华南理工学者提出计及负荷等值阻抗的配电网合环转供电分析模型

我国配电网遵循“闭环设计，开环运行”的原则。当配电网线路长时间高负荷运行或设备计划检修时，需对负荷进行转供，目前广泛采用“先通后断”的方式，即合环转供电。合环转供电可在供电不间断的情况下，实现负荷转移，满足电力用户对供电可靠性的要求。

但合环过程中可能会产生较大的稳态环流及冲击电流，导致继电保护误动、电力设备过载，造成合环失败。因此，合环稳态电流与冲击电流计算是进行合环分析的基础，而配电网合环模型则是进行合环电流计算的关键。

馈线负荷具有随机特性，随时间有较大的波动性，一般难以获取馈线每个负荷的实时数据，处理起来相对困难，故现有的合环模型基本都忽略负荷，会导致合环电流的计算出现较大偏差。随着实时同步测量技术的发展，通过微型同步相量测量装置（micro-Phasor Measurement Unit, μPMU）可实时获取配电网节点相量数据，μPMU以其优异性能在配电网具有广阔的应用前景。

针对现有配电网合环模型在负荷处理上存在的不足，华南理工大学电力学院、广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室的研究人员赖胜杰、夏成军、纪焕聪、王泽青，在2022年第11期《电工技术学报》上撰文，考虑负荷对合环稳态及暂态过程的影响，基于馈线首末端少量微型同步相量测量装置（μPMU）的实时量测信息对负荷进行等效处理，提出计及负荷等值阻抗的合环转供电分析模型。

研究人员在该模型的基础上，进行合环稳态电流及冲击电流的计算。在稳态电流的求解过程中，对叠加定理的应用原理进行了详细分析。对于合环冲击电流，重点研究了最严重合闸时刻下的计算方法，同时，根据本文的合环模型，提出了一种基于最佳频率法求解冲击电流的有效方法，可以提高冲击电流计算的准确性，且不需要进行复杂的潮流计算过程。

他们基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建具体的算例模型，验证了该模型与计算方法的有效性。算例分析结果表明，采用该合环模型及方法计算合环电流准确性较高。研究人员最后表示，新型电力系统背景下，随着分布式电源、电动汽车等大量接入配电网，需要进一步研究考虑分布式电源出力不确定性以及电动汽车充电随机性的配电网合环分析模型。

本文编自2022年第11期《电工技术学报》，论文标题为“计及负荷等值阻抗的配电网合环转供电分析模型”。本课题得到了广东省重点领域研发计划资助项目的支持。

这所985高校发布公告，13名研究生拟被强制退学，原因让人无语？

这所985高校发布公告，13名研究生拟被“强制退学”，原因让人无语。

华南理工大学，提起这所高校，北方的小伙伴可能没什么印象，但是南方的小伙伴大概率都听过。学校是曾经的四大工学院之一，简称华工，在工科尤其是轻工院校中拥有一定的地位，目前是广东排名第二的高校，仅次于号称华南第一学府的中山大学。每年高考中，华南理工大学都备受考生青睐，录取分数居高不下，生源质量比较高。

近日，华南理工大学发布了《关于给予王某等13名研究生退学预告的公告》，对13名学生进行了退学预告，这也意味着，名单中的13人，大概率会被强制退学。

为何这些学生会被清退呢？原因让人很无语。根据学校公告内容，此次这些学生被学校强制清退是因为两个原因之一，一是逾期未注册而又未履行暂缓注册手续，二是在学校规定的最长学习年限内未完成学业。这两个原因通俗点说就是，不按期注册报到或者期限到了没毕业。

从这些学生的学号上可以判断，基本上都是因为无法在规定时间内完成学业导致被强制退学。

因为这样的理由被退学，基本上都是自己对学业不上心，对自己不负责，自己不努力，不值得同情。

被强制退学的共13人，5人为博士研究生，8人为硕士研究生。

从所属的学院看：工商管理学院有4人，电力学院有5人，软件学院、机械与汽车工程学院、建筑学院、食品科学与工程学院各1人。

从学习形式上看，7人为全日制研究生，6人为非全日制研究生。

华南理工大学工商管理学院这四位拟被清退的学生，都是非全研究生，三人是工商管理硕士，一人是会计硕士，进入门槛比较低，基本上都是在职人员刷学历，而未毕业的原因，大概率是论文没好好写。

华南理工大学电力学院有五位学生拟被清退，两个全日制专硕，一个非全，再加两个全日制博士。从这个人员构成上可以看出，这么多学生没毕业，跟学院管理严格有很大关系，当然，学生自己不努力是主因。

至于其他几个学院未毕业的学生，基本上都是只有一人，大概率也是毕业论文没写完。

考上研究生只有第一步，研究生期间也不能放飞自我，否则最后没毕业，那就非常尴尬了。

对此，你怎么看？

华南理工科研团队发表磁耦合无线电能传输系统拓扑发展的研究综述

近年来，多负载磁耦合无线电能传输技术已成为一个研究热点，其中系统拓扑是一个关键的研究内容，决定了该技术是否能够满足不同应用场景的需求。为此，华南理工大学电力学院的研究人员孙淑彬、张波、李建国、疏许健、荣超，在2022年第8期《电工技术学报》上撰文，对多负载磁耦合无线电能传输系统拓扑进行梳理和分析。

研究人员首先将多负载磁耦合无线电能传输系统拓扑进行分类，进而对单电容补偿型、高阶阻抗匹配型、多米诺结构型和多通道型等拓扑进行分析；接着，根据电源和发射线圈数量、补偿网络类型、系统构造方式和功率传输方法，分别介绍主要类型拓扑的工作原理、优缺点或适用场合；最后，提出多负载磁耦合无线电能传输系统拓扑所面临的问题，并展望了未来发展趋势。

基于磁场耦合式的无线电能传输（Wireless Power Transfer, WPT）技术实现了能量的无线传输，帮助人们摆脱了电缆的束缚，给人类社会带来诸多便利。相比于单负载无线电能传输技术，多负载无线电能传输技术具有功率密度更大、激励源利用率更高和接收负载空间位置更自由等优势，成为近年来的研究热点。

然而由于负载的多样性和传输线圈之间存在磁场的交叉耦合等因素，多负载无线电能传输技术面临诸多问题：①发射线圈或接收线圈之间的交叉耦合导致系统失谐造成系统性能恶化；

②接收负载之间相互干扰导致控制策略复杂；

③各个负载的接收功率难以按需分配使得该技术的实用化进展变缓；

④系统的输出特性和传输性能对工作条件非常敏感，限制了该技术的应用；

⑤增加传输线圈导致系统寄生电阻造成的损耗增加使发热问题突出。

尽管如此，该技术因其潜在的优势与应用前景依然得到了国内外研究学者的广泛关注，并开始被应用于便携式设备、智能家居、医疗器械和交通运输等领域。

业内学者从控制策略设计、逆变器优化、传输线圈设计、系统拓扑创新等方面对多负载无线电能传输技术做了大量研究，加快了该技术走向实际应用的进程。其中系统拓扑的创新作为一个关键的研究内容，很大程度上决定了该技术能否适用于不同应用场景。现有的单负载无线电能传输拓扑经常成为多负载无线电能传输拓扑创新的灵感来源，但与前者相比，后者的拓扑更加多样、理论分析更加复杂、优化难度更大。

经过十余年发展，多负载无线电能传输技术在拓扑创新方面硕果累累。华南理工大学电力学院的研究人员从该角度对现有研究成果及其原理进行了梳理，提出了一种有效的分类方法，有助于给多负载无线电能传输系统拓扑的相关研究提供参考。总体可将多负载无线电能传输系统拓扑分为五大类，每一大类又可细分为多种小类，具体如图1所示。他们首先针对不同类型的无线电能传输拓扑的机理和特性做详细阐述，然后指出多负载无线电能传输系统拓扑面临的问题，最后展望未来的发展趋势。

在拓扑方面，研究人员主要从阻抗匹配网络/补偿网络、发射侧与接收侧的电路关系、发射源等方面，对多负载磁耦合无线电能传输拓扑进行改进，从而改善或解决特定问题。本研究所涉及的多负载无线电能传输拓扑特性、优缺点及其适用场合总结见表1。

抑制甚至消除交叉耦合干扰、实现接收功率的按需分配是多负载磁耦合无线电能传输系统的重要问题，研究人员把现有拓扑所采用的解决方法总结如下：

1）为消除线圈间交叉耦合的影响，解决方式主要有线圈特殊设计、补偿电路调节、多通道传输。线圈设计主要依赖于线圈形状和屏蔽磁心的特殊设计与位置的垂直或远距离摆放，改善磁场分布进而抑制交叉耦合的影响；补偿电路调节通过改变电路等效阻抗，进而抵消交叉耦合变量；多通道传输利用多个不同频率传输能量，接收线圈电路的自然频率各不相同，从而减少了不同线圈间的交叉耦合。

2）实现功率分配的主要方式有等效负载阻抗调节与调频传输。等效负载阻抗调节需要在接收侧配置有源整流电路或升降压、降压等直流变换器，使用相关算法控制变换器从而获得最优的等效负载阻抗，以实现功率的按需分配。调频传输利用能量易流向相近自然频率接收电路的特性，使能量流向目标负载。

研究人员指出，为适应不同应用场景，多负载无线电能传输技术涌现了许多不同类型的拓扑。他们对各类型多负载WPT拓扑潜在的应用前景进行了展望：

1）单电容补偿型：该类拓扑能构成发射线圈阵列并扩大有效工作范围，可应用于智能家居产品、物联网设施、传感器网络等，提高生活便捷程度。

2）高阶阻抗匹配型：该类拓扑可实现恒压/恒流输出与负载无关工作特性，同时系统工作频率较宽泛，可适用于电动汽车充电等电池动态充电场景。

3）多米诺结构型：该类拓扑有望实现长距离无线中继供电，可应用于矿井照明设施、地铁线路设备等场合，降低线缆铺设成本与维护难度。

4）多通道型：该类拓扑能为不同类型的负载同时进行无线充电，可应用于常见的消费电子产品（如智能手表、智能手机、蓝牙耳机等），构建统一通用的多智能设备无线充电平台。

他们接着表示，尽管目前已有众多研究成果，但多负载无线电能传输拓扑仍然存在着系统整体效率不高、发热严重、占用空间过大、传输距离有限、接收负载位置自由度不足、功率分配不合理、接收侧互相干扰或输出对负载条件较为敏感等问题。

多负载无线电能传输拓扑的发展，需进一步完善以下四个方面：

1）有源阻抗匹配网络的创新和完善。无源IMN能够实现负载无关的输出特性，但无法实现主动调节。现有的有源IMN一定程度上能够用于调节功率的合理分配、校正参数漂移或提高系统电压电流增益，但对工作条件的要求比较苛刻，且大多数只能牺牲其他需求而满足部分要求。因此，对有源IMN进一步探索，深入发挥其连续性调节的优势，挖掘其“身兼多职”的潜在能力，即令其同时满足多种需求，是未来的发展趋势之一。

2）系统兼容性的进一步提升。随着电子设备、电动工具、便携式医疗器械和电动汽车等产品的进一步普及，已形成多种无线电能传输技术标准，且各个标准之间工作频率等设计指标大相径庭。采用混频交流源有助于兼容这些标准，但现有的研究成果依然存在系统频率的数量较少、只能涵盖个别标准的问题。需要进一步对混频交流源和发射器开展研究。

3）接收负载位置自由度的提高。目前多负载无线电能传输技术的实际应用难以实现接收负载的远距离和任意角度的充电，平面发射阵列和三维发射线圈结构有利于改善这个问题，但依然受到充电功率、位置、角度和距离的限制。发明一种能够结合现有技术优点的新型发射线圈结构，以及控制算法的定位功能，或者基于新型无线电能传输机理（如近年来出现的毫米波技术），进而实现接收负载的全方位快速充电，将会是未来的发展趋势之一。

4）系统性能如传输效率和整机效率的优化。由于高频条件下导线的寄生参数、功率器件的损耗，多负载无线电能传输系统存在发热严重、参数漂移和效率不高等问题。然而，这些问题将随着超导材料和新型功率器件（如石墨烯、氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等）的发展逐渐得到解决，新型高效的多负载无线电能传输拓扑将被提出，相应技术将走向高性能化、小型化和高功率密度化应用。

本文编自2022年第8期《电工技术学报》，论文标题为“多负载磁耦合无线电能传输系统的拓扑发展和分析”。第一作者为孙淑彬，1994年生，硕士，研究方向为无线电能传输技术。通讯作者为张波，1962年生，博士，教授，博士生导师，研究方向为电力电子与电力传动。本课题得到了国家自然科学基金重点资助项目的支持。

待机能耗成为“隐藏的浪费” 业内专家：大城市一年能耗近2亿度电

央广网北京8月25日消息（记者管昕）近期，多地持续酷热高温，室内空调耗电量猛增。不少家庭开始关心，这两个月家里的电费情况。其实，除了空调能耗值得关注外，我国家庭待机能耗现象较为普遍。很多人不知道的是，家里的电器没使用，电表也在悄悄走，而公众对这一浪费的认识严重不足。多位受访的电力专家表示，单个家用电器的待机能耗可能微不足道，但随着我国家电产品的丰富，整个家庭长年累月的家电待机能耗积累起来也是不小的浪费。如何防止待机能耗成“隐藏的浪费”？

在一个校友群里，家住湖北武汉的蔡先生（化名）说起，最近武汉天气热，家里的二到四台空调24小时在运转，这个月电费起码1500元起步。

家住河南郑州的刘女士也晒出自家的用能分析表，本年用电3159度，本月用电1344度，当前阶梯档位为3。哪里用了这么多电，其实她也说不清楚。

多位网友在社交平台发帖，不少小区群里在讨论电费用得多，用得快。负责郑州北部区域居民用电的一位电工告诉记者，除了今年高温持续导致居民家中空调用电量大以外，很多居民家中电器“关机不断电”的生活习惯，也会让电表悄悄地走。

电工马师傅表示：“光冰箱一天也得三度电。电器只要有个指示灯亮就在用电，虽然走得很慢，但整体就多了，像路由器等无时无刻都在耗电，一个电器待机的情况下，一个月可能也会耗几度。要是电器多了每个月消耗就大了。”

电力物联业内人士张海瑞告诉记者，相关技术人员曾做过专业测试，家中待机能耗最大的不是普通老百姓印象中的大件电器，而是机顶盒和路由器。

张海瑞说：“很多人都觉得家里面最耗电的，应该是冰箱、电磁炉等，最后发现都不是，而是机顶盒、路由器。它的功耗就是短时间功耗，没有空调那么大，但是它的工作时间长，24小时365天都在工作。”

相关报告显示，2021年，我国家电市场规模8811亿元，同比增长5.7%。传统家电中，游戏电视、柜机空调、多门冰箱、分区洗衣机、大风力吸油烟机等更大尺寸、更大容量、更高品质的产品备受青睐。新兴家电中，新风空调、干衣机、集成灶、嵌入式厨电、洗地机、美容仪、净热水一体净水器、宠物电器等需求更加细分、品质改善型产品持续热销。

西安交通大学电气工程学院副教授熊连松对记者表示，随着生活水平的提高，越来越多的高端家电走进中国家庭，但很多家庭对待机能耗没有充分的认识，也没有很好的习惯。

熊连松指出：“像空调、洗衣机，其实都属于耗电量很大的大型设备，要是长期使用，尤其如果长期出差，虽然房间可能买下来了，却没有长期居住，依然维持这种用电方式，耗电量其实是相当可观的，因为这个耗电量实际上不是真实的。”

华南理工大学电力学院教授陈皓勇也告诉记者，每个家庭每天都会有几度电损耗。以电脑为例，关机状态而电源没有断电的情况下，仍有电力在损耗。

陈皓勇说：“电脑里面内部用的都是直流电，交流插座插上去的，交流相当于一个变压器一样，还是有回路的，它是有损耗的。因为里面使用的不是220伏，但是家里接出来是220伏，里面是直流，外面是交流，形成回路有电阻，它就有损耗。”

熊连松表示，对每个家庭来说，一部电器的待机能耗可能微不足道，但如果把家里所有电器的待机能耗量加在一起，长年累月如此，不知不觉中，能耗就悄悄地跑掉了，但很多人并没有这样的意识。小到一个家庭，大到一座城市，待机能耗用电量，计算起来真是不小的数字。

熊连松说：“要认真的算一笔账，这方面的成本对社会来讲，其实是一个不小的负担。也有专家做过这方面的初步估算，一座千万级别人口的大型城市，一年全部设备的待机能耗加起来将近2亿度电。这个数据我看到后其实也蛮震惊的。”

据陈皓勇教授的调研了解，目前通过物联网，用技术化的手段，可以对家庭用电进行智慧化管理，但可能市场需求较小，企业研发出来的相关产品还不多，也没有在生活中大规模普及。

陈皓勇说：“现在发明的智能插座通过信息技术，可以看出哪里在用电，哪里在耗电。实际上，是加个监测或传感器的小装置，在家里电路进口、电器设备站或什么地方，数据发到手机APP上，智慧用电。但是现在可能市场比较小，没有很多人投入做这个事情。”

多位业内专家对记者表示，我国能源消费结构对生态环境的影响至关重要，节电意识和习惯应从每个家庭开始培养。此外，熊连松还建议，有关部门应加大对电器设备生产企业的能耗考核评价。

熊连松指出：“待机状态下的能耗，也应该把它作为一个很重要的指标进行考核，尤其是长时间处于不断电状态下的大功率设备。倒逼家用电器或大型设备研发制造企业，要想方设法降低待机状态的能耗。如果每一个设备都有这方面的技术，累计能耗自然也会降低。”

电力物联业内人士张海瑞表示，家庭用电管理的方向应是数字化、智能化，目前技术条件已具备，但产业发展阶段的限制，消费端还没有大面积市场化。张海瑞预计，家庭用电管理真正进入智能化时代，或将还需5-10年时间。

张海瑞表示：“智能化时代在整个产业和市场共同发展到一定阶段才会大面积市场化。这个产业整体来说还处在发展初期，做电力边缘端智能化产品的专业公司比较少，所以成本比较高。目前智能化技术的进步，还有芯片、通信成本的降低，其实已经预示了这个时代的电力边缘端智能化革命。”