基于数字孪生的变换器故障诊断

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作者 陈炜骏 王海平 +3 位作者 洪峰 刘云祥 郭强 姚海燕 《电光与控制》 北大核心 2025年第8期109-113,共5页

针对航天器电源系统状态检测和故障诊断的复杂性问题,提出了一种电力电子变换器的非侵入式实时监测方法。首先,搭建变换器物理模型的数字模型,其次,将从物理模型采集到的输出电压输入数字模型,根据物理模型和数字模型的输出电压和纹波... 针对航天器电源系统状态检测和故障诊断的复杂性问题,提出了一种电力电子变换器的非侵入式实时监测方法。首先,搭建变换器物理模型的数字模型,其次,将从物理模型采集到的输出电压输入数字模型,根据物理模型和数字模型的输出电压和纹波构建目标函数,运用粒子群优化算法更新数字模型的元器件参数,最终实现对物理模型的故障诊断。实验结果表明,所提方法故障诊断所需时间短,参数识别平均精度较高,能够实现变换器的实时监测。 展开更多

关键词 航天器电源系统 数字孪生 变换器 故障诊断 粒子群算法

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同步发电机RTDS实时仿真建模及单相接地序阻抗参数辨识

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作者 邢海青 姚海燕 +3 位作者 张旭峰 郭强 王井南 周念成 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第8期75-84,共10页

同步发电机是电网的重要组成部分,准确地建立同步发电机的参数模型,是对其进行分析和计算的基础。本文首先搭建了同步发电机实时数字仿真系统(RTDS)模型;然后在同步发电机等效电路图、磁通链方程、电压方程的基础上,推导其单相接地短路... 同步发电机是电网的重要组成部分,准确地建立同步发电机的参数模型,是对其进行分析和计算的基础。本文首先搭建了同步发电机实时数字仿真系统(RTDS)模型;然后在同步发电机等效电路图、磁通链方程、电压方程的基础上,推导其单相接地短路暂态定子电流表达式;以短路电流计算值间标准化误差平方和最小为目标,通过单相接地短路电流试验值与辨识得到的参数计算所得,加入收敛因子对海鸥算法迁徙模型进行改进,提出同步发电机单相接地序阻抗参数辨识方法;最后通过对一台真实的同步发电机进行短路实验和RTDS模拟进行比较,证明了该辨识方法的正确性。本文方法将实验测量与智能算法相融合,以短路试验故障电流为基础,结合改进的海鸥优化算法的快速收敛特性,提高了同步发电机参数辨识的准确性。 展开更多

关键词 同步发电机 单相接地故障 参数辨识 海鸥优化算法

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量子通信优化下配网系统日内多目标运行控制研究

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作者 钱浩 董志会 +3 位作者 项俊栋 郑杰文 唐志鹏 郭强 《电测与仪表》 北大核心 2025年第2期107-116,共10页

量子态具有叠加的性质,即同一量子比特可以同时处于多个状态。这种叠加特性会导致配网系统的不确定性增加,难以准确控制配网系统中的状态变化,增加了能源损耗,降低了配网系统的整体性能。为此,提出了在量子通信优化下,针对配网系统日内... 量子态具有叠加的性质,即同一量子比特可以同时处于多个状态。这种叠加特性会导致配网系统的不确定性增加,难以准确控制配网系统中的状态变化,增加了能源损耗,降低了配网系统的整体性能。为此,提出了在量子通信优化下,针对配网系统日内多目标运行的方法。引入量子通信是其能够应对调度过程中的高不确定性、保障数据安全传输并提升调度效率。利用量子通信的高安全性、大容量传输和强抗干扰能力,解决传统通信方式在配电网调度中的局限性。该方法在计算功率损耗成本、协同控制投资成本及柔性负荷成本的基础上,构建了多目标协同优化模型。同时,考虑到量子通信的特性,建立了包括功率平衡、配网运行平衡、柔性负荷转移平衡及负荷波动等在内的约束条件,使模型能够更好地适应量子通信环境。为了求解这一多目标协同优化模型,将帝国竞争算法与遗传算法相结合,并引入了量子态概率的概念。通过遗传算法的交叉操作改进帝国竞争算法的种群进化和基因组合过程,从而避免陷入局部最优解,实现量子通信配网系统的优化协同控制。在仿真测试中,针对日内12小时的时间尺度,所提出的方法在应用中显著降低了配电网的功率损耗,使其低于50 kW,相比之下,现有研究方法的功率损耗则高于60 kW。同时,所提方法的配电网经济成本也较其他方法降低了50万元。这一结果表明,所提出的量子通信配网优化协同控制方法在提高系统经济性和稳定性方面效果显著,能够确保量子通信配网系统在日内时间尺度内的安全稳定运行。 展开更多

关键词 改进帝国竞争算法 遗传算法 量子通信 多目标协同模型

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基于行波定位技术的配网无人机故障特巡研究

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作者 胡哲千 夏红军 《农村电气化》 2025年第7期8-11,共4页

目前,多旋翼无人机已在配网架空线路巡视作业中得到广泛应用,辅助线路运维人员提升整体巡视质效,同时,行波故障定位技术也在供电半径大、运行环境复杂的配网架空线路上得到有效推广,协助故障抢修人员大幅压降故障定位时间。文章主要研... 目前,多旋翼无人机已在配网架空线路巡视作业中得到广泛应用,辅助线路运维人员提升整体巡视质效,同时,行波故障定位技术也在供电半径大、运行环境复杂的配网架空线路上得到有效推广,协助故障抢修人员大幅压降故障定位时间。文章主要研究配网无人机网格化巡视应用条件下,配合行波故障定位技术,执行配网架空线路故障快速特巡的方案,以达到压降故障查找时间、提升故障抢修整备效率的目标,实现区域供电可靠性再提升。 展开更多

关键词 配网无人机 网格化巡检 行波故障定位 故障特巡

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考虑数据中心负载灵活性的电力系统运行可靠性评估方法 被引量：13

5

作者 王辉东 高晋坤 +3 位作者 黄佳斌 余娟 钱少锋 姚海燕 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期96-105,共10页

大数据时代数据中心的规模逐年攀升,并且具有高能耗、高弹性和互联互通的负载灵活性。然而当前电力系统运行可靠性评估研究忽略了数据中心的负载灵活性,导致评估结果不准确,且无法反映数据中心的能效状态。为此,首先基于数据中心之间的... 大数据时代数据中心的规模逐年攀升,并且具有高能耗、高弹性和互联互通的负载灵活性。然而当前电力系统运行可靠性评估研究忽略了数据中心的负载灵活性,导致评估结果不准确,且无法反映数据中心的能效状态。为此,首先基于数据中心之间的互联互通和算力负载异地转移特性,提出了数据中心负载灵活性模型。其次,建立了包含数据中心能效与运行可靠性贡献等指标的电力系统运行可靠性评估指标体系。并进一步考虑电负荷、数据中心算力负载和风光等随机性因素,建立了考虑数据中心负载灵活性的电力系统运行可靠性评估模型,提出对应评估方法。最后,通过IEEE RTS算例和实际电网算例进行仿真,结果表明数据中心的负载灵活性不仅有助于可再生能源消纳和电力系统安全可靠运行,还有助于数据中心节能降耗。 展开更多

关键词 数据中心 负载灵活性 电力系统 运行可靠性评估

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风力发电机叶片防除冰涂层(二):温升数值计算及防除冰性能 被引量：2

6

作者 胡琴 朱茂林 +2 位作者 舒立春 蒋兴良 徐兴 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期246-256,共11页

针对电热超疏水涂层覆冰过程中表现出的三类不同冰层形貌,该文建立了电加热融冰数值计算模型,并对仿真计算结果进行了相应的试验验证,验证结果与仿真结果基本一致,该模型能有效模拟融冰过程和温度分布。临界融冰功率的计算结果表明,电... 针对电热超疏水涂层覆冰过程中表现出的三类不同冰层形貌,该文建立了电加热融冰数值计算模型,并对仿真计算结果进行了相应的试验验证,验证结果与仿真结果基本一致,该模型能有效模拟融冰过程和温度分布。临界融冰功率的计算结果表明,电热超疏水涂层融冰所需功率大于非超疏水电热涂层,尤其在乳突状冰层出现后,融冰功率将大幅增加。电热超疏水涂层防冰试验结果表明,在雨凇覆冰环境中,超疏水性能单独作用时,叶片在覆冰前期能延缓覆冰;电热性能与超疏水性能共同作用时,叶片无覆冰形成。电热超疏水涂层用于风力发电机防覆冰具有较好的效果,但用于覆冰后的融冰时将需要更多的能量。 展开更多

关键词 风力发电机 超疏水电热涂层 防除冰 数值模型 人工试验

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基于定子电流和电磁转矩双信号融合的齿轮故障智能诊断

7

作者 李巍 袁响东 +1 位作者 陈伟 刘军 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期248-256,共9页

在电机驱动的齿轮传动系统中,电机本体具有传感器的特性,因此可以通过电机的定子电流、电磁转矩信号来进行齿轮故障分析,由于受转速和负载转矩的影响,使得故障诊断结果的准确率较低。针对此问题,提出一种基于双信号融合与反向传播神经... 在电机驱动的齿轮传动系统中,电机本体具有传感器的特性,因此可以通过电机的定子电流、电磁转矩信号来进行齿轮故障分析,由于受转速和负载转矩的影响,使得故障诊断结果的准确率较低。针对此问题,提出一种基于双信号融合与反向传播神经网络相结合的齿轮故障诊断方法。对电机齿轮传动系统一体化建模,进行电机齿轮传动系统联合仿真。对齿轮的不同故障进行模拟,得到电机侧定子电流和电磁转矩的故障信号,采用双树复小波变换来分析齿轮故障频段信号,提取故障特征量,建立了丰富的齿轮故障样本库。搭建反向传播神经网络并提出改进的自适应学习率算法,实现了对齿轮断齿、磨损故障的精确分类。为了验证所提方法的有效性,搭建齿轮故障试验平台,对相应齿轮故障进行诊断。结果表明,所提方法能够在不同转速和负载转矩条件下准确辨识齿轮的故障类型,相较于只采用定子电流和电磁转矩中一种信号对齿轮进行故障诊断,该方法准确率更高。 展开更多

关键词 齿轮故障 传动系统 神经网络 双树复小波变换 智能诊断

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变电站电缆层汛情监测及智能排水系统的研制 被引量：2

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作者 胡杨 《农村电气化》 2024年第6期65-68,共4页

变电站的电缆层大多位于底层,地势较低,梅雨季节或台风天气时,电缆层容易产生积水,若无法及时将积水排出,会导致电缆线路的绝缘下降,引发线路短路故障,影响电网的稳定运行,运维人员进入电缆层进行排水设施巡视也存在危险。针对无人值守... 变电站的电缆层大多位于底层,地势较低,梅雨季节或台风天气时,电缆层容易产生积水,若无法及时将积水排出,会导致电缆线路的绝缘下降,引发线路短路故障,影响电网的稳定运行,运维人员进入电缆层进行排水设施巡视也存在危险。针对无人值守变电站,设计出一款汛情监测及智能排水系统,可以监视电缆层水泵工作状态和水位信息并把故障信息实时远程上传,根据水位情况智能排水,提高运维效率,保证人员安全,提高电网的稳定性。 展开更多

关键词 变电站 电缆层 汛情监测 智能排水

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全域能源托管 共建低碳美丽乡村

9

作者 徐笑涵 彭扬劼 《农村电工》 2024年第8期30-31,共2页

为深入贯彻“双碳”战略,国网浙江省电力有限公司杭州市余杭区供电公司(以下简称“余杭公司”)与百丈、径山镇政府签署战略合作协议,围绕“科学方法算碳、科技赋能管碳、绿色生产降碳、森林经营增汇”的总体思路,创新开拓全省首个全域... 为深入贯彻“双碳”战略,国网浙江省电力有限公司杭州市余杭区供电公司(以下简称“余杭公司”)与百丈、径山镇政府签署战略合作协议,围绕“科学方法算碳、科技赋能管碳、绿色生产降碳、森林经营增汇”的总体思路,创新开拓全省首个全域能源托管新模式。 展开更多

关键词 供电公司 美丽乡村 托管 森林经营 全域 杭州市余杭区 创新开拓

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变电站继电保护室安全措施自动布置系统研制

10

作者 周婷 管州 +1 位作者 王政 赖政瑞 《农村电气化》 2024年第1期54-58,共5页

变电站继电保护室安全措施包括“在此工作”标示牌和“运行设备”红遮布。为解决变电站继电保护室内布置安全措施时间过长的问题,提出安全措施自动布置系统方案设计,能够优化继电保护室内安全措施布置流程。该系统具有电子标示牌和电动... 变电站继电保护室安全措施包括“在此工作”标示牌和“运行设备”红遮布。为解决变电站继电保护室内布置安全措施时间过长的问题,提出安全措施自动布置系统方案设计,能够优化继电保护室内安全措施布置流程。该系统具有电子标示牌和电动卷帘,能够通过算法自动识别需要布置安全措施的屏柜信息,自动打开相应的标示牌和红遮布,完成继电保护室内安全措施的布置。经试验证明,该系统将继电保护室内安全措施布置时间降低至2 min以内,有效提高安全措施布置效率。 展开更多

关键词 继电保护室 屏柜 电子标示牌 电动卷帘 自动识别

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蓄电池内阻异常引起的保护测控装置故障分析

11

作者 杨利斌 《农村电气化》 2024年第8期39-41,49,共4页

直流系统给变电站内继电保护装置、断路器操作、各类信号回路、事故照明等提供电源,是变电站的重要组成部分。蓄电池则是直流系统的核心部件,在变电站直流系统的交流输入消失或者直流充电模块故障时,为设备提供直流电源,保证变电站一段... 直流系统给变电站内继电保护装置、断路器操作、各类信号回路、事故照明等提供电源,是变电站的重要组成部分。蓄电池则是直流系统的核心部件,在变电站直流系统的交流输入消失或者直流充电模块故障时,为设备提供直流电源,保证变电站一段时间的稳定运行。文章针对一起10 kV配电线路故障引起变电站内直流母线电压异常,导致多个保护测控装置故障的事件原因进行分析,找到隐藏的蓄电池内阻异常原因,为变电站异常事故分析和日常安全运维提供参考。 展开更多

关键词 直流系统 蓄电池 继电保护 故障分析

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基于变电站分布式潮流控制器的控制保护策略研究与应用

12

作者 黄建阳 《农村电气化》 2024年第1期1-6,10,共7页

随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的不断增加,传统的集中式潮流控制策略在应对复杂的电力系统变化和需求时已显现出一定的局限性。为了提高电力系统的运行效率和稳定性,分布式潮流控制器逐渐成为一种备受关注的新型技术。文章提出... 随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的不断增加,传统的集中式潮流控制策略在应对复杂的电力系统变化和需求时已显现出一定的局限性。为了提高电力系统的运行效率和稳定性,分布式潮流控制器逐渐成为一种备受关注的新型技术。文章提出一种基于分布式潮流控制器的控制保护策略,并详细研究了其在实际中的应用。 展开更多

关键词 分布式潮流控制器 控制保护策略 顺控流程

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风力发电机叶片防除冰涂层(一):制备及性能测试 被引量：6

13

作者 胡琴 朱茂林 +2 位作者 舒立春 蒋兴良 李超 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期6839-6849,共11页

风力发电机叶片覆冰会对风电场安全运行造成严重威胁,使发电量遭受损失。超疏水涂层防除冰由于实施方便、成本较低,受到风电运行部门青睐,但由于涂层的耐磨、耐候性能差,防冰效果有限,制约了其在风力发电机叶片上的应用。该文提出了一... 风力发电机叶片覆冰会对风电场安全运行造成严重威胁,使发电量遭受损失。超疏水涂层防除冰由于实施方便、成本较低,受到风电运行部门青睐,但由于涂层的耐磨、耐候性能差,防冰效果有限,制约了其在风力发电机叶片上的应用。该文提出了一种耐磨、耐候性能良好且具备导电能力的超疏水涂层制备方法,可实现“电加热+超疏水”协同作用,极大地提高了防除冰效果。制备的导电超疏水涂层静态接触角达到151°~162°,滚动角为4.3°~7.6°,电导率为0.5~12.5 S/m。耐磨性能测试表明,涂层耐磨性能满足复杂环境对超疏水涂层的要求;耐紫外老化、耐酸碱等耐候性能测试表明,涂层具有较好的耐候性能;对涂层进行覆冰粘结强度测试发现,其覆冰横向粘结强度小于38.4 kPa;从覆冰环境涂层耐久性测试发现,覆冰时长的增加和“覆冰-脱冰”循环会使涂层滚动角大幅上升,覆冰对涂层表面微观结构造成破坏,导致涂层超疏水性能下降。 展开更多

关键词 风力发电机叶片 超疏水 导电 防覆冰 “覆冰-脱冰”循环试验

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考虑多维性能衰减的储能电池系统运行可靠性评估方法 被引量：6

14

作者 王辉东 王博石 +4 位作者 张盛 余娟 姚海燕 邢海青 郭强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期12-20,共9页

储能电池系统的发展是推进“双碳”目标的关键所在,伴随而来的却是储能电站的安全隐患,亟需对储能电池系统的可靠性进行准确评估。为此,提出考虑多维性能衰减的储能电池运行可靠性评估方法。首先,提出了基于高斯过程的储能电池性能衰减... 储能电池系统的发展是推进“双碳”目标的关键所在,伴随而来的却是储能电站的安全隐患,亟需对储能电池系统的可靠性进行准确评估。为此,提出考虑多维性能衰减的储能电池运行可靠性评估方法。首先,提出了基于高斯过程的储能电池性能衰减过程电压特征量分布计算方法,计算充放电循环过程中电压特征量的概率分布,为刻画电池性能衰减提供了重要维度。然后,提出了基于多维通用生成函数的储能电池系统运行可靠性评估方法,通过电压特征量和容量的概率分布计算储能电池单体的可靠性。进而定义可考虑储能电池拓扑连接情况的串并联关系函数,计算储能电池系统整体的可靠性。最后,基于NASA储能电池数据的算例仿真表明所提方法能够实现储能电池系统可靠性的精准评估。 展开更多

关键词 储能电池 性能衰减 可靠性评估 通用生成函数 高斯过程

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基于多尺度卷积神经网络的变压器故障诊断方法 被引量：24

15

作者 王辉东 姚海燕 +3 位作者 郭强 俞啸玲 张旭峰 丛龙坤 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期104-112,共9页

为了提高变压器故障识别的诊断精度,提出一种基于多尺度卷积神经网络模型的变压器故障诊断方法。首先,在1DCNN结构基础上设计2个多尺度卷积模块,构造变压器故障识别模型的总体结构。其次,针对样本特征较少问题,采用基于比值法的特征扩... 为了提高变压器故障识别的诊断精度,提出一种基于多尺度卷积神经网络模型的变压器故障诊断方法。首先,在1DCNN结构基础上设计2个多尺度卷积模块,构造变压器故障识别模型的总体结构。其次,针对样本特征较少问题,采用基于比值法的特征扩充方法,将样本特征由5维增强至25维;针对故障样本量少以及故障间样本数分布不平衡问题,采用基于对抗生成网络的样本数增强方法,生成大量模拟样本。最后,利用改造后的数据集对所设计的模型进行训练与测试。结果表明,模型平均准确率为93.24%,与相关主流方法在不同数据集下实验对比,本模型表现效果良好。 展开更多

关键词 变压器 故障诊断 油中溶解气体 比值法 多尺度卷积神经网络 对抗生成网络

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变电站一键顺控改造技术的研究与应用 被引量：5

16

作者 胡杨 《农村电气化》 2023年第11期48-50,共3页

随着电力系统智能化的发展,一键顺控在变电站倒闸操作中的作用越来越大;但由于智能变电站技术仍处于发展阶段且还存在大量常规变电站未进行智能化改造,当前使用顺控技术的变电站较少,实际运行管理经验比较缺乏。文章介绍了变电站顺控改... 随着电力系统智能化的发展,一键顺控在变电站倒闸操作中的作用越来越大;但由于智能变电站技术仍处于发展阶段且还存在大量常规变电站未进行智能化改造,当前使用顺控技术的变电站较少,实际运行管理经验比较缺乏。文章介绍了变电站顺控改造方案与验收环节,为今后变电站顺控改造、建设的优化提供借鉴。 展开更多

关键词 一键顺控 变电站 顺控技术 改造验收

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变电站区域型远程智能巡检系统的设计与应用 被引量：4

17

作者 黄建阳 陈硕 《农村电气化》 2023年第12期41-46,共6页

随着电力系统不断扩大和变电站数量逐渐增多,传统的人工巡检变电站面临着更为复杂和烦琐的挑战。为了提高巡检效率和现场作业安全性,文章设计和实现了一套区域型变电站智能远程巡检系统,本系统将一座集控站所辖变电站划分为一个或多个区... 随着电力系统不断扩大和变电站数量逐渐增多,传统的人工巡检变电站面临着更为复杂和烦琐的挑战。为了提高巡检效率和现场作业安全性,文章设计和实现了一套区域型变电站智能远程巡检系统,本系统将一座集控站所辖变电站划分为一个或多个区域,每个区域配置一套远程智能巡检系统,统筹网络通道资源和所需智能分析算法等因素,并利用机器人、无人机、监控摄像头和声纹监测装置等联合自动巡检技术,对区域内变电站实现远程巡检和故障检测,减少了人工巡检的工作量和作业安全风险,同时提高巡检的覆盖面、实时性和准确性。区域型远程智能巡检系统在变电站的实际应用结果表明,该系统具备良好的稳定性和可扩展性,为变电站的运维管理带来了显著的益处。 展开更多

关键词 变电站 巡检 智能分析 远程监测

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营商环境再提升背景下的办电服务策略优化研究与思考

18

作者 杨嘉玮 《农电管理》 2023年第8期23-24,共2页

办电服务作为电力服务的起点是电力营商环境的核心要件,也是实现营商环境再提升的“主战场”。自国家提出要大力优化营商环境以来,杭州市供电公司开展了一系列专项工作,当前,小微企业接电时长已压减至7天,大中型企业办电时长已压减至27... 办电服务作为电力服务的起点是电力营商环境的核心要件,也是实现营商环境再提升的“主战场”。自国家提出要大力优化营商环境以来,杭州市供电公司开展了一系列专项工作,当前,小微企业接电时长已压减至7天,大中型企业办电时长已压减至27天,稳居国家电网前列。办电业务现状分析余杭区供电公司致力于提高办电服务水平、提升客户服务体验,推动业扩报装提质增效。但在客户办电过程中,仍会有接电慢、成本高、报修难等影响客户服务体验的情况出现。 展开更多

关键词 业扩报装 国家电网 供电公司 策略优化 营商环境 电力服务 专项工作 客户服务

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