- 吴政;席强;郑胜翔;
巨型水电机组长期处于高负荷、高转速和恶劣环境下运行，导致其机械、电气和液压系统容易发生故障，且故障特征往往相互耦合，难以准确区分。为此，提出结合聚类算法和自编码神经网络的巨型水电机组故障监测方法。采用小波变换法提取巨型水电机组运行特征，在此基础上，改进模糊聚类算法对水电机组故障特征完成聚合，设定巨型水电机组运行异常阈值，最后应用自编码神经网络来实现水电机组故障监测。实验结果显示：研究方法能够准确监测出不同类型的水电机组故障，且决定系数接近1，说明该方法的实用性非常强。
2025年11期 No.300 13-16+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1456K] - 刘英楠;王超;迟耀丹;任毅;
随着智能电网发展，装配式智能变电站以模块化、智能化设计为核心，解决了传统变电站建设周期长、灵活性差的问题。本文以装配式智能变电站一次系统设计为核心，结合模块化、智能化技术，提出了一套高效、可靠的设计方案。首先，基于模块化设计理念，将一次系统划分为主变模块、高压模块、低压模块及辅助模块，实现了设备的高度集成与快速装配。通过对比双母线双分段与3/2断路器接线方案，确定了兼顾经济性与可靠性的最优主接线设计。进一步采用对设备布置与模块划分进行全局优化，显著提升了空间利用率与扩展性。
2025年11期 No.300 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K] - 刘绍勇;杨景明;王纪儒;罗金文;阎对丰;
高压断路器是流域电站中重要的电力控制设备，断路器的机械性能体现高压断路器的运行状态。传统的机械特性测量装置多采用传感器测量，随着技术的发展出现了基于机器视觉的非接触式测量方法，但是现有的测量方法均无法消除环境中的振动干扰。针对此缺陷，提出振动干扰识别的计算机视觉算法。首先使用高速摄像机拍摄高压断路器分合闸动作过程中的图像序列，采用Lucas-Kanada光流算法计算断路器分合闸前后图像Shi-Tomasi特征点的运动矢量，通过DBSCAN聚类算法识别属于断路器基座上的特征点。然后，采用光流法逐帧进行计算，计算并跟踪断路器基座上特征点的运动矢量，并将基座运动矢量作为干扰从断路器拉杆的运动矢量中消除，从而消除环境中的振动干扰。最后，通过与无振动干扰场景下的测试结果对比，证明算法具有很好的抗振效果。
2025年11期 No.300 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K] - 王瑞元;章如海;于海成;王坤;水俊哲;
双向超越离合器作为一种关键传动元件，能实现驱动轴与从动轴在正反两个旋转方向上的自动啮合与超越分离，在需要精确控制动力传递方向与状态的场合具有独特优势。本文详细阐述了双向超越离合器的核心结构设计、工作原理及关键参数计算方法。重点分析了其在电动底盘车驱动系统、电动接地开关操作机构及其他中置柜电器产品电动/手动分离操作中的创新应用方案。实际应用证明，该设计有效解决了电动与手动操作模式间的无缝切换、过载保护及方向控制难题，显著提升了设备的可靠性、操作便捷性与安全性，对推动中置柜等电力设备智能化升级具有重要意义。
2025年11期 No.300 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1275K] - 张双荣;刘维维;李虎;赵永刚;陈大伟;
本研究针对高低压电气设备的静载耐受性能测试需求，通过综合分析相关标准中的试验要求和测试方法，创新设计了具备多功能测试能力的试验装置，可有效评估设备耐静载、抗扭力及金属嵌件轴向承压等关键性能指标。该系统的核心控制单元采用PLC智能中央集成控制系统，配备触摸屏界面以实现直观的显示和操作。施力执行机构由多自由度机械手、高精度伺服电机和精密电动缸构成闭环控制系统，配合精密力传感器实现实时测量与反馈调节，可自动完成全过程静载测试并生成力值-时间动态曲线。外加可调节的试品安装台，适配不同规格高低压电气设备的固定需求。实验验证表明，该装置具有三大技术优势：智能化测试流程降低人工干预；测试效率较传统方法提升明显；载荷控制精度高。
2025年11期 No.300 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K] - 郭平;
风电塔筒作为风力发电系统的重要组成部分，其制造精度对风电机组的稳定性和安全性至关重要。塔筒制造的关键技术难点之一，在于确保各段连接法兰之间的平面度、平行度达标，并实现对焊接变形的精准控制。本文围绕风电塔筒法兰装配工艺展开研究，系统分析装配工装与量具的选型、法兰的管理存储规范、装配前准备、装配实施过程及关键控制要点。研究表明，通过合理选择装配方法、优化法兰存储方式、严格控制错边量及组对间隙，并避免因强制组对引入额外应力，可有效减少焊接变形，提高法兰的组装精度，进而保障风电塔筒的整体制造质量。
2025年11期 No.300 37-40+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K] - 朱舜;
三相不平衡附加线损的计算可以保证低压配电网的电能质量，为了提高附加线损计算精度，提出基于改进小波包系数熵的低压配电网三相不平衡附加线损计算方法。利用小波包函数分解低压配电网三相不平衡信号，构建小波系数矩阵，通过计算小波包系数熵，提取出低压配电网三相不平衡特征。根据低压配电网输电线路的配变情况，计算三相不平衡对低压配电网产生的总损耗，结合配电网运行的附加总损耗，计算三相不平衡引起的总损耗增加率，评估三相不平衡对低压配电网附加损耗的影响。根据中性点偏移理论，分别在三相平衡和三相不平衡状态下，计算低压配电网的线损，根据三相四线制的线损增加率，在三相不平衡度与附加线损率之间建立了对应关系，实现附加线损的计算。算例结果表明，文中方法可以计算出低压配电网三相不平衡附加线损，并具有更高的计算精度。
2025年11期 No.300 41-45+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K] - 张海燕;
220kV变电站分区供电智能划分过程中，K-means算法在确定聚类中心时具有随机性，造成220kV变电站供电区域划分出现过度分割或合并，进而影响电网结构的可靠性。因此，提出基于改进K-means算法的220kV变电站分区供电智能划分方法。首先，明确220kV变电站分区供电划分的指标，并通过离差标准化方法实现指标的量化与标准化处理。其次，改进传统的K-means算法，结合类间类内比例BWP评估指标，通过优化初始聚类中心的选择策略，确定供电区域划分的最佳区块数量。然后，在划分过程中，依据街道布局与自然地理障碍；最后，以变电站为关键节点，采用特定的搜索策略进行扩散，综合考虑多重因素动态调整扩散速度，并利用V图的局部动态特性实现供电区域的智能、灵活划分。实验结果表明，研究方法在提升分区清晰度和联络线路冗余度方面表现出色，有效提高了电网结构的可靠性。
2025年11期 No.300 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1379K] - 陈明;何海燕;刘晓芳;马俊杰;汤小琴;
分布式光伏视觉图像噪声点聚类分析时，聚类结果具有不确定性，导致噪声点去除效果不佳。为此，提出基于改进K-means聚类的分布式光伏视觉图像感知增强方法。采用近邻传播算法改进K-means聚类算法的最佳类数目确定方式，减少聚类结果的不确定性。利用改进后的K-means聚类算法去除分布式光伏视觉图像噪声，实现图像平滑处理，提高图像感知质量。实验结果表明，设计方法下分布式光伏视觉图像的信息熵高达0.963，自然统计特性仅0.117，分布式光伏视觉图像质量得到显著提升。
2025年11期 No.300 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K] - 任伟晓;杨成佳;
本文提出一种基于电容串联分压的级联式双向DC/DC变换器电路，其电路通过电容串联将直流母线侧电压进行分压将其应用于储能系统中，并采用多模块级联式结构进行充放电的电路研究。利用电容串联实现电压分压，有效降低了电路中元器件上的电压，进而可以采用耐压等级较低的元器件，从而缩小了元器件的体积，提升了电路的集成便利性。在控制层面，本文采用电压外环与电流内环相结合的双闭环控制策略，实现了对电路中电压与电流的控制。最后，利用Matlab/Simulink平台构建仿真模型，以此来模拟验证级联式双向DC/DC变换器电路的控制效果及实验对比。
2025年11期 No.300 56-60+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1474K] - 孔文义;张立辉;
近年来我国电动汽车产业发展迅速，国家也在大力支持相关产业健康发展。驱动电机作为电动汽车的核心部位之一，其稳定性和可靠性至关重要。为提高电动汽车驱动系统测试精度和测试效率，本文研究设计一套基于S7-1200PLC与LabVIEW的驱动电机测试系统，能够对电机运行相关参数进行监控，也能对采集的数据进行处理和分析操作。实验结果表明，系统设计合理，具有较高的精确度和可靠性。
2025年11期 No.300 61-64+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K] - 胡伟峰;
在高压开关柜局部放电脉冲波形捕捉过程中，主要依赖定向分量对比来完成提取任务，但这一过程中容易造成波段重叠，导致提取效率显著下降。为此提出对基于可变分量的高压开关柜局部放电脉冲波形提取方法设计分析。在同一周期内，根据脉冲信号的波动确定混叠区间，并结合可变分量计算出可变阈值系数，在该区间内输出一个捕捉到的混叠目标。以该目标为引导，搜索同类型的脉冲信号，进行信号重构处理，提取重构后的信号波形，完成分析。试验结果表明：提出方法得出的波形提取效率提升比可以达到5.8%以上，执行效率得到显著提升，优越性较高。
2025年11期 No.300 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1386K] - 孙肖洁;
带电状态下采集到的高压开关柜信号会受到电磁干扰作用影响，导致检出输出的局部放电幅值存在较大偏差，为此，研究储能电站高压开关柜局部放电带电检测技术。利用特高频天线传感装置采集局部放电产生的频率较高的电磁波信号，并调试天线输入阻抗与馈线特征阻抗值达到无限接近状态，以此避免客观环境电磁干扰信号的影响。对采集的信号完成小波包分解，拟合各子频带能量的归一化特征，输出幅值参数。测试结果表明，设计方法对高压开关柜局部放电幅值的检测结果均在目标区间内，未出现明显偏差。
2025年11期 No.300 70-73+79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K] - 江茂营;
由于缺乏对高压电力设备所处物理场的综合分析，导致绝缘老化缺陷监测的效果与实际情况存在较大偏差。为此，提出基于多物理场耦合分析的高压电力设备绝缘老化缺陷监测方法研究。对工频情况下的高压电力设备多物理场进行耦合分析，确定高压电力设备矢量磁位、导体内部的总电流密度、电磁耗密度以及其产生热源强度和机械疲劳等数值。根据多物理场耦合下拟合得到的高压电力设备阻值与高压电力设备实际阻值设置值之间的关系，确定设备绝缘老化缺陷状态。在此测试结果中，设计方法对于高压电力设备绝缘老化缺陷位置监测精度、时间以及缺陷强度监测精度均处于较高水平。
2025年11期 No.300 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K] - 李鹏飞;
火电厂汽轮机长期处于高温、高压、高转速的恶劣工况，其转子系统易受“热变形、不平衡、不对中、轴瓦磨损、叶片脱落”等多种因素影响，导致振动信号呈现强非线性、非平稳性及多故障耦合特征，故障诊断难度较大。为此，提出火电厂汽轮机主轴转子振动故障诊断技术。计算信号功率谱的重心频率和频率标准差，设置带通滤波器的上下限，实现转子振动故障信号的自适应带通滤波。运用Hilbert方法获得利用带通滤波后的火电厂汽轮机主轴转子振动信号的包络，运用所获得的转子故障信号包络的分段能量，运算得出各能量熵，提取转子故障信号特征。基于此，基于经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD），诊断火电厂汽轮机主轴转子振动故障。测试结果表明：滤波后的信号波形突变幅值得到了显著抑制，信号波动更加稳定保留了振动信号中的关键有用信息。且该方法能够精准地诊断出五种不同类型的转子振动故障。
2025年11期 No.300 80-83+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K] - 杨文雄;李丽燕;
电力巡检区域常包含复杂地形与密集障碍物，需在三维空间内规划无碰撞路径。同时，为实现高压线路的全覆盖巡检，必须精确控制直升机与导线的相对位置。针对上述需求，本文提出一种直升机电力巡线全域覆盖航线自动寻优规划方法。该方法设定直升机飞行速度、空间安全距离及冲突规避规则。基于此，利用双向RRT（快速探索随机树）算法探索电力巡检全域覆盖航线，应用B样条曲线算法对航线完成平滑处理，最终从优化后的航线中完成自动寻优。测试结果表明：研究方法能够完成直升机电力巡线全域覆盖航线寻优与平滑处理，且规划的航线长度较短。
2025年11期 No.300 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K] - 韩文元;郜尚焕;曹栋阳;
高压供电系统继电保护装置需在复杂电磁干扰环境下确保信号采集的实时性与准确性，同时兼顾多源异构数据的快速融合与高可靠性传输。传统阈值告警模式难以动态适应电网暂态过程的非线性特征。为此，提出高压供电系统继电保护风险远程不停电告警方法。利用传感器实时采集高压供电系统继电保护设备的运行数据，提取电流有效值、电压波动率和负载率关键特征参数，评估高压供电系统继电保护装置运行状态。将其转换为SCD文件和GOOSE形式，利用时间特性和空间特性的映射关系，融合时空特性。通过TCP/IP协议将故障结果传输给工作人员，实现远程传输。基于此，将远程传输的继电保护故障检测结果进行可靠性检验，计算高压供电系统运行可靠性指数，确定当前高压供电系统的运行状态，为了判断高压供电系统是否处于继电保护风险告警的状态，根据高压供电系统的实际情况设定告警阈值。测试结果显示：高压供电系统继电保护风险的告警准确率高达99.1%，继电保护风险识别具有极高精度，证明该方法的实用性很强。
2025年11期 No.300 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K] - 张严进;吉善明;徐彬;李鹏鹏;
根据现有地铁DC1500V供电系统馈线开关保护的动作特性，结合故障工况与正常运行状态下电流波形的差异化特征，提出引入高频保护技术作为一种新的直流馈线保护。并通过分析高频保护、直流馈线供电、地铁电力机车的电气特性，构建载波信号注入式馈线保护新架构，突破传统保护原理的局限性。仿真实验表明该保护可提升远端故障及非金属性故障时馈线保护的速动性和灵敏性，具有重要的理论研究价值与工程应用前景。
2025年11期 No.300 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K]
- 马静;董雪婷;王宇佳;李艳兵;梅慧;赵麒贺;
随着售电市场的进一步放开，售电公司面临着激烈的竞争，因此需要研究和实施具有竞争力的零售电价调节策略。通过将粒子群优化算法与模糊C均值聚类算法结合，能够有效克服传统模糊C均值聚类方法在处理复杂数据时可能遇到的初值敏感性和局部最优问题，显著提高了聚类的准确性和稳定性。利用优化后的FCM-PSO算法对大工业用户的用电习惯进行分类，并对用户的用电行为进行深入分析，为电力负荷需求管理提供了科学依据。基于此，设计差异化的零售电价调节体系，并构建电价定价模型，为售电公司电价调节计划的设计提供了参考。这一创新性的策略不仅为电力负荷分析提供了可靠的技术支持，还为售电公司制定科学合理的电价调节方案提供了依据，进而提升了电力市场的运营效率和资源优化配置。
2025年11期 No.300 99-105+125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K] - 郜尚焕;韩文元;曹栋阳;
由于不同通信协议、传输时延和采样频率差异导致的时频失步会引发调度指令与实时负荷状态的错位匹配，海量电网异构终端设备的时空数据难以同步，进而降低电网调度决策的准确性。为此，构建多端互联通信下电网智能调度模型。首先，利用偏差最大似然估计算法校正多端互联通信下的负荷通信时频，通过统一时间基准和补偿频率偏差，确保调度系统获取的负荷数据具有严格的时空一致性，从而消除因通信异步造成的“数据滞后”或“信息孤岛”效应，使基于多端协同的分布式优化算法能够精确感知电网动态状态，最终实现源-网-荷-储的毫秒级精准协同控制。构建电网电量和市场电价的策略集，计算电网的负荷需求参数的期望值，在机会约束下，分析电网负荷需求。最终，定义电网的联合线路功率约束，在此约束下，通过模型寻优原理实现电网调度模型的构建。实验测试结果证明，该方法分析的负荷需求符合实际情况，且在该方法的电网智能调度下负荷损失率较低，低于10%，具有理想的实用价值。
2025年11期 No.300 106-109+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K] - 郭楠;张培;
由于传统智能变电站巡检主要依靠人工方式，存在工作效率低、安全隐患大等问题，研究基于卷积神经网络的智能变电站巡检多目标跟踪。对智能变电站巡检图像做增强与去噪处理。将预处理后智能变电站巡检图像输入到卷积神经网络中，通过卷积层与池化层提取出图像特征，利用分类器对特征进行分类识别，得到目标类别和位置信息，采用卡尔曼滤波算法实现多个目标的连续跟踪。实验结果表明，设计方法下智能变电站巡检多目标跟踪结果的MOTA为0.9683且MOTP为0.9752，验证了该方法的优越性。
2025年11期 No.300 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1432K] - 黄成星;
220kV高压线路停电施工触电处理时，在接地状态下，多以定点绝缘进行防范，绝缘范围受限制，导致入地电流较少，防范均衡性不高。为此提出对220kV高压线路停电施工中触电风险评估与防范技术的设计与研究。在确定的停电段之内，通过计算转移阻抗，按照阻抗的转移方向划分跨步触电风险分布。在跨步触电风险区内，将接地端与导体端进行关联，搭建临时接地结构。采用同步绝缘的方式，在临时接地结构中安装覆盖绝缘安全网，并通过绝缘防护承力锁形成更为有效的支撑，实现触电防范处理。实验结果表明，研究方法在6个测点内入地电流均可超过35kA，峰值点为40kA，表明其防范处理具有较强的均衡性。
2025年11期 No.300 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K] - 王哲;李英杰;段继忠;
电力系统运行数据具有强周期性、高噪声干扰和复杂非线性特征，导致对其时序异常检测的难度非常大。因此，提出基于GPU并行的电力时序数据异常检测方法。对电力数据时间序列进行平滑处理，剔除电力中时间序列数据的极端值。然后利用移动平均比率法，计算电力时间序列中每个时刻季节因子的移动平均值，从而得出对应的季节因子。利用季节因子，对电力的时间序列进行反季节化处理，剔除电力中季节性噪声成分。利用GPU并行计算架构优化电力时序数据的并行加载与传输。应用Apriori算法实现对电力时序数据的关联规则挖掘，将预处理后的数据可直接输入GPU加速处理后的异常检测模型，实现电力时序数据异常检测。测试结果显示：研究方法检测出的电力时序数据异常量与实际数据量一致，且监测精度可保持在95%以上。
2025年11期 No.300 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] - 吴真;
电厂数据具有高频采集、多模态与强时序性等特点，在分布式架构下既要保证边缘端实时处理，又要满足云端长期存储的可靠性，具有极高的难度。且边缘设备身份分散管理导致的校验漏洞问题。为此，本研究基于云计算设计一种新的电厂生产数据分布式安全存储方法。构建云边协同分布存储空间，利用云端强大的计算资源，对电厂终端生产数据完成身份校验，增强生产数据的安全性。最后，通过生产数据编码、引入防篡改机制、生成数字签名以及计算数据哈希值等步骤，实现电厂生产数据分布式安全存储流程的设计。为验证该方法的有效性，以某电厂的600MW燃煤机组为数据采集对象，利用1200个监测点采集的生产数据构建测试样本集合，验证研究方法的吞吐量、数据丢失量以及篡改率。结果显示，该方法的吞吐量高于80MB/s，数据丢失量低于10MB，篡改率低于5%。
2025年11期 No.300 126-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K]
<正>《电器工业》杂志系中国电器工业协会会刊,创办于2000年10月,是国家新闻出版署和科技部正式批准出版的科技期刊。本刊依靠中电协及其分支机构、办事机构及美国、日本、印度、德国、韩国等友好协会权威的信息和专家资源优势,致力于为电气工业企事业单位、政府管理部门等提供全面的行业资讯,从宏观层面分析预测行业发展态势,解读行业政策,强化舆论导向,加强典型项目、典型经验宣传报道,推介国内外新产品、新技术,营造电工行业绿色低碳创新发展的良好氛围,助力电工行业高质量发展。
2025年11期 No.300 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K] -
<正>《电工电气》杂志创刊于1981年,是经国家新闻出版总署批准,由苏州电器科学研究所有限公司主办,面向国内外公开发行的科学技术类期刊,在电力电气行业中拥有相当知名度,逢每月中旬出版。本刊以电工电气与应用技术并重为特点,面向电力、电气、机械、建筑、交通、能源、石油化工等相关领域,追踪行业热点、传递市场信息、报道前沿技术。主要刊登输变电设备、高低压电器、高低压成套开关设备和控制设备、微电网、新能源技术、智能电网等方面的科研、新设计、新技术、新工艺、新材料、新设备的技术论文、技术报告和技术交流方面的文章。内容丰富,兼顾提高与普及,实用性强,具有科学性指导性及可读性。
2025年11期 No.300 131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K] 下载本期数据