类突触能源网络：一种无通信链接的神经形态微网保护方法
信号处理
2026-02-26 v2
摘要
传统的微网保护系统依赖高故障电流和持续通信，难以适应去中心化网络的动态变化和网络安全问题。在本研究中，我们引入了一种基于神经形态原理的新型保护系统，其中每个分布式能源资源(DER)充当一个简单神经元。这些神经元处理电压、电流信号的局部变化，并将其转化为表示扰动严重程度的脉冲模式。正如神经元通过突触进行通信一样，我们利用传输电缆在DER之间进行协调，使其能够共享信息并集体响应故障。故障检测和断路器激活由首次触发(FTTS)机制驱动，这类似于旅行波保护概念，但无需GPS同步或通信链接。一种关键创新是利用脉冲触发时间在本地确定故障性质，为扰动提供智能、自适应响应。性能表现为故障检测延迟为10-58 ms，优于传统继电器甚至旅行波方法(60 ms)，同时保持检测准确率超过98%和空间选择性超过97%，实现了面向即插即用微网的实时、无通信、可扩展保护。
引用
@article{arxiv.2602.20944,
title = {Synapse-Inspired Energy Networks: A Neuromorphic Approach to Microgrid Protection without Communication Links},
author = {Saurabh Prabhakar and Bijaya Ketan Panigrahi and Frede Blaabjerg and Subham Sahoo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.20944},
year = {2026}
}
备注
Accepted in principle at Communications Engineering (Nature Portfolio). Topical Collection: "Microgrids and Distributed Energy Systems". Final formatting revisions pending. 24 February 2026 (v2: Fixed Table 4)