电器与能效管理技术

基于知识蒸馏和增量学习的电能质量扰动分类

丁峰, 秦超, 薛敏涓, 吴亦然, 施天灵, 汪飞

2025(12): 1-8. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.001

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为了准确快速识别电能质量扰动,提出一种融合知识蒸馏和增量学习的卷积神经网络模型。先构建高识别准确率的教师模型,通过知识蒸馏技术将教师模型对旧类别的识别知识有效转移至学生模型;再通过改进传统知识蒸馏损失函数,引入动态权重机制,学生模型实现高效的旧知识蒸馏,还可进行新知识的增量学习。与常规深度学习模型相比,所提模型无需整个重新训练即可适应新扰动,且既能保证高识别准确率,又能显著缩短训练时间并节省计算资源。

基于数据驱动的电网电-碳协同管控技术研究

乔继斌, 刘东

2025(12): 9-16. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.002

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针对当前电网运行领域碳感知能力薄弱、碳痕迹记录缺失、碳评价指标体系空白、碳追溯技术手段不足等问题,提出构建电网电-碳协同管控平台,以实现电网碳轨迹的智能分析与决策支持。首先搭建平台整体架构,进而深入研究电-碳协同管控关键技术,重点提升碳排放分析精度与碳数据价值挖掘能力;然后通过实验对平台的低碳调度优化与碳排放实时监测功能进行验证。结果表明,所提平台可有效支撑电网碳排放实时监测,为低碳调度提供精准决策依据,显著提升电网碳管控实效,为碳减排潜力评估奠定技术基础。

考虑风光不确定性下基于主从博弈的机组联合优化调度策略

王庆园, 吕澜欣, 张发, 杨笛, 李新征

2025(12): 17-24. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.003

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为提高高比例新能源电力系统的经济性与可靠性,提出一种考虑风光不确定性下基于主从博弈的机组联合优化调度策略。首先,通过构建Transformer-长短期记忆(LSTM)混合模型对风光出力进行预测,并采用Wasserstein距离建立动态置信区间以刻画风光出力的不确定性;其次,建立风光发电商与火电机组之间的双层博弈模型,引入风险溢价与弃风弃光惩罚机制协同优化出力计划与备用容量。最后,进行算例分析。结果表明,所提策略能有效降低弃风弃光率,提升系统运行经济性,为高比例新能源电力系统的不确定性优化调度提供了解决方案。

兼顾消纳与保供的风光容量配比协同规划模型

田晓煜, 翟文辉, 亢朋朋, 杨桂兴, 孙谊媊, 关启

2025(12): 25-33. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.004

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随着新型电力系统建设进程的推进,在保障风光新能源消纳的同时维持系统稳定供电,已成为风光容量配比协同规划中的关键挑战。首先,搭建涵盖数据处理、模型输入、建模求解与结果输出的系统性分析框架;其次,考虑新能源出力波动性、设备运行等约束,构建以经济性最优为目标的规划模型,并提出以弃电率和缺电率作为评估指标;最后,通过算例分析不同风光配比对新能源消纳水平和系统保供能力的影响。结果表明,合理的风光配比能够有效提高资源消纳能力,并在保证电力供应的前提下优化经济性。

基于改进随机森林的涡流检测方法研究

李冶, 刘国辉, 李鑫, 武顺强

2025(12): 34-39. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.005

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在智能电网建设中为保障结构安全,可通过有效检测方法精准获取混凝土结构中钢筋直径信息,提出一种改进的随机森林涡流检测方法,用于钢筋直径预测。利用主成分分析(PCA)对特征降维,剔除冗余信息,突出关键特征;引入K近邻(KNN)算法优化随机森林模型的叶节点预测,提升模型泛化能力和鲁棒性;实验借助Ansys Maxwell电磁仿真软件构建有限元模型采集样本数据,并采用均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)作为评估指标。结果表明,所提方法在测试集上的预测精度显著优于传统随机森林模型。所提方法能有效增强随机森林性能,在智能电网建设中的钢筋直径无损检测方面具备高效、精准的优势,拥有实际工程应用的广泛推广价值。

基于混沌特征的有载分接开关振动信号时域特征参数分析

张小平, 石为, 阳瑞霖

2025(12): 40-48. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.006

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有载分接开关(OLTC)作为电力变压器唯一可动部件,对电力系统安全至关重要,但受频繁操作与恶劣运行环境影响,已成为变压器中故障高发部件之一。基于现有故障诊断方法,提出基于混沌特征的有载分接开关振动信号时域特征参数分析方法。从OLTC振动信号的混沌特征出发,将其在高维空间中进行重构并提取几何特性;通过计算关联维度、最大李雅普诺夫指数、柯尔莫哥洛夫熵等混沌特征构建多维特征空间。最后,通过引入K-means聚类分析对OLTC的故障诊断问题进行探索。研究表明,所提方法能够有效地实现对OLTC故障类型的诊断,且在考虑故障的严重程度之后,诊断效果有待进一步提升。

基于分布式光伏并网的储能双层优化配置研究

杨鑫

2025(12): 49-58. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.007

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针对分布式光伏大规模接入配电网带来的间歇性与波动性挑战,提出一种储能双层优化配置方法。上层模型以综合经济效益最大化为目标,优化确定储能容量和安装位置;下层模型以系统运行成本最小化为目标,优化储能充放电策略;采用粒子群算法与混合整数线性规划相结合的求解方法,实现双层模型的协调优化。算例分析表明,所提方法能够有效提高光伏消纳率15.3%,降低网损12.8%,储能系统全生命周期净现值达326.5万元,内部收益率为11.8%。研究验证了双层优化配置策略的经济有效性,为高比例分布式光伏并网的储能配置提供了理论支撑与实践参考。

考虑基本电费的浙江省用户侧储能峰谷套利经济测算模型

何平, 刘伟, 宁新福, 叶剑锋, 刘达, 诸宇浩

2025(12): 59-66. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.008

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“双碳”目标下,储能成为新型电力系统建设的关键环节,用户侧储能因规模小、场景多、灵活多元等特点近年广受关注。当前用户侧储能收益模式以峰谷套利为主,但现有研究缺乏完善的经济测算模型,尤其未充分分析用户基本容量电费变化的影响。基于储能系统运行方式,构建考虑基本电费的经济效益测算模型,重点测算基本电费对收益的影响。研究表明,储能系统控制策略与基本电费是影响经济效益的重要因素。最后,通过分析已投入运行的储能项目,验证了所提模型及结论的准确性。

加氢站液氢泄漏扩散仿真研究

马文金, 曾其权, 廖火生, 刘世学, 张淑兴

2025(12): 67-75. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.009

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研究加氢站发生持续液氢泄漏后的危险氢气扩散行为,为安全防护设计提供理论依据。假设某液氢储罐在10 m/s西风条件下发生了中孔径泄漏,并且液氢泄漏方向与风向相同,基于Fluent软件建立下风向长度220 m的计算域和加氢站模型,完成100 s的液氢泄漏相变与扩散瞬态数值模拟。结果表明,易燃氢气云团第54 s达到最大扩散距离83.77 m,随后趋于稳定;危险氢气云团竖直方向扩散高度不超过10 m,爆炸和低温氢气云团被约束在U型墙内。因此,未来液氢加氢站易燃气体安全防护半径不应小于83.77 m,应严格减少液氢储罐周围装备布置,并重点布防加氢站内10 m以下空间。

基于系统动力学的甘肃省低碳转型路径模拟

范海峰, 王婷婷

2025(12): 76-83. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.12.010

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甘肃省是全国重要的生态屏障地区,加快能源系统低碳转型是如期实现“双碳”目标的必然选择。基于系统动力学理论,结合甘肃省发展实际,构建包含能源需求、碳排放和碳交易3个子系统的因果关系链和低碳转型路径模拟模型;结合变量灵敏度分析结果,设定GDP增速、能源结构、生产结构、碳交易政策4个单参数调控方案及综合调控方案,并通过动态仿真模拟明晰各类方案的降碳效果。据此提出甘肃省低碳转型主要路径,为“双碳”目标落地提供了支撑。

核电站结构抗冲击/爆炸技术:守护核能的安全屏障

2025(12): 84-86.

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