综述：可再生能源并网可持续电力系统中的开关过电压及其抑制方法

这篇综述系统梳理了现代电力系统中开关过电压（SOVs）的成因、挑战与智能抑制策略，聚焦可再生能源并网背景下绝缘协调难题。通过整合IEC 60071标准与AI实时控制技术，提出从传统避雷器到同步开关（point-on-wave）的范式转移，为混合架空线-电缆网络（OHL–cable）提供标准化建模框架。

　　

电力系统暂态现象概述

现代电力系统的非线性特性与可再生能源高渗透率，使得电磁暂态（electromagnetic transients）与机电暂态（electromechanical transients）交织。其中，慢波前开关过电压（slow-front SOVs）因线路/电缆投切、变压器操作等产生，其振荡特性（持续时间达数千微秒）成为绝缘失效的主要诱因。

开关过电压的根源与分类

SOVs的五大触发机制包括：线路重合闸、容性/感性电流切换、远端雷击等。特别值得注意的是，海上风电高压交流（HVAC）输出系统中，电缆与架空线混合网络（OHL–cable corridors）的谐振效应会放大过电压倍数（overvoltage factor），而断路器极间分散性（pole scatter）加剧了不确定性。

传统与智能抑制技术博弈

传统方案如预插入电阻（PIR）可降低首波峰但存在热损耗问题，而同步开关技术虽能精准控制合闸相位角，却易受互感器动态特性干扰。新兴的人工智能（AI）方法通过长短时记忆网络（LSTM）实时预测过电压波形，但其泛化能力受限于非标准化数据集。

序列感知协调框架

采用概率约束模型（chance-constrained framing）处理参数不确定性：

min_x∈X C_capex(x)+λE[C_outage(OF(x,ξ))]

s.t. Pr(OF(x,ξ)≤OF_max)≥1-ε

该框架将设备成本（capex）与停运风险（outage cost）纳入统一优化，尤其适用于含晶闸管控制设备的柔性电网。

未来挑战与标准化缺口

当前研究暴露出六类缺陷：混合电网谐振量化不足、残余磁通（residual-flux）概率分析缺失、避雷器-电抗器协调设计空白等。建立包含过电压能量应力（E_Σ^(·)）的基准数据集，将成为AI驱动绝缘协调的关键突破点。

结论

从电磁暂态理论到智能电网实践，SOVs抑制策略正经历从"被动防护"到"主动预测"的范式革命。未来需在三个方面深化：基于深度强化学习（DRL）的自适应控制、晶闸管阀级实时保护、以及面向海上风电的标准化测试平台构建。