我國電力關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展趨勢與演化規(guī)律的技術(shù)圖譜分析

摘要：文章選擇電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)作為研究方向，從WoS數(shù)據(jù)庫中檢索得到論文樣本，從Derwent Innovations Index數(shù)據(jù)庫和Patstat中檢索得到專利樣本，時(shí)間跨度為2000年至2024年，共檢索到9666篇論文與11261篇專利樣本，梳理其年度發(fā)文量、國家分布、核心機(jī)構(gòu)與作者、高被引文獻(xiàn)與專利等情況。通過建立基于語義關(guān)系、引用關(guān)系、合作關(guān)系、共現(xiàn)關(guān)系等關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，形成可視化技術(shù)圖譜，探究電力關(guān)鍵領(lǐng)域研究發(fā)展趨勢與前沿。研究發(fā)現(xiàn)，繼電保護(hù)的研究熱點(diǎn)集中在故障檢測、過流保護(hù)和智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)上。同時(shí)，文章提出了加強(qiáng)跨學(xué)科合作、優(yōu)化科研資源配置、重視專利保護(hù)與技術(shù)輸出、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)與科研的深度融合等建議。

關(guān)鍵詞：電力領(lǐng)域；發(fā)展趨勢；技術(shù)圖譜

中圖分類號：F426.61;F273.1" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

近年來，隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展，關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和市場結(jié)構(gòu)發(fā)生了深刻變革?！秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃 （2021—2035）》指出，要適應(yīng)科學(xué)研究范式變革，推動學(xué)科交叉，聚焦重大需求，推動未來發(fā)展，而發(fā)展戰(zhàn)略的制定需要基于對歷史發(fā)展脈絡(luò)和現(xiàn)狀的系統(tǒng)梳理，落實(shí)落地，科學(xué)地做好整體布局。國家能源局發(fā)布的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》更是明確提出，新時(shí)代電力系統(tǒng)需要建立電力系統(tǒng)智慧化運(yùn)行體系。由此可見，當(dāng)前電力系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新工作必然走向科學(xué)化、精準(zhǔn)化，這就意味著創(chuàng)新所需要的科技情報(bào)服務(wù)從知識服務(wù)轉(zhuǎn)向智能服務(wù)［1］。在這樣的大趨勢下，科技創(chuàng)新對前沿方向識別與趨勢判斷提出了更高的要求。

為了更好地理解我國電力關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和演化規(guī)律，迫切需要通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，系統(tǒng)性地展示和分析行業(yè)內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新、政策導(dǎo)向及市場演變等關(guān)鍵因素?？梢暬芯坎粌H能夠揭示復(fù)雜數(shù)據(jù)背后的趨勢和規(guī)律，還能為決策者提供更加直觀、科學(xué)的依據(jù)，從而助力我國電力行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展［2］。因此，針對電力關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展趨勢與演化規(guī)律的可視化研究具有重要的理論和實(shí)踐意義，為推動行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級提供了寶貴的參考。

目前，關(guān)于電力領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)與研究熱點(diǎn)的研究大多采用文獻(xiàn)計(jì)量分析，如周鈺山等［3］采用了文獻(xiàn)計(jì)量方法對WoS收錄的1100篇電力大數(shù)據(jù)文獻(xiàn)進(jìn)行了關(guān)鍵詞分析，得到了電力大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)；韓真真［4］以中國知網(wǎng)電廠碳排放研究文獻(xiàn)為研究對象，采用文獻(xiàn)計(jì)量方法探究了電廠碳排放領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。但目前的研究鮮有將文獻(xiàn)、專利、機(jī)構(gòu)、作者進(jìn)行結(jié)合，雖然構(gòu)建了相關(guān)可視化圖譜，但研究視角較為單一。本文在數(shù)據(jù)建模與表示的過程中，建立了一個(gè)包含專利、論文、作者、機(jī)構(gòu)發(fā)表日期等節(jié)點(diǎn)的全面的技術(shù)圖譜，使技術(shù)圖譜具有更廣泛的應(yīng)用范圍，可以用于全面了解多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域之間的關(guān)系和交叉點(diǎn)，為企業(yè)提供復(fù)雜的決策和規(guī)劃支持。

1 研究思路與方法

本文結(jié)合數(shù)據(jù)特征、前沿技術(shù)預(yù)測結(jié)果和專業(yè)人士意見，選擇關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。建立基于語義關(guān)系、引用關(guān)系、合作關(guān)系、共現(xiàn)關(guān)系等的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域科學(xué)和技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)模型，使用關(guān)聯(lián)模型，將技術(shù)表示為圖譜中的節(jié)點(diǎn)，將科學(xué)和技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系表示為圖譜中的邊，從而形成技術(shù)圖譜，使用可視化工具，將技術(shù)圖譜進(jìn)行可視化展示。具體技術(shù)路線如圖1所示。

第一步，根據(jù)企業(yè)自身需求和發(fā)展目標(biāo)以及本項(xiàng)目對數(shù)據(jù)的探索，確定要研究的核心技術(shù)領(lǐng)域。通過開源的科技文獻(xiàn)，運(yùn)用IPC抽取、關(guān)鍵詞匹配等方式找到特定技術(shù)相關(guān)的科學(xué)論文、專利文獻(xiàn)和研究報(bào)告等公開文獻(xiàn)，形成關(guān)鍵領(lǐng)域“科學(xué)-技術(shù)”數(shù)據(jù)庫。為了揭示技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)關(guān)系和發(fā)展趨勢，本項(xiàng)目將構(gòu)建異構(gòu)圖模型。在構(gòu)建過程中，綜合考慮科學(xué)和技術(shù)之間的語義關(guān)系、引用關(guān)系、合作關(guān)系、共現(xiàn)關(guān)系等多種關(guān)聯(lián)信息。

第二步，通過圖嵌入技術(shù)，將技術(shù)圖譜中的節(jié)點(diǎn)映射到低維向量空間中，以保留節(jié)點(diǎn)之間的相似性和關(guān)聯(lián)關(guān)系。同時(shí)，結(jié)合節(jié)點(diǎn)的多維屬性信息，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)表示學(xué)習(xí)，使得節(jié)點(diǎn)在向量空間中具有更豐富的語義信息。節(jié)點(diǎn)表示學(xué)習(xí)的目標(biāo)是將節(jié)點(diǎn)映射到連續(xù)向量空間，使得在向量空間中相似的節(jié)點(diǎn)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上也是相似的，從而更好地捕捉技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

第三步，為了更好地展現(xiàn)多維信息之間的關(guān)聯(lián)和結(jié)構(gòu)，使用可視化工具將構(gòu)建好的技術(shù)圖譜進(jìn)行可視化展示。圖譜的可視化呈現(xiàn)了技術(shù)之間的聯(lián)系和重要節(jié)點(diǎn)，使得研究者和企業(yè)能夠更直觀地理解技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和演化規(guī)律。通過可視化展示，企業(yè)可以更加直觀地了解技術(shù)圖譜中的關(guān)鍵信息，為決策和戰(zhàn)略規(guī)劃提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。綜合起來，本論文通過選定核心技術(shù)領(lǐng)域、構(gòu)建多維技術(shù)圖譜以及可視化展示，為企業(yè)提供深入洞察技術(shù)領(lǐng)域的有力工具和方法。

2 研究現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)分析

本文依據(jù)國網(wǎng)上海市電力公司內(nèi)部專家的建議及相關(guān)初步調(diào)研結(jié)果，選擇了電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)作為研究方向。國家電網(wǎng)在繼電保護(hù)領(lǐng)域的發(fā)表年度趨勢如圖2所示，由圖2可以看出，本文選定的研究領(lǐng)域年度發(fā)表趨勢雖然存在一定的波動，但總體來看，該領(lǐng)域近年來都呈現(xiàn)出穩(wěn)定上升的趨勢。

2.1 繼電保護(hù)論文發(fā)文數(shù)量與被引頻次及專利數(shù)量分析

繼電保護(hù)在保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行方面起著至關(guān)重要的作用，其技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性和效率［5］。當(dāng)前，國家電網(wǎng)對繼電保護(hù)的研究集中在不同場景下的差動保護(hù)、繼電保護(hù)的實(shí)施和應(yīng)用等方面。隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，國家電網(wǎng)也在積極探索智能繼電保護(hù)技術(shù)，將深度學(xué)習(xí)等智能化技術(shù)應(yīng)用于繼電保護(hù)中，以提高故障檢測和隔離的準(zhǔn)確性和速度［6-8］。這些技術(shù)創(chuàng)新不僅有助于提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，還能為電力行業(yè)的智能化發(fā)展提供有力支撐。

數(shù)據(jù)顯示，該領(lǐng)域的論文發(fā)表數(shù)量在2020年之前呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，在2020年達(dá)到頂峰，共發(fā)表了134篇論文。然而，此后論文數(shù)量開始出現(xiàn)波動并逐漸下降。繼電保護(hù)領(lǐng)域的論文被引頻次的變化數(shù)據(jù)顯示，被引頻次在2016年至2018年期間呈現(xiàn)劇烈波動上升的趨勢，在2018年達(dá)到頂峰，共有1233次引用。2018年以后，被引頻次開始呈現(xiàn)下降趨勢。這些變化可能反映了該領(lǐng)域研究的熱度和影響力在不同時(shí)間段內(nèi)的動態(tài)變化。專利發(fā)表數(shù)量隨年份的變化數(shù)據(jù)顯示，德溫特一共檢索到11261個(gè)專利，其中帶有中國發(fā)表的有9518個(gè)，占據(jù)了全部專利的84.52%，處于領(lǐng)先位置。這顯示出中國在繼電保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新和專利申請上的顯著地位和強(qiáng)大實(shí)力。通過對科研機(jī)構(gòu)論文數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，可以清晰地觀察到繼電保護(hù)領(lǐng)域的科研規(guī)模和布局。

2.2 繼電保護(hù)論文發(fā)表的國家分布分析

從國家層面來看，繼電保護(hù)領(lǐng)域的國際科研規(guī)模和布局呈現(xiàn)出明顯的集中化趨勢，其中中國、美國和印度位列前三，論文發(fā)表占比均超過15%。具體數(shù)據(jù)表明，中國在繼電保護(hù)領(lǐng)域的論文數(shù)量最多，達(dá)到1074篇，占據(jù)了顯著的領(lǐng)先地位。美國和印度以17.9%的占比并列第二，各自的論文數(shù)量均為823篇。第四名的澳大利亞僅占9.6%，論文數(shù)量為443篇，與前三名相比存在明顯差距。其他國家在這一領(lǐng)域的研究表現(xiàn)為分散式分布，顯示出較為均衡但不集中的科研布局。這些數(shù)據(jù)不僅反映了中國、美國和印度在繼電保護(hù)領(lǐng)域的科研活躍度和影響力較高，也突顯了其他國家在該領(lǐng)域的分散研究特征。

2.3 繼電保護(hù)領(lǐng)域高被引論文/專利的研究內(nèi)容分析

本文以引用量作為論文在該領(lǐng)域的影響程度測量，選取Top5引用量進(jìn)行分析?？傮w來看，這些引用量較高的論文和專利反映了繼電保護(hù)領(lǐng)域當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢，主要集中在直流配電技術(shù)、分布式發(fā)電技術(shù)、智能電網(wǎng)傳感技術(shù)以及繼電保護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化。這些研究不僅關(guān)注技術(shù)本身的發(fā)展，還涉及了電力系統(tǒng)的安全、效率和智能化管理。

2.4 繼電保護(hù)領(lǐng)域的論文和專利在機(jī)構(gòu)層面上的分布情況分析

印度理工學(xué)院以710篇的發(fā)文量高居榜首；埃及知識庫為非高校機(jī)構(gòu)的第一名，數(shù)量為402篇。Top15涵蓋印度、埃及、美國、中國、德國等多個(gè)國家的機(jī)構(gòu)，呈現(xiàn)“多點(diǎn)開花”的布局。對于繼電保護(hù)領(lǐng)域的專利部分，德溫特?cái)?shù)據(jù)庫總計(jì)檢索到11261項(xiàng)專利，其中有9518項(xiàng)專利由中國人發(fā)表，占據(jù)了總體的84.52%，領(lǐng)先于其他國家。這顯示出中國在繼電保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新和專利申請上的顯著地位和強(qiáng)大實(shí)力。通過對科研機(jī)構(gòu)的論文數(shù)量統(tǒng)計(jì)，可以清晰地觀察到繼電保護(hù)領(lǐng)域的科研規(guī)模和布局。對繼電保護(hù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量Top10的研究顯示，前十名全部由中國機(jī)構(gòu)壟斷，其中國家電網(wǎng)總部以899篇專利位居榜首。私企中，許繼集團(tuán)有限公司以105篇專利數(shù)量位列第三。這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步凸顯了中國在繼電保護(hù)技術(shù)研發(fā)和專利申請方面的領(lǐng)先地位，顯示出其在該領(lǐng)域的深厚積累和持續(xù)創(chuàng)新能力。

2.5 頭部機(jī)構(gòu)在繼電保護(hù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)分析

針對繼電保護(hù)論文領(lǐng)域的前兩名發(fā)文機(jī)構(gòu)——印度理工學(xué)院和埃及知識庫，進(jìn)行論文關(guān)鍵詞分析，結(jié)果如表2所示。可以得出，對于繼電保護(hù)論文領(lǐng)域的頂尖機(jī)構(gòu)而言，分布式發(fā)電、故障檢測、繼電距離為關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次最高的3個(gè)關(guān)鍵詞，這些領(lǐng)域是頭部機(jī)構(gòu)的關(guān)注重點(diǎn)。同樣，在繼電保護(hù)專利領(lǐng)域，分析了前兩名發(fā)文機(jī)構(gòu)——國家電網(wǎng)中國和廣東電網(wǎng)有限公司的專利內(nèi)容關(guān)鍵詞。結(jié)果顯示，對于繼電保護(hù)專利領(lǐng)域的領(lǐng)先機(jī)構(gòu)，繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)、變電器為關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次最高的3個(gè)關(guān)鍵詞。這些領(lǐng)域是這些機(jī)構(gòu)在專利發(fā)表方面的重點(diǎn)關(guān)注方向。

3 可視化技術(shù)圖譜分析

本研究通過建立基于語義關(guān)系、引用關(guān)系、合作關(guān)系、共現(xiàn)關(guān)系等的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，將技術(shù)表示為圖譜中的節(jié)點(diǎn)，將技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系表示為圖譜中的邊，從而形成可視化技術(shù)圖譜［9-10］。

在繼電保護(hù)領(lǐng)域下構(gòu)建異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，包括論文的5個(gè)元素：基于文章的引用關(guān)系、關(guān)鍵詞的共現(xiàn)關(guān)系、作者的合作關(guān)系、機(jī)構(gòu)的合作關(guān)系、領(lǐng)域的交叉關(guān)系。節(jié)點(diǎn)類型包括文章、關(guān)鍵詞、作者、機(jī)構(gòu)和領(lǐng)域，邊的類型包括引用、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、作者合作、機(jī)構(gòu)合作、領(lǐng)域交叉［11］。

3.1 繼電保護(hù)的論文引用網(wǎng)絡(luò)分析

論文引用網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)為論文的標(biāo)題，邊為論文的引用關(guān)系。從引用分布來看，IEEE T POWER DELIVER期刊在relay protection受到最廣泛的引用，如圖3所示?！禝EEE電力傳輸匯刊》的代表性論文包括《5G在傳輸系統(tǒng)中啟用的集中開關(guān)故障限流器的分配》《基于逆變器的資源對基于負(fù)序量的保護(hù)元件的影響》，主要的研究內(nèi)容集中在可再生能源與繼電器誤操作問題。

《電力系統(tǒng)研究》的代表性論文包括《可再生能源集成交流微電網(wǎng)的保護(hù)研究綜述及未來趨勢》《基于正弦余弦算法的復(fù)雜配電網(wǎng)中定向過流繼電器的優(yōu)化協(xié)調(diào)》，主要的研究內(nèi)容集中在可再生能源與微電網(wǎng)、過流繼電器優(yōu)化問題。

3.2 繼電保護(hù)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析

關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)為論文關(guān)鍵詞，邊為關(guān)鍵詞的共現(xiàn)關(guān)系。繼電保護(hù)領(lǐng)域的高頻關(guān)鍵詞包括電力系統(tǒng)保護(hù)、故障檢測、過流保護(hù)，如圖4所示。包含高頻關(guān)鍵詞的代表性論文有以下幾篇，《一種改進(jìn)的模擬退火-線性規(guī)劃混合算法應(yīng)用于定向過流繼電器的優(yōu)化協(xié)調(diào)》運(yùn)用線性規(guī)劃算法解決繼電器優(yōu)化問題，《基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)智能保護(hù)策略》運(yùn)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化智能故障保護(hù)策略。繼電保護(hù)領(lǐng)域的整體趨勢是運(yùn)用線性規(guī)劃、深度學(xué)習(xí)等新方法優(yōu)化繼電保護(hù)問題。

3.3 繼電保護(hù)的作者合作網(wǎng)絡(luò)分析

作者合作網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)是論文作者，邊是作者的合作關(guān)系。從合作分布來看，合作呈現(xiàn)分塊屬性，各自合作形成閉環(huán)，形成小團(tuán)體，而團(tuán)體之間的合作幾乎為0，如圖5所示。

作者合作網(wǎng)絡(luò)中的代表作者包括：（1）Brahma Sukumar，就職于新墨西哥州立大學(xué)，代表論文包括《利用通信協(xié)議增強(qiáng)配電網(wǎng)保護(hù)策略》《基于多智能體系統(tǒng)的分布式發(fā)電微電網(wǎng)保護(hù)》，主要的研究內(nèi)容包括基于協(xié)同仿真平臺和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)解決微電網(wǎng)的復(fù)雜問題。（2）Yin Xianggen/尹項(xiàng)根，就職于華中科技大學(xué)，代表論文包括《考慮電網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器協(xié)調(diào)控制策略的DFIG短路模型》，主要的研究內(nèi)容包括可再生能源電網(wǎng)的繼電保護(hù)問題。

3.4 繼電保護(hù)的機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析

機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)是論文所屬機(jī)構(gòu)，邊是機(jī)構(gòu)的合作關(guān)系。機(jī)構(gòu)合作呈現(xiàn)“核心-外圍”特征，核心以歐美國家機(jī)構(gòu)合作為主，如加利福尼亞大學(xué)；外圍包括印度理工大學(xué)、國家電網(wǎng)、華中科技大學(xué)，如圖6所示。代表機(jī)構(gòu)包括：（1）國家電網(wǎng)，代表研究包括《基于變分模態(tài)分解和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)故障診斷》《一種基于改進(jìn)虛測電壓的距離保護(hù)新方案》，主要的研究內(nèi)容包括運(yùn)用深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等先進(jìn)方法解決電網(wǎng)故障診斷和繼電保護(hù)問題。（2）印度理工學(xué)院，代表研究包括《低壓直流微電網(wǎng)故障檢測與定位新算法》，主要的研究內(nèi)容包括智能微電網(wǎng)、過流繼電器優(yōu)化問題。

3.5 繼電保護(hù)的領(lǐng)域交叉網(wǎng)絡(luò)分析

領(lǐng)域交叉網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)是論文所屬的領(lǐng)域，邊是領(lǐng)域的交叉關(guān)系。從領(lǐng)域交叉分布來看，電氣工程和能源燃料領(lǐng)域的交叉最多，如圖7所示。涉及的相關(guān)交叉領(lǐng)域還包括信息系統(tǒng)、材料科學(xué)和通信。代表性的領(lǐng)域：（1）信息系統(tǒng)領(lǐng)域，代表論文包括《數(shù)字雙邊緣網(wǎng)絡(luò)的高效通信聯(lián)邦學(xué)習(xí)和許可區(qū)塊鏈》《物聯(lián)網(wǎng)中的級聯(lián)故障：可靠性和彈性的回顧與展望》，主要研究內(nèi)容包括結(jié)合區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)的智能故障檢測。（2）人工智能領(lǐng)域，代表論文包括《基于SOM聚類技術(shù)的微電網(wǎng)自適應(yīng)保護(hù)方案》《動態(tài)FDB選擇方法及其應(yīng)用：定向過流繼電器協(xié)調(diào)建模與優(yōu)化》，主要研究內(nèi)容包括結(jié)合人工智能聚類、分類算法進(jìn)行建模與優(yōu)化。

3.6 核心領(lǐng)域集群與邊緣領(lǐng)域擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)模式分析

3.6.1 核心領(lǐng)域集群分析

在繼電保護(hù)的研究領(lǐng)域中，識別出了一個(gè)核心領(lǐng)域集群，即“Engineering， Electrical amp; Electronic”。這個(gè)領(lǐng)域集群由3篇核心論文節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，它們在被引數(shù)上位于前五名。這表明，這些論文在繼電保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)具有較高的學(xué)術(shù)影響力和認(rèn)可度。核心領(lǐng)域集群的存在，反映了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和主要研究方向。

3.6.2 邊緣領(lǐng)域擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)模式

除了核心領(lǐng)域集群之外，還觀察到了邊緣領(lǐng)域擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)模式。具體來說，有兩篇論文節(jié)點(diǎn)分別關(guān)聯(lián)了兩個(gè)不同的研究領(lǐng)域：“Green amp; Sustainable Science amp; Technology”與“Energy amp; Fuels”，“Ecology”與“Geography， Physical”。這種模式表明，繼電保護(hù)領(lǐng)域的研究正在向其他學(xué)科領(lǐng)域擴(kuò)展，形成了跨學(xué)科的研究趨勢。

3.6.3 跨學(xué)科研究的推動作用

跨學(xué)科研究能夠促進(jìn)不同領(lǐng)域的知識和方法的融合，為繼電保護(hù)領(lǐng)域帶來新的視角和解決方案［12］。例如，“Green amp; Sustainable Science amp; Technology”領(lǐng)域的論文強(qiáng)調(diào)了環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)性在繼電保護(hù)技術(shù)中的應(yīng)用，而“Energy amp; Fuels”領(lǐng)域的論文探討了能源效率和新能源技術(shù)在繼電保護(hù)中的作用。同樣，“Ecology”和“Geography， Physical”領(lǐng)域的論文從生態(tài)系統(tǒng)和地理環(huán)境的角度，為繼電保護(hù)提供了新的研究路徑。

4 研究結(jié)論與建議

4.1 研究結(jié)論

本研究通過對我國電力關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和演化規(guī)律進(jìn)行可視化分析，系統(tǒng)地梳理了繼電保護(hù)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和研究熱點(diǎn)。研究結(jié)果顯示，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，繼電保護(hù)技術(shù)正在朝著智能化、自動化和高效化方向發(fā)展。我國在繼電保護(hù)領(lǐng)域的科研論文和專利數(shù)量都處于全球領(lǐng)先地位，特別是在智能電網(wǎng)和分布式能源的研究方面取得了顯著進(jìn)展。同時(shí)，跨學(xué)科的合作與研究為電力系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步提供了新思路，推動了繼電保護(hù)技術(shù)的多維發(fā)展。

通過對技術(shù)圖譜的分析，發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)的研究熱點(diǎn)集中在故障檢測、過流保護(hù)和智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)上。中國在該領(lǐng)域的專利和科研論文數(shù)量遠(yuǎn)超其他國家，顯示出我國在電力關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新中的核心地位。此外，電力系統(tǒng)的智能化升級帶動了更多新技術(shù)的應(yīng)用，如深度學(xué)習(xí)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，這些技術(shù)的引入大幅提升了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率與安全性。

4.2 研究建議

（1）加強(qiáng)跨學(xué)科合作：未來應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)電力系統(tǒng)與信息技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域的跨學(xué)科合作，特別是在智能電網(wǎng)、可再生能源管理與故障檢測等方面，推動技術(shù)融合與創(chuàng)新發(fā)展。

（2）優(yōu)化科研資源配置：針對繼電保護(hù)技術(shù)的研究熱點(diǎn)，建議政府和科研機(jī)構(gòu)優(yōu)化資源配置，支持高影響力研究，加大對關(guān)鍵技術(shù)的專項(xiàng)資助，促進(jìn)技術(shù)成果的快速轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。

（3）重視專利保護(hù)與技術(shù)輸出：在當(dāng)前全球競爭加劇的背景下，建議進(jìn)一步強(qiáng)化專利保護(hù)機(jī)制，同時(shí)積極推動繼電保護(hù)技術(shù)的國際輸出，提升我國電力技術(shù)在國際市場的影響力。

（4）促進(jìn)產(chǎn)業(yè)與科研的深度融合：鼓勵電力企業(yè)與高校、科研院所建立更緊密的合作機(jī)制，將最新的科研成果迅速應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的快速落地與推廣。

5 結(jié)語

本研究圍繞繼電保護(hù)技術(shù)在中國電力領(lǐng)域的發(fā)展趨勢與演化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)分析，通過可視化技術(shù)圖譜揭示了這一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和技術(shù)創(chuàng)新。研究結(jié)果表明，隨著智能化和自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，繼電保護(hù)正在向高效化、智能化的方向發(fā)展，中國在該領(lǐng)域的科研與專利數(shù)量處于全球領(lǐng)先地位，尤其在智能電網(wǎng)和分布式能源的研究方面取得顯著進(jìn)展。為了進(jìn)一步推動電力系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，建議加強(qiáng)跨學(xué)科合作，優(yōu)化科研資源配置，重視專利保護(hù)與技術(shù)輸出，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)與科研的深度融合。這些舉措將為我國電力行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供有力支持，為未來技術(shù)創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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Analysis of the development trend and evolution law of the key fields of electric

power in China

Abstract：" The article focuses on relay protection in power systems as the research direction. It retrieves paper samples from the WoS database and patent samples from the Derwent Innovations Index and Patstat databases， analyzing their annual publication volume， country distribution， core institutions and authors， highly cited literature， and patents. By establishing association networks based on semantic relationships， citation relationships， collaboration relationships， and co-occurrence relationships， a visual technology map is created to explore research trends and frontiers in key areas of electricity. The study finds that the research hotspots in relay protection concentrate on fault detection， overcurrent protection， and smart grid-related technologies. Additionally， the study suggests strengthening interdisciplinary collaboration， optimizing research resource allocation， emphasizing patent protection and technology transfer， and promoting deep integration between industry and research.

Key words： electric power field; development trend; technical map