電氣工程學(xué)院SCHOOLOFELECTRIC一二次融合智能開(kāi)關(guān)電磁兼容關(guān)鍵技術(shù)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)匯報(bào)人：路文超西安理工大學(xué)電氣工程學(xué)院電網(wǎng)系智能電力系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì)2025年12月21日口現(xiàn)工作單位：西安理工大學(xué)電氣工程學(xué)院路文超博士(后)干擾測(cè)試技術(shù)內(nèi)容編制。發(fā)表論文26篇，授權(quán)專利10項(xiàng),其中第一/通訊作者發(fā)表SCI論文7篇，EI路文超博士(后)西易紹工大學(xué)XTANUNIVERSITYOF西易紹工大學(xué)XTANUNIVERSITYOF西安理工大學(xué)智能電力系統(tǒng)課題組西安理工大學(xué)智能電力系統(tǒng)課題組段建東西安理工大學(xué)研究室負(fù)責(zé)人省部級(jí)獎(jiǎng)5項(xiàng)國(guó)網(wǎng)陜西電力“電力智能傳感技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)”國(guó)網(wǎng)陜西電科院實(shí)驗(yàn)室主任新型電力智能裝備特點(diǎn)特點(diǎn)●新技術(shù)指標(biāo)●新原理●新的運(yùn)行方式電力系統(tǒng)裝備智能化，模塊化發(fā)展大勢(shì)所趨!●功能融合，設(shè)備種類多(溫濕度，氣體等)[1]淺析一二次融合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用前景[N].華經(jīng)情報(bào)網(wǎng).2022.圖2-3一二次融合柱上配電開(kāi)關(guān)應(yīng)用情況西安紹工大學(xué)西安紹工大學(xué)一二次融合開(kāi)關(guān)電磁干擾威脅嚴(yán)峻一二次融合開(kāi)關(guān)電磁干擾威脅嚴(yán)峻2010年投運(yùn)以來(lái)，某110kV及以上電壓等級(jí)的一二次融合電子式電流互感器共發(fā)生故障155臺(tái)·次，主要有開(kāi)關(guān)分合電磁干擾引起的采集器故障、溫度變化引起的誤差故障、振動(dòng)引起的光纖故障和激光供電故障等；國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)110kV及以上電子式電壓互感器共發(fā)生故障51臺(tái)·次，其中最高的電磁干擾硬件故障軟件問(wèn)題其他電流互感器電壓互感器組合型互感器干擾信號(hào)難分析干擾信號(hào)難分析特征提取困難干擾情景難復(fù)現(xiàn)，特征不明干擾情景難復(fù)現(xiàn)，特征不明干擾復(fù)雜度難描述干擾復(fù)雜度難描述相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺失受擾效應(yīng)-干擾特征難關(guān)聯(lián)受擾效應(yīng)-干擾特征難關(guān)聯(lián)中華人民共和國(guó)國(guó)率標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)期2135212實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的局限性諧波標(biāo)準(zhǔn)均為通用單標(biāo)準(zhǔn)均為通用單一列項(xiàng)測(cè)試，無(wú)法完全涵蓋設(shè)備可能遭受的所有電磁干擾，也無(wú)法與設(shè)備對(duì)應(yīng)實(shí)靜電浪涌外場(chǎng)試驗(yàn)研究?jī)r(jià)值突顯外場(chǎng)試驗(yàn)研究?jī)r(jià)值突顯隔離開(kāi)關(guān)分合容性負(fù)載等效試驗(yàn)方法圖中：圖中：電源為工頻電壓源；被試品內(nèi)阻Rc,自感LC;Ce為電源側(cè)和試品側(cè)電容，1)該方法針對(duì)對(duì)象是電子式互感器，以一二次融合設(shè)備有近似之處，但并不完全適用于2)該方法的確在電磁干擾持續(xù)時(shí)間和信號(hào)特征上具有較高的可控性，信號(hào)分散性小，但是缺乏完善的測(cè)量指導(dǎo)3)輻射干擾關(guān)注少?gòu)?fù)雜度評(píng)估物理意義理論模型實(shí)行上述方案存在問(wèn)題針對(duì)本研究對(duì)象的電磁復(fù)雜度指標(biāo)缺失現(xiàn)有評(píng)估模型存在評(píng)估死區(qū)N(%)N,≤0.15S.56針對(duì)一二次融合設(shè)備電磁干擾的8980-9080-90N,≥1.35S復(fù)雜度評(píng)估研究目前尚屬空白變電站開(kāi)關(guān)操作瞬態(tài)電磁騷擾研究進(jìn)展[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2019,39(16):4935-4948+4996.[6]B.Yin,C.Chen,L.Zuo,B.Li,L.YuanandY.He,"AnEvaluationMetModel,”IEEETrans.Electromagn.Compat.,vol.64,no.2,pp.396-404,Apr.2022.干擾效應(yīng)異常輻射傳導(dǎo)輸出效應(yīng)模糊，定量分析難毀壞機(jī)理關(guān)聯(lián)關(guān)系?研究?jī)?nèi)容1:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾試驗(yàn)平臺(tái)研究?jī)?nèi)容1:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾試驗(yàn)平臺(tái)搭建及測(cè)量圖4-1一二次融合開(kāi)關(guān)模擬干擾測(cè)試平臺(tái)光接收機(jī)光發(fā)送器數(shù)據(jù)采集卡PC信號(hào)采集裝置磁場(chǎng)探頭斷路器1探頭出口探頭出口電容電容斷路器2一二次融合配電開(kāi)關(guān)模擬雷擊干擾試驗(yàn)平臺(tái)圖4-2模擬雷擊干擾測(cè)試平臺(tái)LuWenchao;RadiatedMagneticFieldResearchofPrimarySecoTransactionsonInstrumentationandMeasurement,2023,72:1-13FusionMVSwitchSubjectedtoUltraserious研究?jī)?nèi)容1:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾試驗(yàn)平臺(tái)搭建及測(cè)量研究?jī)?nèi)容1:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾試驗(yàn)平臺(tái)搭建及測(cè)量雷電沖擊干擾沖擊源電壓波形一次電流波形范圍幾何平均值，在所給范圍內(nèi)三維磁場(chǎng)強(qiáng)度合三維磁場(chǎng)強(qiáng)度合成磁場(chǎng)強(qiáng)度40單次擊穿波形單次擊穿波形信號(hào)采集裝置單次擊穿波形單次擊穿波形西安紹工大學(xué)XTAN西安紹工大學(xué)XTANUNIVERSITYOF輻射干擾計(jì)算模型輻射干擾計(jì)算模型時(shí)域有限積分電磁場(chǎng)求解流程仿真計(jì)算模型研究?jī)?nèi)容2:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾精細(xì)化仿真計(jì)算研究?jī)?nèi)容2:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾精細(xì)化仿真計(jì)算理想大地電源模型電源模型源側(cè)開(kāi)斷模型負(fù)載ECT與一二次融合GIS:源側(cè)和負(fù)載為1000pF的理想電容母線模型母線模型源側(cè)到開(kāi)關(guān)部位線路長(zhǎng)度為5m一二次融合GIS:進(jìn)行設(shè)置研究?jī)?nèi)容3:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾信號(hào)復(fù)雜度評(píng)估指標(biāo)研究?jī)?nèi)容3:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾信號(hào)復(fù)雜度評(píng)估指標(biāo)①主觀性太強(qiáng)(積分區(qū)間)②各指標(biāo)相互獨(dú)立③未針對(duì)受擾對(duì)象合理設(shè)計(jì)，缺乏聯(lián)系●充分考慮不同指標(biāo)的疊加●充分考慮不同指標(biāo)的疊加LuWenchao;EvaluationmethodforelectrextractionandGCC-GRUnetwork,HighVoltage,2024,9(3):749-761西安紹工大學(xué)西安紹工大學(xué)研究?jī)?nèi)容3:研究?jī)?nèi)容3:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾信號(hào)復(fù)雜度評(píng)估指標(biāo)干擾因子(Interferencefactor)的提出針對(duì)電磁復(fù)雜度，輻射場(chǎng)理論和電感耦合理論：平方關(guān)系和三次關(guān)系拓展出的干擾因子兩種形式——干擾信號(hào)的最大時(shí)頻分布強(qiáng)度下對(duì)應(yīng)頻率——干擾信號(hào)的最大時(shí)頻分布強(qiáng)度下對(duì)應(yīng)頻率fsub受擾設(shè)備的特征頻率Ra——瑞利熵(客觀衡量混亂程度)假設(shè)被評(píng)估的對(duì)象主要遭遇K種干①考慮能量幅值，頻率，客觀混亂度②指數(shù)項(xiàng)引入避免評(píng)估區(qū)間間斷③不存在指標(biāo)冗余研究?jī)?nèi)容4:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾失效評(píng)估技術(shù)研究電磁干擾受擾效應(yīng)評(píng)估失效效應(yīng)+模擬干擾獲取數(shù)據(jù)可產(chǎn)生干擾，有明確效應(yīng)根據(jù)失效機(jī)理進(jìn)行失效推理常規(guī)失效機(jī)理方法不能解決獲取電氣量無(wú)必需數(shù)據(jù)和失效機(jī)理的受擾效應(yīng)評(píng)估模型建模研究LuWenchao;ElectromagneticInterferenceEffectAssessmentUnderMeasuringTestabilityLimitatPhysics-InformedNeuralNetworkandGaussianPr39(10):12413-12423研究?jī)?nèi)容4:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾失效評(píng)估技術(shù)研究研究?jī)?nèi)容4:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾失效評(píng)估技術(shù)研究設(shè)函數(shù)μP=μP(t,x)滿足下面形式的偏微分方程u,+N(u2,2)=0,x∈Q,t∈[0定義uPN(t,x)為逼近函數(shù)uP(t,x)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)rP(t,x)為偏微分方程的殘差迭代求解偏微分方程，反復(fù)逼近迭代迭代求解偏微分方程，反復(fù)逼近迭代次數(shù)or損失滿足要求：輸出訓(xùn)練結(jié)果，求解完成輸出訓(xùn)練結(jié)果，求解完成μμxXTANUNIVERSITYOFXTANUNIVERSITYOF研究?jī)?nèi)容4:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾失效評(píng)估技術(shù)研究二次電纜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型——電纜縱切面二維電場(chǎng)xx線纜管理盒共122次試驗(yàn)大地(等效電壁)PINN條件XTANUNIVERSITYOFXTANUNIVERSITYOF研究?jī)?nèi)容4:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾失效評(píng)估技術(shù)研究研究?jī)?nèi)容4:一二次融合開(kāi)關(guān)設(shè)備電磁干擾失效評(píng)估技術(shù)研究狀態(tài)1的分類指標(biāo)分布狀態(tài)0的分類指標(biāo)分布狀態(tài)1狀態(tài)1的概率%狀態(tài)的概率%狀態(tài)的概率%電場(chǎng)強(qiáng)度Coc電場(chǎng)強(qiáng)度Coc圖4-15電場(chǎng)-磁場(chǎng)強(qiáng)度幅值下效應(yīng)指標(biāo)電場(chǎng)強(qiáng)度IF電場(chǎng)強(qiáng)度IF磁場(chǎng)強(qiáng)度IF磁場(chǎng)強(qiáng)度幅值電場(chǎng)強(qiáng)度幅值電場(chǎng)強(qiáng)度幅值狀態(tài)1的概率%狀態(tài)0的概率/%狀態(tài)1的概率/%概率態(tài)0狀的%研究進(jìn)展相關(guān)成果相關(guān)成果GaussianProcessRegression[J].IEEETransactionsonP[2]LuWenchao,DuanJiandong,GuoLinyun,etTransactionsonInstrumentat[3]LuWenchao,DuanJiandong,ChengLin,LuJiangping,TaomethodforelectromagneticinterferencecomplexitextractionandGCC-GRUnetwork[J].HighVolta[4]LuWenchao,DuanJi