电器与能效管理技术

直流小型断路器触头分离金属液桥过程研究

薛渊, 李静, 段薇, 黄翀阳, 付思

2026(4): 1-7. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.001

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为明确直流小型断路器(MCB)触头分离过程中金属液桥演化规律及双液桥诱发机理,搭建含高倍电子显微镜的慢速断开实验平台,以Cu及CuCr0.5合金为触头材料,在直流13 V负载下,系统研究16~22 A电流、0.4~1.0 mm/s分断速度下的金属液桥特性,同步采集几何参数与电压波形数据。研究表明,液桥演化呈加热熔化、稳定存在、破裂不稳定3个阶段,稳定态为圆柱形,断裂后阴极形成针尖状残余,材料从阳极定向迁移;液桥尺寸随电流增大而增加、随分断速度提升而减小,电流增加易出现双液桥且断裂易引发电弧;CuCr0.5合金触头完全抑制双液桥现象,抗液桥与抗电弧性能显著优于纯Cu。

基于深度强化学习与条件扩散模型的短期负荷预测场景生成技术

储琳琳, 张宇俊, 宗明, 朱夏, 陈妍君, 杨智翔, 贾雅君

2026(4): 8-16. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.002

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随着以新能源为主体的新型电力系统建设的推进,电力负荷不确定性显著增强,对电网安全稳定与经济运行构成严峻挑战。在此背景下,概率预测、区间预测等不确定性负荷预测方法受到广泛关注。场景生成技术通过建模并模拟负荷、气象与新能源出力等多源不确定性因素,为预测模型提供关键输入。提出一种融合深度强化学习(DRL)与条件扩散模型(CDM)的短期负荷预测场景生成方法。针对负荷、气象等多元时序数据的复杂耦合与动态特性,设计了结合双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络、自注意力机制及季节性分解层的条件扩散模型,以精准学习数据内在条件概率分布,生成高保真度未来场景。同时,为解决超参数整定难题,构建了基于DRL的优化框架,将超参数寻优建模作为马尔可夫决策过程,通过智能体与环境交互实现参数自适应配置。基于我国某地区实际负荷与气象数据的实验表明,所提方法在各项评价指标上均优于基准模型。

融合深度学习-模型预测控制算法的电网储能系统自适应能量管理策略研究

王瑞

2026(4): 17-31. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.003

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针对可再生能源与智能电网发展中储能系统面临的能量调节效率低、响应速度慢、鲁棒性差等问题,提出了一种融合深度学习(DL)和模型预测控制(MPC)算法的能量管理策略。首先,建立考虑温度变化与老化效应的精确数学模型,基于Kolmogorov定理确定最优网络结构,并采用层次分析法科学设置权重系数。然后,利用模型预测控制算法实现参数的动态自适应调整。最后,与11种主流方法进行全面对比实验,并在8种典型扰动下进行鲁棒性测试,结果表明,所提方法的能量调整效率达到99.6%,响应时间仅28 ms,显著优于传统策略,且在多种复杂扰动条件下表现出优异的稳定性和抗干扰能力。

基于多智能体近端策略优化算法的电力机车受电弓随网压力研究

马振豪, 郭凤仪, 韩聪信

2026(4): 32-40. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.004

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弓网系统作为电力机车电能传输的关键环节,其配合协同效果直接决定了受流质量与运行的可靠性。在高速运行条件下,受电弓沿接触线的滑动易引发弓网系统的耦合振动,进而影响接触稳定性,降低受流效率。对受电弓进行随网压力(WFCF)控制是解决该问题的有效途径。提出一种基于多智能体近端策略优化(MAPPO)算法,并结合长短期记忆(LSTM)神经网络的控制方法,用于实现对受电弓随网压力的动态控制。在训练过程中,所提出的算法通过多个智能体分别学习不同速度条件下的受电弓随网压力控制策略,并采用集中式训练、分布式执行(CTDE)的框架,实现对随网压力的精确调控。实验结果表明,该算法在降低随网压力波动和提升随网性能(CWFP)方面均表现出显著的改进效果。

基于耦合电感的自触发混合式直流断路器研究

任昌宾, 卢权胜, 黄靖靖, 尹健宁

2026(4): 41-48. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.005

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为提升光伏系统中直流断路器的分断性能,提出了一种基于耦合电感的自触发混合式直流断路器(HDCCB),并采用小型断路器作为其机械开关。基于实验测得电弧伏安特性,建立了该自触发HDCCB的分断模型。通过耦合电感降低故障电流的上升率,进而限制其峰值。同时,提前绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的导通时刻,缩短了断路器的整体分断时间。在高电压等级下,电感的分压和限流能力有助于实现大容量分断。结果表明,所提出的断路器在1 500 V电压等级下,实现了对15 kA电流的分断,分断时间为4.45 ms。

变电站综自设备改造自动化校验方案研究与设计

张海庭, 郭利军, 陈哲, 田巧红, 邵广时, 李永照

2026(4): 49-56. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.006

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针对运行超10 a的变电站站控层综自设备改造调试周期长的问题,提出一种自动化校验方案。通过搭建仿真测试环境,利用数据迁移工具与自动对比分析方法,并充分利用现有旧设备,实现改造后新设备工程数据的静态与动态闭环校验,显著提升改造效率与质量,为老站综自设备快速化改造提供有效技术路径。

基于突变理论的锂离子储能系统热失控演化机制与主动防护策略综述

张宏权, 刘明远, 陈星豪, 孙彪, 谢宇轩

2026(4): 57-68. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.007

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锂离子储能系统是构建新型电力系统的关键核心,但热失控与电气故障等安全风险严重制约了其规模化应用。以构建全方位的储能安全技术体系为宗旨,系统综述了风险演化机制、多维监测诊断及高效防护策略三大关键领域。梳理了从材料改性到智能算法的技术进展,深入剖析了当前技术在复杂工况适应性与成本控制方面面临的挑战。展望未来,基于多场耦合仿真与AI智能预警的全生命周期管理将成为主流方向。研究认为,构建“风险预判—精准监测—高效防护”的闭环智能化体系,是实现储能产业安全可持续发展的必由之路。

垂直堆叠重力储能系统优化调度与算法建模

孙若笛, 赵心怡, 陈海锋, 刘春江, 胡澄

2026(4): 69-76. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.008

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为缓解源荷错配导致的弃电与未满足负荷,以垂直堆叠重力储能系统(VBESS)为对象开展调度建模。建立块体重力势能与充放电效率模型,提出启发式规则,并构建以最小化最大未满足负荷为目标的混合整数线性规划(MILP)模型。基于屋顶光伏与居民负荷实测数据,对比无储能、启发式规则与最优调度。结果表明,MILP在合理塔体规模与初始储能水平下,可显著降低最大未满足负荷与能量浪费,提高新能源利用率与供电可靠性。该方法可为VBESS容量配置与运行策略提供量化依据。

模块化级联储能系统电压纹波抑制策略

刘静宇, 武钰程, 逯宏坤, 郑文龙, 李海君

2026(4): 77-87. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.009

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为抑制模块化级联储能系统在参数不一致工况下的母线电压纹波,提出一种自适应载波移相调制策略。该方法基于频域分析建立纹波矢量模型,通过构建闭合矢量多边形与组间相位协调,消除开关频次及倍频纹波;针对理论无解区间,采用极值寻优配置实现纹波幅值最小化。仿真与实验结果表明,该策略显著降低了母线电压纹波幅值,在电池状态宽范围波动下具有良好的鲁棒性,验证了方法的有效性。

一种真对数放大器稳定增益设计技术研究

胡波, 刘登学, 付鹏, 庞佑兵

2026(4): 88-91. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.04.010

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常规真对数放大器增益较高,高低温环境下增益变化较大。介绍了一种增益稳定设计技术,通过复用原电路中的部分子电路,仅需增加极少元器件,即可实现温变补偿、稳定增益的目的。引入增加温变补偿后,高低温下电路增益变化量从3.9 dB减小为0.5 dB。该电路具有增益稳定性好、动态范围大、对数精度高、体积小、使用方便等优点,可广泛用于雷达、声纳、通信或电子对抗等系统。

锂硫电池：下一代储能技术的突围之路

上海电器科学研究所(集团)有限公司科普团队

2026(4): 92-93.

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