滤波效果上均显著优于传统方法，为超高压输电线路的运维提供了强有力的技术支持。

  2026年03期 No.339 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
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检验与测试

• 基于CMF-YOLO模型的输电线路杆塔鸟类目标检测

  李佳明;高伟;

  为解决输电线路杆塔鸟类目标检测易受环境变化影响及鸟类目标细节特征易丢失的问题，提出一种基于可见光和红外图像融合的目标检测模型CMF-YOLO。该模型将YOLOv11设计为双分支结构，为增强不同模态特征的融合，利用Mamba的全局建模能力设计了一个轻量化的Mamba融合模块(MFB)；同时设计了一个特征增强模块(FEB)，有效解决深层网络中鸟类细节特征易丢失的问题。此外，利用数据采集装置，构建了包含11 109帧图像的输电线路鸟类双光谱数据集进行实验。实验结果表明，CMFYOLO模型对鸟类的平均检测精度和召回率分别达到84.3%和83.0%，优于多种现有的先进模型，表现出良好的鲁棒性。将其部署到香橙派5Pro上，检测速度达到13.72帧/s，能够满足杆塔端全天候实时检测的需求。

  2026年03期 No.339 48-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K]
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• 基于TSMixer-GCN的配电网节点故障检测模型

  陈曦;王浩;蔡升;高元宏;陈慧;滕轩之;

  为了快速检测配电网运行过程中发生的短路故障情况并及时定位切除故障节点以减少故障影响，提出了一种基于时间序列混合模型(TSMixer)和图卷积神经网络(GCN)相结合的配电网节点故障检测模型。该模型通过使用TSMixer模型进行时间序列学习，将提取到的时序特征输入GCN，由GCN建模电网节点之间的拓扑关系，捕获电网拓扑结构下的特征依赖性，实现整体时空建模以检测配电网短路故障。仿真结果表明，所提模型在IEEE 33配电网仿真案例中的有效性和鲁棒性得到了有效验证，该模型拥有远超目前广泛通用模型的性能，具有极高的故障分类准确率。

  2026年03期 No.339 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
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• 带支架的550 kV电流互感器振动台试验研究

  王军丽;陈凤林;杨辉;

  为了评估高压电流互感器的抗震性能，依据新版标准IEEE Std 693~(TM)-2018中高等级地震测试要求，利用振动台对带支架的550 kV电流互感器进行了试验研究。测定了被试设备的共振频率，获得了地震试验过程中设备薄弱位置的加速度、位移和应变，并在地震试验前后进行了静力校验，比较了设备薄弱位置的应变与端子施加力值的关系。结果表明：550 kV电流互感器经受住了高等级地震测试(ZPA为1g)，未发生外观结构的变形和损伤；一阶共振频率较低，复合绝缘子根部应变较大，互感器顶部位移较大；通过静力校验发现，在高等级地震测试后复合绝缘子下法兰的应变明显增大且出现非线性变化。总体表明复合绝缘材料用于高压电流互感器中有较强的抗震性能。

  2026年03期 No.339 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
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工艺与装备

• 低压真空断路器传动系统的设计与分析

  崔益嘉;迟长春;蒋顾平;

  传动系统作为操动机构与真空灭弧室之间的动力传递桥梁，通过精准的力与运动转换，将操动机构的能量高效传递至动触头，实现触头的分合动作，在低压真空断路器中起着重要作用。针对低压真空断路器的传动系统是否满足真空泡和操动机构的响应要求，通过工艺改进，提出了一种新型传动系统的创新方案，介绍了真空断路器的工作原理及主体结构，对新型传动系统的设计原理进行了阐述，并给出了设计要求及设计方法。建立了新型传动系统的三维模型图，且通过仿真实验来验证，实验验证结果表明，该传动系统结构能够有效加快响应速度，使得整个低压真空断路器的能力得到了极大的提升。

  2026年03期 No.339 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K]
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标准与管理

• 电缆结构与材料氧指数对成束燃烧的影响研究

  储圣彬;叶兴涛;施冠群;

  为防止火灾发生和蔓延，阻燃电线电缆标准有着重要的意义。对成束燃烧试验标准进行了解读，并结合阻燃电线电缆标准现状，以现行标准中规定的考核项目为基础，基于“人机料法环”五个维度，系统分析了阻燃电缆成束燃烧的影响因素，着重分析了阻燃电缆的结构和材料氧指数对试验结果的影响，通过对阻燃电缆的电缆结构与电缆原材料氧指数和电缆成束燃烧试验数据的对比，分析出成品电缆结构之间的关系和在阻燃材料选用方面对燃烧效果的影响。试验结果表明，电缆的铠装结构、阻燃带绕包层数等结构设计，以及护套材料氧指数，是影响成束燃烧结果的关键因素。为阻燃电缆的设计与选材提供了试验依据，也为相关标准的进一步完善及工程应用提供了参考。

  2026年03期 No.339 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1145K]
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