日前，國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司的“復(fù)雜工況下大電流測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用”“特高壓變電站智能調(diào)試及試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”“霧霾天氣下電網(wǎng)積污風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)及防護(hù)技術(shù)”等20項(xiàng)成果獲2017年度電力建設(shè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。本期選取其中幾個(gè)代表性的研究項(xiàng)目，介紹其關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用成效，帶領(lǐng)大家一起感受電力科技進(jìn)步帶來的益處。
復(fù)雜工況下大電流測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用
研究背景
高精度大電流測(cè)量是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究的基礎(chǔ)。隨著科技發(fā)展，電力、冶金、軍工等重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)了被測(cè)電流幅值大、波動(dòng)快、載流體結(jié)構(gòu)各異、外界測(cè)量干擾大等大量復(fù)雜工況，傳統(tǒng)電流測(cè)量方式及其檢測(cè)裝置在這些工況下難以滿足要求。
關(guān)鍵技術(shù)
項(xiàng)目從高精度測(cè)量設(shè)計(jì)方法、測(cè)量裝置研制、現(xiàn)場(chǎng)誤差校驗(yàn)三方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜工況下大電流高精度測(cè)量技術(shù)與裝備的新突破。項(xiàng)目首先建立了精確的電流測(cè)量磁路模型，掌握復(fù)雜工況對(duì)電流測(cè)量的影響機(jī)理和程度，提出了高精度空芯線圈設(shè)計(jì)理論，解決了互感系數(shù)穩(wěn)定性難題。在電流測(cè)量理論的指導(dǎo)下，項(xiàng)目開發(fā)了全新的電流測(cè)量裝置及其制備技術(shù)。發(fā)明了空芯線圈片狀骨架繞組一體成型新工藝及多尺度2D/3D新結(jié)構(gòu)，提高了空芯線圈批量生產(chǎn)一致性和電流測(cè)量抗干擾能力。最后，針對(duì)特高壓GIS場(chǎng)景下電流測(cè)量準(zhǔn)確性現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)難題，開發(fā)了可實(shí)現(xiàn)特高壓GIS型電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)闹悄芄ゎl電源，實(shí)現(xiàn)了電流互感器測(cè)量誤差的現(xiàn)場(chǎng)精確診斷分析。
應(yīng)用成效
項(xiàng)目發(fā)明的空芯線圈測(cè)量精度國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)0.05級(jí)，將外部電磁干擾誤差由1%降至0.05%，測(cè)量溫度適用范圍由-40～80攝氏度拓展至-50～200攝氏度，研制現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)裝置升流能力由3000安提升至7200安，校驗(yàn)工作效率提高5倍。項(xiàng)目成果廣泛應(yīng)用于特高壓工程、核聚變實(shí)驗(yàn)裝置、智能變電站、首鋼武鋼等大型企業(yè)，滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱行業(yè)發(fā)展對(duì)大電流測(cè)量的需求。
特高壓變電站智能調(diào)試
及試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用
研究背景
交接試驗(yàn)和啟動(dòng)調(diào)試是輸變電工程投運(yùn)前的重要環(huán)節(jié)。特高壓變電站調(diào)試中測(cè)點(diǎn)分散、收放線工作量大，站點(diǎn)多、站點(diǎn)間難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，及各主設(shè)備交接試驗(yàn)接線項(xiàng)目多、接線復(fù)雜，傳統(tǒng)的交接試驗(yàn)方法和啟動(dòng)調(diào)試模式已無法滿足當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)工作智能、安全、高效的要求。
研究背景
關(guān)鍵技術(shù)
項(xiàng)目從試驗(yàn)及調(diào)試模式變革、智能測(cè)試裝備研制、特高壓現(xiàn)場(chǎng)工程應(yīng)用三方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，為特高壓調(diào)試與試驗(yàn)方法及裝備提供了全新有效的技術(shù)手段。項(xiàng)目研制出完全具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于無線測(cè)控的全景化啟動(dòng)調(diào)試系統(tǒng)，以及1000千伏特高壓變壓器及設(shè)備間隔智能試驗(yàn)系統(tǒng)。采用數(shù)據(jù)同步測(cè)量、無線測(cè)控等方法，在調(diào)試中自動(dòng)分析測(cè)錄波形，實(shí)現(xiàn)多站啟動(dòng)調(diào)試數(shù)據(jù)全景化、智能化；通過可控智能切換裝置，解決主變一次接線、高低壓屏蔽等關(guān)鍵難題，實(shí)現(xiàn)了特高壓主設(shè)備一次性接線試驗(yàn)。
應(yīng)用成效
成果應(yīng)用于淮南—南京—上海特高壓交流工程盱眙、泰州、東吳站的系統(tǒng)調(diào)試，滿足了特高壓工程調(diào)試及試驗(yàn)過程安全、智能、高效的要求。項(xiàng)目基于云服務(wù)器隧道技術(shù)的啟動(dòng)調(diào)試全景監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)域變電站調(diào)試站點(diǎn)數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)分析和聯(lián)合指揮，以及海量數(shù)據(jù)的無線傳輸與智能分析；1000千伏特高壓變壓器和典型間隔一次性接線智能試驗(yàn)方法，通過一次性接線，自動(dòng)完成各項(xiàng)電氣試驗(yàn)，檢測(cè)效率提高2倍以上，人力成本減少50%。
霧霾天氣下電網(wǎng)積污風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)及防護(hù)技術(shù)
研究背景
近年來，我國(guó)多地區(qū)霧霾頻發(fā)，長(zhǎng)期沉積作用下，會(huì)加重電力設(shè)備表面污穢程度，嚴(yán)重影響電網(wǎng)運(yùn)行安全。以江蘇為例，污閃事故與霧霾的頻度和程度存在明顯的正相關(guān)性。霧霾顆粒物中，可溶性離子成分及其濃度是引起電網(wǎng)外絕緣性能下降的首要因素。目前尚無長(zhǎng)期霧霾對(duì)區(qū)域性電網(wǎng)積污影響的評(píng)估手段，也缺乏霧霾天氣下復(fù)合外絕緣性能下降的應(yīng)對(duì)措施。
關(guān)鍵技術(shù)
項(xiàng)目提出了面向電網(wǎng)的霧霾成分實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，突破了霧霾沉積下的大范圍電網(wǎng)積污增長(zhǎng)預(yù)測(cè)技術(shù)，發(fā)明了復(fù)合外絕緣憎水性的恢復(fù)處理方法，解決了常態(tài)化霧霾天氣下的電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)難題。項(xiàng)目突破環(huán)保部門對(duì)霧霾成分的監(jiān)測(cè)類別和范圍，提出影響電網(wǎng)外絕緣的霧霾成分監(jiān)測(cè)分析方法，研制了面向電網(wǎng)的移動(dòng)式霧霾成分實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了影響外絕緣安全的9類氣態(tài)污染物和8種離子的現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)分析，可實(shí)時(shí)掌握不同類型源排放地區(qū)霧霾的組分特征，為電網(wǎng)設(shè)備精確化防污和差異化運(yùn)維提供指導(dǎo)；項(xiàng)目提出考慮霧霾組分及其濃度、雨水清洗等關(guān)鍵因素的絕緣子積污預(yù)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期霧霾下農(nóng)業(yè)、工業(yè)、沿海等典型污染源地區(qū)鹽密灰密增量預(yù)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合度達(dá)93%；項(xiàng)目研發(fā)了基于霧霾監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)的電網(wǎng)積污風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大范圍電網(wǎng)積污程度的跟蹤預(yù)測(cè)，解決了當(dāng)前人工測(cè)污范圍廣、強(qiáng)度大等一線難題；項(xiàng)目提出了霧霾天氣下復(fù)合外絕緣憎水性下降后的恢復(fù)方法，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合外絕緣設(shè)備的憎水性恢復(fù)，延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間。
應(yīng)用成效
研究成果在江蘇、河北、內(nèi)蒙古、江西等省級(jí)電網(wǎng)得到推廣應(yīng)用，成功預(yù)警多起500千伏電網(wǎng)污閃事件，有效延長(zhǎng)了變電站復(fù)合絕緣設(shè)備的使用壽命，在降低電網(wǎng)污閃風(fēng)險(xiǎn)、減少現(xiàn)場(chǎng)污穢測(cè)量、延長(zhǎng)復(fù)合絕緣壽命等方面累計(jì)節(jié)支運(yùn)維成本12837.4萬元。
電能計(jì)量裝置異常診斷及設(shè)備研制
研究背景
電能計(jì)量裝置是電力貿(mào)易結(jié)算的核心設(shè)備，其現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的可靠性和準(zhǔn)確性是保證電力公平交易的基礎(chǔ)，是廣大電力客戶的利益及安全用電所在。江蘇電能計(jì)量裝置運(yùn)行規(guī)模超4000萬，裝置功能和運(yùn)行環(huán)境日趨復(fù)雜，裝置及用電異常呈現(xiàn)出突發(fā)性、復(fù)雜性、多面性、難復(fù)現(xiàn)的特征。傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)電能計(jì)量裝置異常診斷采用人工定期現(xiàn)場(chǎng)核查，發(fā)現(xiàn)、診斷、處理時(shí)效性低，準(zhǔn)確性差，用戶認(rèn)可度不高，與用電環(huán)境安全、穩(wěn)定、互信的發(fā)展趨勢(shì)日趨矛盾。
關(guān)鍵技術(shù)
項(xiàng)目在現(xiàn)場(chǎng)故障快速研判診斷、防竊電智能辨識(shí)、電能計(jì)量裝置在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警、現(xiàn)場(chǎng)異常處理可視化交互等核心技術(shù)上取得重大突破。開展現(xiàn)場(chǎng)故障快速研判診斷方法研究，大幅提升現(xiàn)場(chǎng)工作效率和故障判別準(zhǔn)確性；同時(shí)開展防竊電智能辨識(shí)方法研究，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶竊電行為；還開展電能計(jì)量裝置在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警方法研究，通過狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常；開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)異常處理可視化交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)時(shí)可視化交互指導(dǎo)和培訓(xùn)，提升現(xiàn)場(chǎng)人員作業(yè)和技能水平。
應(yīng)用成效
自推廣應(yīng)用以來，在江蘇發(fā)現(xiàn)并處理計(jì)量裝置故障10000余起，查處竊電用戶1553戶，累計(jì)取得經(jīng)濟(jì)效益11.12億元，此外還減少了中低壓配電網(wǎng)損耗，保證了電力計(jì)量的公平性、可靠性及電網(wǎng)的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)電能計(jì)量裝置異常診斷的跨越式發(fā)展。