大電網(wǎng)的“設備智能監(jiān)控中心”

2013-09-26 16:21:18 大云網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

建設大電網(wǎng)的“設備智能監(jiān)控中心”。

建設大電網(wǎng)的“設備智能監(jiān)控中心”——大電網(wǎng)設備智能化廣域監(jiān)測診斷關鍵技術研究與應用項目榮獲廣東省科學技術一等獎

主要完成單位：廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院、廣東電網(wǎng)公司佛山供電局、南京南瑞繼保工程技術有限公司、武漢三相電力科技有限公司、快威科技集團有限公司、浙江大華技術股份有限公司、清華大學、武漢大學

主要完成人：鐘清、王紅斌、謝善益、鐘連宏、彭向陽等

鐘清廣東中山人，1965年10月出生，畢業(yè)于浙江大學，獲工學學士學位，2003年華南理工大學研究生畢業(yè)，獲工商管理學碩士學位。教授級高級工程師，主要從事電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)營管理、電力系統(tǒng)電壓安全控制、電網(wǎng)規(guī)劃等方面的研究。2009年4月至今，擔任廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院院長，主持開展了南方電網(wǎng)公司重點科技項目——廣東電網(wǎng)電力設備遠程監(jiān)測診斷中心建設與關鍵技術、國家863計劃課題——兆瓦級冷熱電聯(lián)供分布式能源微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)關鍵技術研究與工程示范、廣東電網(wǎng)公司智能配電網(wǎng)技術研究與應用、輸電線路防雷技術研究等多項研究，獲多項省部級科技獎。

“大電網(wǎng)設備智能化廣域監(jiān)測診斷關鍵技術研究與應用”通過研究并利用電網(wǎng)設備的遠程監(jiān)測與智能診斷技術，致力于建設大電網(wǎng)設備的“智能監(jiān)控中心”，時刻確保電網(wǎng)設備的安全。目前，中心的監(jiān)測范圍已全面覆蓋廣東省21個地市供電局，成為廣東電網(wǎng)設備安全的堅實保障。

項目從在線監(jiān)測技術研究與大規(guī)模集成、電力設備多源信息一體化融合、輸電線路故障精確定位與診斷、變電設備智能診斷與風險預警四大方面開展了多項關鍵技術的研究，建成了全國最大規(guī)模的大電網(wǎng)設備智能監(jiān)測診斷中心，并形成以下技術創(chuàng)新：

建立了在線監(jiān)測模型、數(shù)據(jù)、文件格式規(guī)范，成功研制了在線監(jiān)測站域綜合處理單元，徹底解決了監(jiān)測裝置的標準化大規(guī)模接入、即插即用與互換問題。通過建立科學的評價指標體系，對各類在線監(jiān)測技術的應用進行了全面評價，提出了適應當前監(jiān)測技術發(fā)展水平與電網(wǎng)實際需求的監(jiān)測裝置配置指導原則。建立起了各類監(jiān)測裝置標準化技術體系，規(guī)范了監(jiān)測裝置的功能及性能指標、現(xiàn)場安裝施工與交接驗收。制訂了在線監(jiān)測圖譜的通用數(shù)據(jù)格式，解決了國內(nèi)外不同裝置廠家波形、譜圖類參量無法統(tǒng)一解析的難題。針對變壓器油中溶解氣體、GIS局部放電、電容型設備及避雷器絕緣監(jiān)測等重要監(jiān)測項目，開展了監(jiān)測裝置入網(wǎng)與運行中檢驗測試，確保各類監(jiān)測裝置的安全性、有效性、穩(wěn)定性、一致性。基于IEC 61850標準，項目研究和應用了在線監(jiān)測裝置標準化擴充建模和MMS通信技術，研制了基于IEC 61850擴展建模的在線監(jiān)測站域綜合處理單元，從根本上解決了由于監(jiān)測裝置通信協(xié)議應用混亂導致的互聯(lián)互換問題，實現(xiàn)了不同原理、不同廠家、不同時期監(jiān)測裝置的大規(guī)模標準化接入和即插即用。

首創(chuàng)設備全景狀態(tài)信息模型和一體化關聯(lián)描述體系，實現(xiàn)在線監(jiān)測、生產(chǎn)管理、運行調(diào)度等多源異構信息的全面融合，建成大電網(wǎng)設備智能化廣域監(jiān)測診斷系統(tǒng)。開展了電網(wǎng)設備全維度狀態(tài)信息融合技術研究，基于IEC TC57 CIM和IEC 61850 SCD模型整合構建了電力設備信息描述的統(tǒng)一公共信息模型UCIM。提出了CIM和SCD數(shù)據(jù)到UCIM的映射處理規(guī)則定義，實現(xiàn)和應用了基于UCIM構建全電網(wǎng)模型的方法，完成了基于IEC61850 /61968 /61970的一體化建模。采用模型拼接和自動導入方式，以南方電網(wǎng)統(tǒng)一設備命名及編碼為基礎及索引，通過不同模型之間的編碼映射實現(xiàn)設備的自動對應和數(shù)據(jù)關聯(lián)。

基于輸電線路分布式監(jiān)測和故障行波電流暫態(tài)辨識，提出行波分區(qū)在線測量技術，實現(xiàn)線路故障點快速精確定位和跳閘類型準確診斷。對于輸電線路故障定位，目前國內(nèi)外普遍采用工頻故障測距和行波測距，由于受線路參數(shù)、工況等因素影響，定位誤差一般在2km以上。本項目首創(chuàng)分布式監(jiān)測和行波波速在線測量技術，研制了定位監(jiān)測終端，實現(xiàn)故障精確定位，誤差范圍小于250m。項目提出故障行波電流暫態(tài)特征差異診斷法，準確辨識雷擊與非雷擊、繞擊與反擊、高阻與金屬性接地等故障。

提出基于馬爾科夫過程的設備狀態(tài)診斷和風險時序分析模型，綜合應用設備全景信息，實現(xiàn)全網(wǎng)設備缺陷智能診斷、狀態(tài)準確評價和風險實時預警。本項目提出關聯(lián)趨勢估計等動態(tài)預警方法，創(chuàng)建了綜合工況、環(huán)境和狀態(tài)的因果關聯(lián)診斷方法，提出基于馬爾科夫過程的設備風險時序分析模型，建立基于風險控制的運維策略。相較目前普遍采用的打分評價方法，診斷評價的精確性、有效性和指導性均有較大提升。

本項目成果已應用于全廣東電網(wǎng)21個地市，研制應用設備智能監(jiān)測系列終端近1000套，成功監(jiān)測1542臺主變壓器、2672個GIS間隔、1450個輸電線路單元。項目實現(xiàn)產(chǎn)值約6億元，為電網(wǎng)節(jié)支近9.6億元。

項目成功應用于2010年廣州亞運會、2011年深圳大運會保供電活動，預警多起設備潛伏缺陷。作為智能電網(wǎng)建設的重要組成部分，項目實現(xiàn)了高效、準確、全面、智能化駕馭和控制電網(wǎng)設備，為保障電網(wǎng)和設備安全，提高用戶供電可靠率，做出重要貢獻，并可在重大保供電活動以及自然災害應急保障工作中發(fā)揮重要作用，社會效益顯著。

依托本項目研究，已獲授權發(fā)明專利5項，授權實用新型專利32 項，實審發(fā)明專利39項；已獲授權軟件著作權3項；發(fā)表論文19篇（其中SCI/EI 7篇）；制定行業(yè)和企業(yè)技術標準共計73冊。該項目取得了多項具有自主知識產(chǎn)權的原創(chuàng)性研究成果，總體達到了國際先進水平，應用效果良好，監(jiān)測裝置大規(guī)模集成、設備狀態(tài)信息融合、輸電線路故障精確定位和辨識等技術達到國際領先水平。