江蘇電力公司科技進步助力電網發(fā)展

作者：黃蕾孫婷發(fā)布時間：2017-05-09 來源：國家電網報

　　技術人員利用大氣成分移動試驗室分析相關數據。

　　技術人員在泰州變電站調試現場安裝電壓無線測量模塊。

　　日前，國網江蘇省電力公司的“復雜工況下大電流測量技術及應用”“特高壓變電站智能調試及試驗關鍵技術研究及應用”“霧霾天氣下電網積污風險預測及防護技術”等20項成果獲2017年度電力建設科學技術進步獎。本期選取其中幾個代表性的研究項目，介紹其關鍵技術和應用成效，帶領大家一起感受電力科技進步帶來的益處。

　　復雜工況下大電流測量技術及應用

　　研究背景

　　高精度大電流測量是我國工業(yè)生產和科學研究的基礎。隨著科技發(fā)展，電力、冶金、軍工等重點行業(yè)領域出現了被測電流幅值大、波動快、載流體結構各異、外界測量干擾大等大量復雜工況，傳統(tǒng)電流測量方式及其檢測裝置在這些工況下難以滿足要求。

　　關鍵技術

　　項目從高精度測量設計方法、測量裝置研制、現場誤差校驗三方面進行技術創(chuàng)新，實現了復雜工況下大電流高精度測量技術與裝備的新突破。項目首先建立了精確的電流測量磁路模型，掌握復雜工況對電流測量的影響機理和程度，提出了高精度空芯線圈設計理論，解決了互感系數穩(wěn)定性難題。在電流測量理論的指導下，項目開發(fā)了全新的電流測量裝置及其制備技術。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新結構，提高了空芯線圈批量生產一致性和電流測量抗干擾能力。最后，針對特高壓GIS場景下電流測量準確性現場校驗難題，開發(fā)了可實現特高壓GIS型電流互感器校驗系統(tǒng)自適應補償的智能工頻電源，實現了電流互感器測量誤差的現場精確診斷分析。

　　應用成效

　　項目發(fā)明的空芯線圈測量精度國際上首次實現0.05級，將外部電磁干擾誤差由1%降至0.05%，測量溫度適用范圍由-40～80攝氏度拓展至-50～200攝氏度，研制現場校驗裝置升流能力由3000安提升至7200安，校驗工作效率提高5倍。項目成果廣泛應用于特高壓工程、核聚變實驗裝置、智能變電站、首鋼武鋼等大型企業(yè)，滿足了國民經濟支柱行業(yè)發(fā)展對大電流測量的需求。

　　特高壓變電站智能調試

　　及試驗關鍵技術研究及應用

　　研究背景

　　交接試驗和啟動調試是輸變電工程投運前的重要環(huán)節(jié)。特高壓變電站調試中測點分散、收放線工作量大，站點多、站點間難以實現數據實時共享，及各主設備交接試驗接線項目多、接線復雜，傳統(tǒng)的交接試驗方法和啟動調試模式已無法滿足當前現場工作智能、安全、高效的要求。

　　研究背景

　　關鍵技術

　　項目從試驗及調試模式變革、智能測試裝備研制、特高壓現場工程應用三方面進行技術創(chuàng)新，為特高壓調試與試驗方法及裝備提供了全新有效的技術手段。項目研制出完全具備自主知識產權的基于無線測控的全景化啟動調試系統(tǒng)，以及1000千伏特高壓變壓器及設備間隔智能試驗系統(tǒng)。采用數據同步測量、無線測控等方法，在調試中自動分析測錄波形，實現多站啟動調試數據全景化、智能化；通過可控智能切換裝置，解決主變一次接線、高低壓屏蔽等關鍵難題，實現了特高壓主設備一次性接線試驗。

　　應用成效

　　成果應用于淮南—南京—上海特高壓交流工程盱眙、泰州、東吳站的系統(tǒng)調試，滿足了特高壓工程調試及試驗過程安全、智能、高效的要求。項目基于云服務器隧道技術的啟動調試全景監(jiān)控系統(tǒng)，實現了跨區(qū)域變電站調試站點數據共享、數據分析和聯(lián)合指揮，以及海量數據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方法，通過一次性接線，自動完成各項電氣試驗，檢測效率提高2倍以上，人力成本減少50%。

　　霧霾天氣下電網積污風險預測及防護技術

　　研究背景

　　近年來，我國多地區(qū)霧霾頻發(fā)，長期沉積作用下，會加重電力設備表面污穢程度，嚴重影響電網運行安全。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性。霧霾顆粒物中，可溶性離子成分及其濃度是引起電網外絕緣性能下降的首要因素。目前尚無長期霧霾對區(qū)域性電網積污影響的評估手段，也缺乏霧霾天氣下復合外絕緣性能下降的應對措施。

　　關鍵技術

　　項目提出了面向電網的霧霾成分實時監(jiān)測方法，突破了霧霾沉積下的大范圍電網積污增長預測技術，發(fā)明了復合外絕緣憎水性的恢復處理方法，解決了常態(tài)化霧霾天氣下的電網運維技術難題。項目突破環(huán)保部門對霧霾成分的監(jiān)測類別和范圍，提出影響電網外絕緣的霧霾成分監(jiān)測分析方法，研制了面向電網的移動式霧霾成分實時監(jiān)測系統(tǒng)，實現了影響外絕緣安全的9類氣態(tài)污染物和8種離子的現場連續(xù)分析，可實時掌握不同類型源排放地區(qū)霧霾的組分特征，為電網設備精確化防污和差異化運維提供指導；項目提出考慮霧霾組分及其濃度、雨水清洗等關鍵因素的絕緣子積污預測方法，實現了長期霧霾下農業(yè)、工業(yè)、沿海等典型污染源地區(qū)鹽密灰密增量預測，現場應用表明，預測數據與實測結果吻合度達93%；項目研發(fā)了基于霧霾監(jiān)測預報技術的電網積污風險評估系統(tǒng)，實現了大范圍電網積污程度的跟蹤預測，解決了當前人工測污范圍廣、強度大等一線難題；項目提出了霧霾天氣下復合外絕緣憎水性下降后的恢復方法，實現了復合外絕緣設備的憎水性恢復，延長運行時間。

　　應用成效

　　研究成果在江蘇、河北、內蒙古、江西等省級電網得到推廣應用，成功預警多起500千伏電網污閃事件，有效延長了變電站復合絕緣設備的使用壽命，在降低電網污閃風險、減少現場污穢測量、延長復合絕緣壽命等方面累計節(jié)支運維成本12837.4萬元。

　　電能計量裝置異常診斷及設備研制

　　研究背景

　　電能計量裝置是電力貿易結算的核心設備，其現場運行的可靠性和準確性是保證電力公平交易的基礎，是廣大電力客戶的利益及安全用電所在。江蘇電能計量裝置運行規(guī)模超4000萬，裝置功能和運行環(huán)境日趨復雜，裝置及用電異常呈現出突發(fā)性、復雜性、多面性、難復現的特征。傳統(tǒng)的現場電能計量裝置異常診斷采用人工定期現場核查，發(fā)現、診斷、處理時效性低，準確性差，用戶認可度不高，與用電環(huán)境安全、穩(wěn)定、互信的發(fā)展趨勢日趨矛盾。

　　關鍵技術

　　項目在現場故障快速研判診斷、防竊電智能辨識、電能計量裝置在線監(jiān)測與預警、現場異常處理可視化交互等核心技術上取得重大突破。開展現場故障快速研判診斷方法研究，大幅提升現場工作效率和故障判別準確性；同時開展防竊電智能辨識方法研究，及時發(fā)現用戶竊電行為；還開展電能計量裝置在線監(jiān)測與預警方法研究，通過狀態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現運行異常；開發(fā)現場異常處理可視化交互平臺，實現現場作業(yè)實時可視化交互指導和培訓，提升現場人員作業(yè)和技能水平。

　　應用成效

　　自推廣應用以來，在江蘇發(fā)現并處理計量裝置故障10000余起，查處竊電用戶1553戶，累計取得經濟效益11.12億元，此外還減少了中低壓配電網損耗，保證了電力計量的公平性、可靠性及電網的安全運行，實現了現場電能計量裝置異常診斷的跨越式發(fā)展。