抢鲜看｜《电工技术学报》2025年第23期目次及摘要

《电工技术学报》是中国电工技术学会主办的电气工程领域综合性学术期刊，报道基础理论研究、工程应用等方面具有国际和国内领先水平的学术及科研成果。中国工程院院士马伟明任《学报》编委会主任，兼《学报》主编。

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电工理论

作者：徐修贤；高兵；吴泽伟；何志兴；赵能桐

摘要：大功率超磁致伸缩电声换能器（GMT）动态性能受制于复杂的非线性电-磁-机-声场耦合影响，传统频域方法难以真实反映其输入-输出关系，而准确地分析其时域特性是换能器优化设计的关键。尽管时域模型存在非线性、强耦合和计算效率低的问题，但是借助深度学习方法可以实现GMT时域特性的快速分析。为此，该文根据建立的GMT电-磁-机-声多物理场耦合时域模型，提出一种基于增强特征传递结构（EFTS）的GMT输出特性分析方法。首先，基于Jiles-Atherton模型建立考虑多物理场耦合的GMT时域有限元模型；其次，构建GMT的EFTS深度学习模型，通过Dense block结构使神经网络密集连接，实现特征信息在通道维度上的复用，从而提升模型收敛速度；最后，搭建实验平台并进行了验证。结果表明：所提EFTS深度学习模型显著提高了计算效率，单次计算时间仅为0.0129 s；计算结果与实验数据吻合度良好，平均误差仅为0.26%，为GMT的快速、准确分析提供了新的解决方案。

作者：张宇娇；张强；孙宏达；赵志涛；黄雄峰

摘要：基于深度神经网络的数据驱动算法已被广泛应用于电磁场快速求解，但其准确性高度依赖充足的样本数据，且在面对新数据时泛化能力较弱。相比之下，物理驱动算法通过引入物理先验知识，无需标注数据即可求解电磁场方程。然而在处理多介质场域问题时，介质间的交界条件需要额外添加损失函数约束，导致神经网络优化过程效率下降。同时，场域结构的复杂性又导致建模过程繁琐，限制了其广泛应用。深度里兹法（DRM）作为一种物理驱动算法，将里兹法与深度学习结合，构造基于能量泛函的损失函数，当其达到极值时，界面条件在泛函的意义上会自动得到满足，从而避免显式构造界面的损失。然而DRM采用神经网络输出作为试函数，尽管理论上界面条件得到满足，但由于神经网络试函数具有平滑拟合特性，实际计算中难以准确表征梯度剧烈变化的解，导致界面附近的误差增加。因此，该文提出一种改进的DRM架构，以增强其在训练过程中对界面特征的捕捉能力。通过对静电场和稳恒磁场的案例进行测试，与有限元计算结果进行对比，验证了该方法的有效性。

作者：吴轲娜；叶志浩；吴朝辉；周国华；刘月林

摘要：地磁模拟法是船舶消磁中获取船舶垂向感应磁场的一种有效测量方法，但测量精度受模拟地磁场均匀度制约。为在有限的工程实施条件下尽限地提高地磁模拟均匀度以满足测量需求，必须对垂向地磁模拟线圈进行优化设计。首先，根据地磁模拟法测量原理，借助有限元法定量研究均匀度对地磁模拟法获取船舶垂向感应磁场精度的影响规律，再根据船舶结构并结合实际条件，建立针对模拟磁场均匀度、线圈尺度及其安匝量的多目标优化模型，并采用遗传优化算法进行优化求解，最后设计并搭建实验平台进行验证。结果表明，当模拟磁场均匀度达到89.05%时，船舶垂向感应磁场可获得高于94%的精度；与单目标优化结果相比，多目标优化结果在满足均匀度设计指标的同时，使线圈总长度减少了30%，所需安匝量减小了19%，可同时满足多个目标期望和设计指标，为在工程实际中推广应用地磁模拟法测量船舶垂向感应磁场提供参考。

作者：赵小军；肖玉辰；武欣怡；高圣泽；仪卓

摘要：在频域有限元分析中，考虑材料磁滞特性对提高电工装备电磁特性的模拟精度具有重要意义。针对耦合磁滞特性频域有限元分析中存在的收敛不稳定问题，该文提出一种改进定点磁阻率计算策略。首先，基于测量得到的同心磁滞回环辨识逆Everett函数，采用Preisach磁滞模型构建静态磁滞模型，并结合损耗分离理论构建动态磁滞模型。其次，基于谐波平衡的思想建立频域有限元矩阵方程，考虑到大多数电气设备为电压励磁，建立场路耦合方程；并在有限元方程中引入定点磁阻率，针对出现的不稳定点问题进行了分析，并提出解决方案；提出一种局部松弛因子计算方法，进一步提高了有限元迭代的稳定性与收敛速度。最后，对直流偏磁激励下的卷铁心干式变压器进行测量，将计算结果与实验结果进行比较，验证了所提方法在模拟直流偏磁工况下电磁特性的有效性与可行性。

电力系统与综合能源

作者：洪芦诚；王梓萩；林今；朱进；袁晓东

摘要：随着全球能源结构的转型和环境保护意识的提高，电氢协同作为一种新兴的能源利用方式，在能源领域中展现出巨大的潜力和优势。同时，电力市场的深化改革和多元化发展，为电氢协同的推广和应用提供了广阔的市场空间。该文以电-碳-绿证市场协同发展为背景，以电氢协同为立足点对电氢协同典型形态及参与模式展开研究。首先对电-碳-绿证市场交易体系及其协同作用进行介绍，分析了电力市场、碳市场和绿证市场的发展现状及存在的问题；其次从源侧、网侧和荷侧三个角度探讨了电氢协同的典型形态及其对电力系统的支撑作用；再次基于电氢协同参与电-碳-绿证市场的可行性分析，探讨了多类型电氢应用场景在电-碳-绿证市场下的交易模式；最后提出了市场环境下促进电氢协同发展的建议，为电氢协同系统实现规模化、商业化的发展目标提供参考。

作者：蔡钦钦；徐英；仪忠凯；涂正宏；周渝皓

摘要：风光能源的持续并网显著增加了电力市场的不确定性。为引导强随机性市场主体降低不确定性，鼓励确定性市场主体参与系统平衡调节，设计科学合理的多品类电价机制是未来电力市场建设的关键所在。该文基于不确定性功率的统计矩信息构建了源荷模糊集，提出了基于分布鲁棒双边机会约束的电能量与辅助服务联合市场出清模型。在模型求解上，通过凸重构将分布鲁棒双边机会约束转换为混合整数二阶锥规划。基于边际定价原理，推导了电能量、备用与调频的节点边际价格，并提出衡量不确定性功率的系统和节点边际价格，用来反映强随机性市场主体产生不确定性功率的市场代价。在算例分析中，采用IEEE 39节点系统验证了出清定价模型的有效性，分析了不确定性电价机制的实际应用价值。对比传统出清模型，所提出清定价模型为联合市场的长效运营提供了抑制不确定性的价格激励信号。

作者：刘硕；滕云；陈哲

摘要：针对城市“电-热-冷-气”多能源系统中可再生能源占比的快速增长，以及城市中环境治理设施与能源系统兼容协调要求的不断提高，该文提出一种基于减碳型多能源微网的城市多能源环境-经济协调优化模型。首先，研究高比例可再生能源供能特性与城市环境治理需求间的协调机理，提出并建立具有污水处理、垃圾处理等环境治理机能的减碳型多能源微网模型及其集群多能源协同模型；其次，考虑城市居民的能源需求与环境治理需求，研究减碳型多能源微网集群的多能源供能效益和环境治理效益间的相互影响机理，建立减碳型多能源微网的环境-经济综合效益量化模型；然后，以城市多能源节能率最大、系统污染物减排量最大和系统总运行成本最小为目标，建立了城市多能源系统能源环境综合效益优化模型及其求解算法；最后，搭建仿真模型进行验证，仿真结果表明该文所提方法有助于提升垃圾处理与污水治理效率和多能源供能收益。

作者：曾博；孟自帅；董嘉路；徐心竹；马浩天

摘要：作为高耗能与高耗水用户，互联网数据中心（IDC）成为耦合城市电力与供水系统的新兴负荷节点。如何实现IDC与城市配电-水网的有机协调发展，在满足数据服务需求的前提下，利用其负荷灵活性促进城市配电配水系统高效运行，已成为未来城市规划面临的重要课题。为此，该文深入考虑IDC用电-耗水耦合及其带来的需求侧灵活性，提出一种计及不确定性的IDC与城市配电-水网协同规划方法。从电-水耦合视角对IDC数据处理-耗电-冷却-耗水过程进行建模，以系统投资运维总成本最小化为目标，综合考虑配电-水网扩容、IDC服务器容量配置和系统运行，建立计及多元不确定性的IDC与城市配电-水网协同规划鲁棒优化模型。根据该模型特点，采用嵌套列和约束生成算法实现模型高效求解。最后，以修改的IEEE 33节点配电网和13节点配水网耦合系统为例，验证了所提方法的有效性。

作者：王彤；肖熠涵；范子宣；王增平；田鑫

摘要：异构新能源场站的大规模并网导致系统的电压稳定形态及稳定边界发生了重大变化。为此，该文基于电压稳定边界特性构建适用于异构新能源多馈入系统的潮流数学模型，并提出一种能够反映运行状态影响的多馈入系统静态电压稳定性量化评估方法。首先分析了构网型电源无功电压响应的两阶段变化特性，基于非线性环节约束条件实现控制系统与潮流关系的解耦，揭示了构网型电源节点类型转换特性，并明确了其电压支撑能力及运行边界的临界条件；其次，基于潮流雅可比矩阵自反馈项特征信息构造奇异判据，量化分析集中式和分布式异构新能源多馈入系统的送出能力及电压稳定形态；最后，从系统结构和新能源控制环节两个层面分析了影响多馈入系统静态电压稳定性的关键因素，并通过仿真验证了所提出机理与分析的正确性。研究结果表明，构网型电源的电压支撑能力存在明确的边界，且新能源的送出能力受到控制方式和运行方式的显著影响，为异构新能源多馈入系统的规划设计和运行优化提供了理论依据。

作者：马富艺龙；辛焕海；李知艺；黄林彬；鞠平

摘要：新能源装备以电力电子变流器为接口并网，系统电压支撑强度（简称系统强度）表征了电力电子变流器多馈入系统受扰后节点电压抵抗失稳或偏移的能力。工程上大多从单一电网视角间接表征系统强度。然而，受扰后节点电压响应是系统整体的动态行为，以往方法可能忽视了多变流器的影响。为此，该文首先引入变流器多样性的概念，以便描述多变流器在运行功率因数、运行状态或跟网型/构网型控制方式等方面的差异化特征对系统强度的影响；其次，回顾了计及多变流器-电网闭环动态特性的系统强度量化方法，并从电压稳定、同步稳定与抗扰性能分析维度建立了相应的评估指标；然后，对比分析了单一化或多样化变流器运行工况、控制方式等因素对不同维度下系统强度评估指标的影响作用，论证了变流器多样性对系统强度的若干提升规律；最后，通过仿真算例验证了所提结论的有效性。

作者：尹政；邓富金；刘恒门；詹昕；黄堃

摘要：模型预测电压控制（MPVC）策略已广泛应用在双有源全桥（DAB）变换器中，以实现快速、准确的输出电压调节。然而，传统MPVC策略的电压控制性能对DAB系统模型参数变化较为敏感，若系统模型参数与实际参数存在误差，将影响DAB变换器的稳态及动态性能。为此，该文提出一种基于龙格库塔的DAB变换器鲁棒预测电压控制（RPVC）策略，以消除参数对DAB变换器输出电压控制的影响，提高系统参数的鲁棒性。首先，建立DAB变换器的龙格库塔数据模型；其次，结合拉格朗日插值法，实现龙格库塔数据模型的实时更新，消除系统参数的影响；然后，计算DAB变换器移相比范围，并通过价值函数评估下一时刻的最优移相比；最后，通过实验验证所提方法的有效性。

作者：褚昱麟；陈红坤；王嘉琦；吴艳梅；雷傲宇

摘要：数据驱动谐波源建模方法采用谐波电信号的幅值和相位数据训练模型，本质上是一种针对复信号的分析处理过程。传统数据驱动算法的设计与实现多在实数域上进行，在进行复信号回归时存在信息丢失的问题。对此该文首先提出一种基于矩阵变量高斯分布的多元高斯过程回归算法，借助行协方差矩阵刻画目标复信号实部虚部间的相关性信息，根据多类型谐波源的谐波发射影响因素选取特征变量建立复信号谐波源模型；其次，针对当前数据驱动谐波源建模方法对全局样本学习效果差的问题，该文提出一种模型全局性提升方法，采用基于密度的空间聚类算法划分历史样本数据并建立相应的谐波源子模型，根据待回归样本的输入特征量选择最接近的子模型进行回归；最后，算例表明该文所提算法的复信号回归效果优于高斯过程回归法和复线性最小二乘法，所选建模特征变量能够准确地反映多类型谐波源的谐波发射特性，所述全局性提升方法能够提高模型对全局样本的回归精度并减少算法的训练时间。

作者：何华锦；任洲洋；冯健冰；张海峰

摘要：新型源、荷规模化的接入导致配电网三相不平衡工况高发，分相重过载问题极为突出。现有配电变压器重过载预警方法无法充分揭示三相负荷时空特性，未满足轻载及重过载工况下的精度需求，忽视三相不平衡工况对配变载荷能力的影响，易导致虚警、漏警。该文提出考虑三相负荷时空特性和配变动态安全负载域的配变周前分相重过载预警方法。首先，探索配变三相负荷时空特性，建立基于特征组合动态选取技术与空间表征技术的特征强化表达方法；其次，提出基于SwinLSTM-D建立配变周前分相负荷预测模型，充分挖掘配变三相负荷时空特性，并且，面向预警任务在轻载及重过载工况下的高精度预测需求，构造双重加权混合损失（DWH）函数，优化模型注意力分配模式；然后，提出并刻画考虑配变热点温升约束的配变动态安全负载域，准确评估配变极限载荷能力；最后，提出基于配变动态安全负载域的配变周前分相重过载预警策略。利用中国南部某供电局配变实测数据进行算例验证，结果表明所提预测方法具有显著的精度优势，能高效满足配变周前分相重过载预警的实际生产需求。

作者：黄杰；李建闽；朱冰凡；张驰成；梁成斌

摘要：新型电力系统下新能源在大规模并网的同时亦带来诸多的电能质量问题，严重影响电网的安全稳定运行。准确识别电能质量扰动（PQDs）类型是保障用电设备稳定运行、实现电力高质量供应的重要前提。针对现有PQDs识别和分类方法普遍存在的模型识别准确率低、参数量大、算法复杂度较高等问题，该文提出一种基于条件网络和知识注入的多标签学习PQDs识别与分类方法。该方法首先在主网络中采用一维融合卷积网络与基于无参注意力机制优化的长短期记忆网络来提取PQDs特征信息。然后，设计了一个条件网络用于识别PQDs扰动数量并引入知识注入模块增强模型的约束能力，通过结合条件网络和知识注入机制，在减少主网络对复杂扰动类型识别难度的同时提高了该文算法识别的准确度。最后，算法将条件网络的分类结果和主网络的输出结果通过一个标签阈值函数得到最终扰动识别与分类结果。仿真结果表明，在随机白噪声环境下，该文所提方法以仅92 654的参数量达到了99.47%的识别准确率，实现了复杂扰动的高精度和轻量化识别。此外，实际构建的硬件平台进一步验证了所提方法的准确性和可靠性。

作者：昌千琳；罗永捷；王强钢；任博；周念成

摘要：为提高光伏系统自动化运维水平，该文提出一种基于I-V曲线全局特征提取的光伏组串Swin-Transformer故障诊断方法，以实现准确可靠的智能化光伏状态监测。首先，通过校正与归一化预处理提升I-V曲线数据的规范性；其次，采用格拉姆角场、递归图和相对位置矩阵多维度刻画I-V曲线的动态特性，提取表征光伏组串状态信息的I-V全局特征；然后，针对特征图的局部区域周期性重复等特点，提出Swin Transformer故障诊断模型，采用分层结构聚合局部特征实现层次化表示，设计移位窗口机制融合局部与全局特征，通过局部自注意力计算实现高效故障诊断；最后，3.75 kW光伏系统的仿真和现场实验表明，所提方法在相对位置矩阵特征变换下性能最佳，可精确诊断不同条件和严重程度的多种故障。在每类样本数低至25个时模型准确率为99.67%，在30 dB噪声干扰下模型准确率为99.56%。采用多种特征数据与不同算法进行消融实验，验证了所提特征提取法与故障诊断模型的优越性，该研究为光伏组串稳定运行提供了可靠的技术支持。

作者：崔沛然；崔明建；汪清；张剑

摘要：光伏爬坡事件的不确定性对网络攻击检测方法的准确度和时效性提出更高要求。现有研究忽视光伏爬坡事件与网络攻击事件的耦合特性，导致网络-光伏爬坡协同攻击难以精准辨识。该文提出一种基于张量分解个性化联邦学习的网络-光伏爬坡协同攻击辨识方法，首先，分析网络-光伏爬坡协同攻击路径，构建网络-光伏爬坡协同攻击模型并分析攻击原理；其次，提出基于张量分解的个性化联邦学习（TDPFed）方法进行网络-光伏爬坡协同攻击辨识，在保证不同电网分区数据隐私安全的同时进行快速低成本通信，实现本地数据的隐私保护和全局共享模型的高效训练；最后，通过算例分析证明所提方法相较于轻梯度提升机方法（LightGBM）、传统联邦平均方法（FedAvg）和基于Moreau envelopes策略的个性化联邦学习方法（pFedMe），在辨识准确度、收敛速度等指标上均有较大提升，能够突破辨识方法因通信条件制约导致联邦学习训练难的瓶颈。

作者：侯冰；李轶凡；覃岚莎；汪序亮；李慧

摘要：双馈风机受换流器控制策略的影响，其故障电流呈现幅值受限、相位受控等特点，使得基于同步电源电流特性的传统纵联差动保护性能下降。为此，该文提出一种基于故障区域拟合系数的电流差动保护方案。首先，根据线路两端电流幅值系数构造虚拟制动电流，利用系统侧及风场侧电流相量的复数域关系建立动作边界模型，得出在区内外故障下故障点在复平面的分布特征；其次，推导了边界模型与过渡电阻及制动系数的偏微分方程，通过拟合暂态时域故障点下的故障边界自适应调整保护判据；最后，基于实时数字仿真器进行验证，结果表明所提方案可在暂态时域内自适应调整动作方程，耐受过渡电阻能力可达300 Ω，其暂态时域内的灵敏度显著高于传统纵联差动保护，并对转换性故障具有更强的适应性。

作者：梁栋炀；刘超；石鑫；肖异；尹刚

摘要：针对漂浮式风机建模困难，风浪耦合输入下功率-载荷-运动多目标协调控制难度大，高湿高盐环境及独立变桨机制可能引发的变桨执行器故障率升高等问题，提出一种基于数据驱动的漂浮式风机被动容错独立变桨控制方法。首先，采用美国可再生能源实验室5 MW半潜漂浮式风机为参考机型，建立其液压变桨执行器正常及故障模型；其次，基于该漂浮式风机浮体纵摇模态阻尼特性对原统一变桨控制器进行改进，设计独立变桨控制器来降低不平衡叶根循环载荷，并在此基础上对变桨执行器故障敏感性进行分析，提出了基于叶根不平衡分离载荷的无模型自适应被动容错控制策略，为原变桨控制回路增加了容错控制功能；最后，在OpenFAST与Simulink联合仿真平台下进行多工况仿真测试表明，所提控制方法能实现风浪扰动输入下漂浮式风机的功率-载荷-运动多目标控制和变桨执行器带故障的容错运行控制。

高电压与放电

作者：包艳艳；张嘉琳；陈 伟；温定筠；刘康

摘要：变压器绝缘油中电介质杂质颗粒在电场作用下形成“小桥”是导致其绝缘性能下降的关键因素。当电介质颗粒间距较近时，极化相互作用力显著，会对颗粒运动成链过程产生重要影响，而颗粒成链过程及其形态变化是影响变压器绝缘油中电场畸变及局部放电的重要因素，但目前对于颗粒相互作用过程及其对颗粒运动状态的影响机制尚不明确，且缺乏有效的相互作用力分析模型。因此，该文搭建试验平台开展了颗粒相互作用对绝缘油中颗粒运动特性的影响研究，试验结果表明：当外加电场方向与颗粒球心连线平行时，颗粒在电场作用下相互吸引并排列成链；而当外加电场方向垂直于颗粒球心连线时，颗粒在沿电场线平移运动成链过程中存在奇异的“自转”现象，即呈现“吸引-自转-成链”的特殊运动模式，然而，经典点偶极子作用力模型无法解释和描述这一特殊试验现象。为此，该文考虑颗粒相互作用影响过程，提出电场作用下颗粒自偶极子与互偶极子极化等效思想，构建考虑颗粒相互作用的互偶极子作用力模型，成功地解释了颗粒相互作用引发的“吸引-自转-成链”现象。同时，利用该模型实现了不同电场及不同颗粒粒径条件下颗粒相互作用力和力矩的定量计算。研究结果可为电场环境下颗粒相互作用行为分析及绝缘油中电场优化提供新方法。

作者：彭誉；杨丽君；李佳俊；王健一；张晓琴

摘要：介质响应技术在变压器绝缘受潮状态的现场无损评估中起到重要作用，而现有评估模型需代入表征变压器油道、隔板等绝缘结构的典型参数信息，限制了该技术的现场推广应用。该文旨在提出一种不受绝缘结构差异影响的频谱特征，从而实现无需绝缘结构参数信息的变压器受潮状态评估。试验测试了不同水分含量油纸绝缘样品的频域介电谱，研究发现：不准确的绝缘结构参数会使油浸绝缘纸介质损耗谱的反演结果产生较大偏差，利用结构参数X、Y的不同取值计算得到的油浸绝缘纸介质损耗谱相交于结构不敏感特征频率点，油纸绝缘整体结构在该点的介质损耗因数（tan ）值不受绝缘结构参数X和Y的影响。该文基于这一特性提出一种无需已知绝缘结构参数的油纸绝缘受潮状态评估方法，并在实验室模型及实际油浸式设备上验证了该方法的有效性。

作者：王梓豪；龚婧雯；叶倬成；周凯；龚薇

摘要：为获取控制电缆中聚氯乙烯（PVC）在电、热等不同因素下不同阶段中分解产生的特征气体以判断其劣化程度，该文通过热重-红外（TG-IR）实验、高能放电产气实验，并结合密度泛函理论（DFT）量子化学计算以及分子反应力场（ReaxFF）模拟等方法，系统地研究了PVC在热与电作用下的分解产气特性。实验结果表明，在电场作用下，PVC主要生成甲烷、乙烯、乙炔等含碳化合物，以及氯化氢、氯乙醛等含氯化合物；而在热场作用下，特征气体以乙炔、氯化氢与芳香酯类物质为主，并伴随一氧化碳/二氧化碳等氧化产物。相比同类研究，该文提出了各阶段产生增量气体的概念，发现了控制电缆聚酯增塑剂的分解产气现象，并通过分子模拟进一步解释了放电下与过热下PVC分解路径的差异，最后通过密度泛函理论（DFT）计算构建了特征气体红外谱图库，并进行了初步验证。该文明确了PVC电/热分解的特征气体以及产气机制，揭示了其分解机理和过程，为基于气体红外光谱的PVC电缆故障检测提供了理论依据。

作者：董新华；王伟；袁浩；李琦；何金良

摘要：聚丙烯（PP）因其优异的电、热性能而成为可回收聚合物介电材料研发的重点。抗冲共聚聚丙烯（IPC）具有较为优异的机械性能，是应用于高压PP电缆的理想绝缘材料。该文分析了不同乙烯含量IPC的微观结构、机械性能和电气性能，探讨了乙烯共聚含量对IPC内部组分相容性和电荷输运的影响机理。随着乙烯含量的增加，PP基体和橡胶相的相容性逐渐增强，其中IPC-2试样具有最高的断裂伸长率。同时，随着乙烯含量的增加，试样的击穿场强和体积电阻率均呈现先上升后降低的变化趋势，其中IPC-2试样具有最佳的电气性能，是机械和电气性能最佳的绝缘材料。在拉伸应变为10%时，IPC-2试样仍然具有最佳的绝缘性能。乙烯共聚主要通过改善PP基体和橡胶相的相容性，在PP基体中产生大量的晶区-无定形区界面，在提升抗冲性能的同时，引入大量深陷阱，降低载流子的迁移率，实现机械和电气性能的协同优化。该文可为高性能PP绝缘材料的开发提供参考。

作者：李乐；赵天放；刘云鹏；周松松；武文华

摘要：空心支柱复合绝缘子是超/特高压电力设备支撑绝缘的重要组件，玻璃纤维增强聚合物（GFRP）管作为绝缘子内绝缘芯体，其缠绕工艺已成为影响绝缘子力学性能和电气性能的关键因素。然而，现有GFRP管缠绕工艺仍依赖经验摸索，缺乏有效的设计依据，难以满足电力设备高可靠性要求。该文采用缠绕工艺制备得到不同缠绕角度、铺层方式和纤维直径的GFRP管试样，对比分析不同缠绕工艺试样的微观形貌、界面、力学性能及电气性能，并开展了多尺度力学仿真。研究表明：缠绕角度对试样的弯曲性能具有重要影响，40°缠绕角时弯曲强度最高，达236.94 MPa，而±60°缠绕角时绝缘强度较高，达60.65 kV/cm，综合电气性能最优；引入中间缠绕层后，试样弯曲性能及电气性能明显下降；增大纤维直径对提高试样击穿强度较为有效，采用2 400 g/km试样的击穿强度相比1 200 g/km试样提升了35.5%。此外，利用微/宏观相结合的多尺度仿真方法，可有效地分析试样弯曲失效过程并预测弯曲强度，仿真误差低于25%。该文可为空心支柱复合绝缘子的性能提升提供理论指导和实践依据。

作者：裴少通；王玮琦；胡晨龙；吴免霄；孙海超

摘要：现场进行绝缘子低值缺陷实时检测时，往往面临角度多变、背景复杂等因素导致的缺陷检测准确率低、小目标难以识别等问题。为解决上述问题，该文提出了小目标复杂环境YOLO（SCE-YOLO）算法。首先，以YOLOv8为基础，使用自注意力与卷积混合模型，提高算法对于绝缘子缺陷的关注度；其次，引入跨模态上下文特征模块，整合不同尺度的特征，降低模型的计算量；然后，采用改进为第三代可变性卷积的多重注意力机制检测头，提高算法目标定位的准确性；最后，引入Inner-SIoU损失函数，提升小目标的召回率和精度，增强模型对小目标的鲁棒性。针对数据不足的情况，该文进行低值绝缘子红外图像实验获取不同条件下的红外图像，完成数据集的构建。经实验验证，该文提出的SCE-YOLO算法在将浮点运算量降至7.5的同时，实现了0.874 5的平均检测准确率，满足了现场对小目标绝缘子低值缺陷实时检测的要求，且通过消融、对比等实验验证了该文提出算法的有效性及优越性。

作者：李鹏；宿雲龙；宁昊；孟庆伟；魏强

摘要：针对现有绝缘子检测模型参数量和计算复杂度较高，难以在计算资源和存储资源有限的无人机等移动巡检设备上部署的问题，该文首先设计基于深度可分离卷积、Ghost Net网络和SimSPPF空间金字塔池化，重构了一种轻量化YOLOv5s绝缘子自爆缺陷检测网络，以降低模型参数量和模型复杂度。然后对轻量化模型采用结构化剪枝的方法对模型冗余的卷积层进行裁剪，实现模型的进一步压缩；同时，通过知识蒸馏技术弥补模型剪枝造成的检测性能损失，将最终的轻量化模型在绝缘子自爆缺陷检测数据集上进行实验。结果表明，该文提出的模型在保证检测精度的前提下，大大降低了模型复杂度，推理检测速度明显提升。最后，将该文轻量化模型部署至以RK3588为核心的嵌入式设备进行绝缘子自爆缺陷实时检测，测试结果显示该文提出的模型在嵌入式设备的实时推理帧率达到85帧/s，较YOLOv5s原模型的推理速度提升1.89倍，同时能够精确地检测出绝缘子的自爆缺陷部位，显著提高了绝缘子自爆缺陷检测的效率。

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