大电网的“设备智能监控中心”

2013-09-26 16:21:18 大云网　点击量：评论 (0)

建设大电网的“设备智能监控中心”。

建设大电网的“设备智能监控中心”——大电网设备智能化广域监测诊断关键技术研究与应用项目荣获广东省科学技术一等奖

主要完成单位：广东电网公司电力科学研究院、广东电网公司佛山供电局、南京南瑞继保工程技术有限公司、武汉三相电力科技有限公司、快威科技集团有限公司、浙江大华技术股份有限公司、清华大学、武汉大学

主要完成人：钟清、王红斌、谢善益、钟连宏、彭向阳等

钟清广东中山人，1965年10月出生，毕业于浙江大学，获工学学士学位，2003年华南理工大学研究生毕业，获工商管理学硕士学位。教授级高级工程师，主要从事电网企业经营管理、电力系统电压安全控制、电网规划等方面的研究。2009年4月至今，担任广东电网公司电力科学研究院院长，主持开展了南方电网公司重点科技项目——广东电网电力设备远程监测诊断中心建设与关键技术、国家863计划课题——兆瓦级冷热电联供分布式能源微网系统并网关键技术研究与工程示范、广东电网公司智能配电网技术研究与应用、输电线路防雷技术研究等多项研究，获多项省部级科技奖。

“大电网设备智能化广域监测诊断关键技术研究与应用”通过研究并利用电网设备的远程监测与智能诊断技术，致力于建设大电网设备的“智能监控中心”，时刻确保电网设备的安全。目前，中心的监测范围已全面覆盖广东省21个地市供电局，成为广东电网设备安全的坚实保障。

项目从在线监测技术研究与大规模集成、电力设备多源信息一体化融合、输电线路故障精确定位与诊断、变电设备智能诊断与风险预警四大方面开展了多项关键技术的研究，建成了全国最大规模的大电网设备智能监测诊断中心，并形成以下技术创新：

建立了在线监测模型、数据、文件格式规范，成功研制了在线监测站域综合处理单元，彻底解决了监测装置的标准化大规模接入、即插即用与互换问题。通过建立科学的评价指标体系，对各类在线监测技术的应用进行了全面评价，提出了适应当前监测技术发展水平与电网实际需求的监测装置配置指导原则。建立起了各类监测装置标准化技术体系，规范了监测装置的功能及性能指标、现场安装施工与交接验收。制订了在线监测图谱的通用数据格式，解决了国内外不同装置厂家波形、谱图类参量无法统一解析的难题。针对变压器油中溶解气体、GIS局部放电、电容型设备及避雷器绝缘监测等重要监测项目，开展了监测装置入网与运行中检验测试，确保各类监测装置的安全性、有效性、稳定性、一致性。基于IEC 61850标准，项目研究和应用了在线监测装置标准化扩充建模和MMS通信技术，研制了基于IEC 61850扩展建模的在线监测站域综合处理单元，从根本上解决了由于监测装置通信协议应用混乱导致的互联互换问题，实现了不同原理、不同厂家、不同时期监测装置的大规模标准化接入和即插即用。

首创设备全景状态信息模型和一体化关联描述体系，实现在线监测、生产管理、运行调度等多源异构信息的全面融合，建成大电网设备智能化广域监测诊断系统。开展了电网设备全维度状态信息融合技术研究，基于IEC TC57 CIM和IEC 61850 SCD模型整合构建了电力设备信息描述的统一公共信息模型UCIM。提出了CIM和SCD数据到UCIM的映射处理规则定义，实现和应用了基于UCIM构建全电网模型的方法，完成了基于IEC61850 /61968 /61970的一体化建模。采用模型拼接和自动导入方式，以南方电网统一设备命名及编码为基础及索引，通过不同模型之间的编码映射实现设备的自动对应和数据关联。

基于输电线路分布式监测和故障行波电流暂态辨识，提出行波分区在线测量技术，实现线路故障点快速精确定位和跳闸类型准确诊断。对于输电线路故障定位，目前国内外普遍采用工频故障测距和行波测距，由于受线路参数、工况等因素影响，定位误差一般在2km以上。本项目首创分布式监测和行波波速在线测量技术，研制了定位监测终端，实现故障精确定位，误差范围小于250m。项目提出故障行波电流暂态特征差异诊断法，准确辨识雷击与非雷击、绕击与反击、高阻与金属性接地等故障。

提出基于马尔科夫过程的设备状态诊断和风险时序分析模型，综合应用设备全景信息，实现全网设备缺陷智能诊断、状态准确评价和风险实时预警。本项目提出关联趋势估计等动态预警方法，创建了综合工况、环境和状态的因果关联诊断方法，提出基于马尔科夫过程的设备风险时序分析模型，建立基于风险控制的运维策略。相较目前普遍采用的打分评价方法，诊断评价的精确性、有效性和指导性均有较大提升。

本项目成果已应用于全广东电网21个地市，研制应用设备智能监测系列终端近1000套，成功监测1542台主变压器、2672个GIS间隔、1450个输电线路单元。项目实现产值约6亿元，为电网节支近9.6亿元。

项目成功应用于2010年广州亚运会、2011年深圳大运会保供电活动，预警多起设备潜伏缺陷。作为智能电网建设的重要组成部分，项目实现了高效、准确、全面、智能化驾驭和控制电网设备，为保障电网和设备安全，提高用户供电可靠率，做出重要贡献，并可在重大保供电活动以及自然灾害应急保障工作中发挥重要作用，社会效益显著。

依托本项目研究，已获授权发明专利5项，授权实用新型专利32 项，实审发明专利39项；已获授权软件著作权3项；发表论文19篇（其中SCI/EI 7篇）；制定行业和企业技术标准共计73册。该项目取得了多项具有自主知识产权的原创性研究成果，总体达到了国际先进水平，应用效果良好，监测装置大规模集成、设备状态信息融合、输电线路故障精确定位和辨识等技术达到国际领先水平。