中國電工技術學會主辦的電氣工程行業品牌技術期刊，關注實用工程技術、聚焦前沿發展。中國科學研究院電工研究所王秋良院士任《電氣技術》主編，武漢大學電氣工程學院唐炬院長任《電氣技術》執行主編。
研究與開發
基於第二代高溫超導帶材的超導限流電纜限流特性研究
馬思明；王銀順；張廣毅；康強強；朱承治
本文基於第二代高溫超導帶材的結構及特性，提出一種高溫超導故障限流電纜的概念。該電纜使用不鏽鋼加強的第二代超導帶材，並以不鏽鋼絲絞線作為骨架。通過對帶材超導態下低電阻和失超時高電阻特點的利用，實現超導限流電纜的限流特性。
本文在實驗研究不鏽鋼帶材的失超電阻及限流特性的基礎上，對限流電纜進行結構設計並製作了限流樣纜。通過對電纜試樣進行衝擊試驗及數值仿真，對其在短路故障時的限流特性及失超恢復特性進行分析。結果顯示，該電纜可以有效地降低故障電流，在實際工程應用中可以實現電能傳輸和限流的雙重功能。
短路電動力作用下變壓器低壓繞組變形研究
林野；蘭生；許明龍；陳杰；朱志豪
電力變壓器短路時會產生巨大的短路電動力，當短路電動力過大時會導致變壓器繞組變形。為研究三相三繞組變壓器短路時的電動力分布和繞組變形情況，本文以一台50MV•A/110kV的三相三繞組變壓器為例，計算變壓器發生短路時的短路電流，將該短路電流作為激勵，通過有限元軟體計算繞組的短路電動力，採用磁-結構耦合的方式計算在最大短路電動力作用下的繞組變形和應力分布。
結果表明，短路時低壓繞組受到向內壓縮的輻向電動力和向中間壓縮的軸向電動力，繞組中間部分受到的短路電動力大於兩端，導致繞組中部的變形程度大於兩端。研究結果對研究變壓器繞組變形具有一定實際意義。
安裝環境溫濕度影響下氣體絕緣金屬封閉開關設備水分含量研究
張少乾；卞宏志；張建勛；黃宴委
針對氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）在安裝時受環境溫濕度的影響，導致安裝完成後氣室剩餘水分含量過高而需要重新安裝的問題，本文提出一種考慮安裝環境因素的GIS剩餘水分含量計算方法。首先制定GIS安裝流程，其次對氣室密封后總水分量進行計算，最後按所制定的安裝流程計算出平衡後SF6中水分含量。
仿真和試驗結果表明，氣室內SF6中水分含量隨安裝環境溫度及相對濕度的增加而增加，計算值隨安裝環境溫濕度的變化趨勢與試驗值較吻合，且相對誤差小於15%，可較好地預測安裝環境溫濕度影響下的GIS剩餘水分含量變化，有利於工程中選擇合適的安裝環境。
基於電磁-機械順序耦合的變壓器直流擾動振動特性研究
劉建樹；孫立濤；徐鵬程
電力變壓器直流擾動狀態下勵磁電流畸變、諧波含量增加，導致內部構件振動加劇，嚴重危害變壓器的安全穩定運行。本文針對變壓器直流擾動下電磁-振動特性變化問題，研究變壓器直流擾動下繞組電流、勵磁電流及振動加速度變化情況。建立變壓器電磁-振動模型，分析機械振動機理，基於變壓器電磁-機械順序耦合算法，仿真分析不同直流擾動狀態下的繞組電流、勵磁電流及電磁力振動；搭建動模實驗平台量測繞組電流、勵磁電流與振動加速度，最後建立變壓器直流擾動狀態下電磁-振動參數映射關係，通過可量測電氣參數表徵不可量測參數變化情況，為變壓器直流擾動問題提供輔助決策手段。
某型252kV自能式SF6斷路器不同燃弧時間下的開斷性能仿真分析
郭瑾；姜旭
本文基於磁流體理論，採用真實氣體模型和動網格模擬，建立252kV自能式SF6斷路器的仿真模型，分別進行不同開斷電流和不同燃弧時間下的氣流場計算。從氣體壓力曲線變化比較膨脹室的增壓情況。在關鍵區域選取7個監測點，觀察氣體壓力、溫度、速度和馬赫數的變化特徵。
40kA、50kA和63kA短路電流下的計算結果表明，在相同電流條件下，短路電流對增壓的影響較小，膨脹室的氣體壓力增量接近；氣流場、氣體壓力的分布和燃弧時間的關係更密切；燃弧時間越長，氣體壓力的上升幅度越大；在電流最終過零時刻，較大短路電流下的溫度遠高於較小電流。因此，為滿足市場需求，應根據大電流開斷條件下長燃弧時間的性能進行更多的改進。
一種變壓器剩磁削弱技術研究
吳偉亮；劉細平
為了保證電力變壓器在電力系統中更加安全可靠地工作，需要解決變壓器的剩磁問題。為此，本文介紹一種脈衝寬度調製（PWM）電壓注入變壓器的技術來實現削弱剩磁的目的。PWM電壓是由變頻器按照定頻變壓或變頻變壓進行調製與逆變產生的電壓，具體方法為：先向變壓器注入直流電流，使變壓器磁化飽和，然後將PWM電壓注入變壓器一次側削弱剩磁。Matlab仿真結果和實驗結果驗證了該剩磁削弱技術的正確性和有效性，為電力變壓器的安全運行提供技術保障。
新能源發電與併網消納技術
單相全橋離網逆變器輸出側功率解耦電路研究
彭寥廓；陳艷慧
單相逆變器輸入電流低頻紋波抑制是燃料電池及光伏電池發電系統亟需解決的問題。本文深入研究單相全橋離網逆變器輸出側功率解耦電路拓撲及其輸入電流低頻紋波抑制策略，給出控制參數、關鍵電路參數設計準則和實驗波形。該電路拓撲中有源功率解耦電路位於全橋逆變器輸出側，與全橋逆變器共用輸出濾波電感與電容，通過在輸出濾波電容上疊加直流電壓和低頻偶次諧波電壓實現逆變器功率解耦，使逆變器輸出側低頻脈動功率在輸出濾波電容與負載之間傳遞，阻斷其向直流側傳遞的路徑。理論和實驗結果驗證了這種方法的有效性和可行性。
金屬加工區分層儲能優化配置方法研究
張效言；李先允
隨著城市配電網和新能源技術的不斷發展，變電站重過載、電網負荷峰谷差不斷增大、新能源消納不足等問題越來越嚴重。針對配電網現存問題，本文首先考慮在變電站節點配置集中式、大容量儲能，充分發揮其削峰填谷的作用；其次在用戶節點配置分布式、小容量儲能系統，發揮其促進光伏消納的作用，由此建立分層儲能優化配置模型；最後將模型應用於某金屬加工區，通過仿真驗證所建模型的經濟性與有效性。
仿真結果顯示，本文建立的分層儲能系統有效地降低了變電站負荷曲線的峰谷差，同時促進了園區內的光伏消納，降低了用戶的年綜合成本。
基於核密度估計和Copula函數的風、光出力場景生成
宋宇；李涵
新能源的隨機性、波動性及間歇性為電力系統規劃帶來困擾，對風、光出力的變化規律進行合理刻畫，生成典型出力場景是新能源規劃的常用方法。針對具有相關性的風、光出力典型場景難以生成的問題，本文首先應用非參數核密度估計法對大量樣本數據進行擬合，並進行擬合優度及精度檢驗，得到風、光的核密度估計表達式，然後建立多種基於Copula函數的風、光電場出力聯合分布模型，判斷各個模型的擬合優度，結合各個模型的Kendall與Spearman相關係數，選取最優Copula函數作為風電、光伏聯合概率分布，最後採用最優Copula聯合概率分布生成風、光年出力場景。
算例分析表明，所得的風、光年出力場景符合其相關性，在反映某地區風光實際出力時有更高的準確性，可為電力系統可靠性分析和電網規劃提供參考。
基於萊維飛行蜉蝣優化算法的光伏陣列最大功率點跟蹤研究
王藝博
在光伏陣列工作過程中，局部陰影遮擋會導致光伏陣列輸出特性曲線呈現多個峰值，在這種情況下，通過傳統算法很難控制光伏陣列工作在全局最優處。為了解決這一問題，本文將蜉蝣優化算法（MA）應用在光伏陣列最大功率點跟蹤控制過程中，並且針對蜉蝣優化算法中速度慣性衰減速度緩慢導致系統需要經過較長時間的振盪後才可以收斂的問題，提出通過萊維飛行運動規律改進蜉蝣優化算法，從而使系統能夠以更快的速度進入穩態。
為了驗證算法的高效性，在三種工作環境下分別通過粒子群算法（PSO）、蜉蝣優化算法和萊維飛行蜉蝣優化算法實現光伏陣列最大功率點跟蹤控制，並且對比在不同算法控制下的輸出功率曲線圖，驗證了萊維飛行蜉蝣優化算法的優越性。
基於狀態數決策模型的風電功率序列建模方法
李嬌；楊偉
為了構建準確的風電功率時間序列模型，提高風電功率的建模精度，本文提出一種基於狀態數決策模型的馬爾科夫鏈-蒙特卡洛（MCMC）法。
首先，對原始功率序列進行濾波處理，利用Metropolis-Hastings算法抽樣生成風電功率狀態序列，提高風電建模的計算效率和精度，進而根據生成的功率狀態序列，利用前一時刻的功率值疊加波動量及噪聲，提高生成風電功率序列的相關性；其次，根據兩種評價指標構建狀態數決策模型，確定最優風電功率，避免人工選取狀態數難以獲取最優生成功率的缺陷；最後，以寧夏某風電場為例，對比分析生成風電功率的不同特性及不同抽樣方法，該方法生成的風電功率序列在各評價指標上均優於現有的方法，能更好地復現歷史功率的數據特徵。
技術與應用
低勵修正策略對電廠側自動電壓控制子站系統的影響及其應用
支曉晨；李玉齊；邱文俊；張順仁；陳曉儀
低勵動作導致自動電壓控制（AVC）子站系統退出，影響電廠安全、經濟運行。本文結合低勵限制原理與低勵修正依據，討論低勵修正對低勵限值及自動電壓控制-有功無功（AVC-PQ）定值的影響，通過分析低勵修正的工程實測數據，總結合理的低勵限值與AVC-PQ定值的設定策略，並通過專項試驗驗證其效果，在工程應用方面為電廠AVC子站系統運行優化提供有效參考。
混合級聯特高壓直流輸電系統旁通對過負荷保護優化
唐俊；趙文強；呂彥北；姜崇學；鄒強
為解決混合級聯特高壓直流輸電系統中存在的旁通對過負荷保護誤動問題，本文分析研究故障後的電流迴路和保護誤動機理，提出採用換流器高、低壓側實測電流的保護判據。針對站間通信中斷下執行極閉鎖時逆變站旁通對過負荷保護動作的情況，提出逆變站電網換相換流器（LCC）合旁通開關（BPS）的策略，並研究相應的保護定值整定方法。實時數字仿真試驗表明，提出的方案簡單可行，避免了旁通對過負荷保護誤動，提高了直流輸電系統的可靠性。
基於區塊鏈技術的數位化運檢班組體系研究
高強；林松；韓海騰；魏恬恬；陳曉東
針對當前輸電運檢班組生產管理日益複雜、現場安全准入程序繁瑣、班組績效考核缺乏透明度的問題，本文開展基於區塊鏈技術的數位化運檢班組體系研究。建立基於區塊鏈技術的輸電運檢生產管理、安全准入、績效考核管理模型，優化運檢班組生產、安全、績效管理流程。
變電站接地引下線缺陷篩查方法與技術
劉洋；付曉東
變電站接地引下線是站內各種電氣設備或避雷裝置與水平接地網連接的通路，一旦出現腐蝕變細或斷裂，就會形成安全隱患。通過及時檢測發現接地引下線的缺陷是預防事故發生的一項重要措施。
本文分析影響引下線導體阻抗的主要因素，研究接地引下線可觸及節點間在不同頻率下的互阻抗變化規律，並設計開發相應的測量系統，以理論計算和試驗測試得到接地引下線間的互阻抗，確定判斷接地引下線導體狀態的互阻抗閾值判據，提出引下線導體缺陷篩查策略。試驗檢測結果表明，該方法可以有效地診斷接地引下線的缺陷狀態，提高了檢測的可靠性，可用於實際工程中的接地網檢修維護。
巴西美麗山二期直流整流側移相策略優化研究
呂彥北；李林；龔飛
直流系統保護動作時，整流側會執行移相策略，以降低直流故障電流。針對巴西60Hz交流系統下直接移相至164°整流側有可能發生換相失敗的問題，提出一種整流側移相優化策略，即針對易發生換相失敗的工況，先移相至120°，維持一段時間或直流電流基本消除後，再移相至164°。
本文首先對整流側移相過程中發生換相失敗的機理進行深入分析，然後根據分析結果和巴西美麗山二期直流工程試驗經驗，針對性地給出整流側移相優化策略和具體實現方案，並且在實時數字仿真試驗平台上對該策略進行驗證，證明了所提控制策略的有效性，對其他直流工程有一定的參考意義。