电力科技进步为电网发展带来的益处

日前，国网江苏省电力公司的“复杂工况下大电流测量技术及应用”“特高压变电站智能调试及试验关键技术研究及应用”“雾霾天气下电网积污风险预测及防护技术”等20项成果获2017年度电力建设科学技术进步奖。本期选取其中几个代表性的研究项目，介绍其关键技术和应用成效，带领大家一起感受电力科技进步带来的益处。

复杂工况下大电流测量技术及应用

研究背景

高精度大电流测量是我国工业生产和科学研究的基础。随着科技发展，电力、冶金、军工等重点行业领域出现了被测电流幅值大、波动快、载流体结构各异、外界测量干扰大等大量复杂工况，传统电流测量方式及其检测装置在这些工况下难以满足要求。

关键技术

项目从高精度测量设计方法、测量装置研制、现场误差校验三方面进行技术创新，实现了复杂工况下大电流高精度测量技术与装备的新突破。项目首先建立了精确的电流测量磁路模型，掌握复杂工况对电流测量的影响机理和程度，提出了高精度空芯线圈设计理论，解决了互感系数稳定性难题。在电流测量理论的指导下，项目开发了全新的电流测量装置及其制备技术。发明了空芯线圈片状骨架绕组一体成型新工艺及多尺度2D/3D新结构，提高了空芯线圈批量生产一致性和电流测量抗干扰能力。最后，针对特高压GIS场景下电流测量准确性现场校验难题，开发了可实现特高压GIS型电流互感器校验系统自适应补偿的智能工频电源，实现了电流互感器测量误差的现场精确诊断分析。

应用成效

项目发明的空芯线圈测量精度国际上首次实现0.05级，将外部电磁干扰误差由1%降至0.05%，测量温度适用范围由-40～80摄氏度拓展至-50～200摄氏度，研制现场校验装置升流能力由3000安提升至7200安，校验工作效率提高5倍。项目成果广泛应用于特高压工程、核聚变实验装置、智能变电站、首钢武钢等大型企业，满足了国民经济支柱行业发展对大电流测量的需求。

特高压变电站智能调试

及试验关键技术研究及应用

研究背景

交接试验和启动调试是输变电工程投运前的重要环节。特高压变电站调试中测点分散、收放线工作量大，站点多、站点间难以实现数据实时共享，及各主设备交接试验接线项目多、接线复杂，传统的交接试验方法和启动调试模式已无法满足当前现场工作智能、安全、高效的要求。

研究背景

关键技术

项目从试验及调试模式变革、智能测试装备研制、特高压现场工程应用三方面进行技术创新，为特高压调试与试验方法及装备提供了全新有效的技术手段。项目研制出完全具备自主知识产权的基于无线测控的全景化启动调试系统，以及1000千伏特高压变压器及设备间隔智能试验系统。采用数据同步测量、无线测控等方法，在调试中自动分析测录波形，实现多站启动调试数据全景化、智能化；通过可控智能切换装置，解决主变一次接线、高低压屏蔽等关键难题，实现了特高压主设备一次性接线试验。

应用成效

成果应用于淮南—南京—上海特高压交流工程盱眙、泰州、东吴站的系统调试，满足了特高压工程调试及试验过程安全、智能、高效的要求。项目基于云服务器隧道技术的启动调试全景监控系统，实现了跨区域变电站调试站点数据共享、数据分析和联合指挥，以及海量数据的无线传输与智能分析；1000千伏特高压变压器和典型间隔一次性接线智能试验方法，通过一次性接线，自动完成各项电气试验，检测效率提高2倍以上，人力成本减少50%。

雾霾天气下电网积污风险预测及防护技术

研究背景

近年来，我国多地区雾霾频发，长期沉积作用下，会加重电力设备表面污秽程度，严重影响电网运行安全。以江苏为例，污闪事故与雾霾的频度和程度存在明显的正相关性。雾霾颗粒物中，可溶性离子成分及其浓度是引起电网外绝缘性能下降的首要因素。目前尚无长期雾霾对区域性电网积污影响的评估手段，也缺乏雾霾天气下复合外绝缘性能下降的应对措施。

关键技术

项目提出了面向电网的雾霾成分实时监测方法，突破了雾霾沉积下的大范围电网积污增长预测技术，发明了复合外绝缘憎水性的恢复处理方法，解决了常态化雾霾天气下的电网运维技术难题。项目突破环保部门对雾霾成分的监测类别和范围，提出影响电网外绝缘的雾霾成分监测分析方法，研制了面向电网的移动式雾霾成分实时监测系统，实现了影响外绝缘安全的9类气态污染物和8种离子的现场连续分析，可实时掌握不同类型源排放地区雾霾的组分特征，为电网设备精确化防污和差异化运维提供指导；项目提出考虑雾霾组分及其浓度、雨水清洗等关键因素的绝缘子积污预测方法，实现了长期雾霾下农业、工业、沿海等典型污染源地区盐密灰密增量预测，现场应用表明，预测数据与实测结果吻合度达93%；项目研发了基于雾霾监测预报技术的电网积污风险评估系统，实现了大范围电网积污程度的跟踪预测，解决了当前人工测污范围广、强度大等一线难题；项目提出了雾霾天气下复合外绝缘憎水性下降后的恢复方法，实现了复合外绝缘设备的憎水性恢复，延长运行时间。

应用成效

研究成果在江苏、河北、内蒙古、江西等省级电网得到推广应用，成功预警多起500千伏电网污闪事件，有效延长了变电站复合绝缘设备的使用寿命，在降低电网污闪风险、减少现场污秽测量、延长复合绝缘寿命等方面累计节支运维成本12837.4万元。

电能计量装置异常诊断及设备研制

研究背景

电能计量装置是电力贸易结算的核心设备，其现场运行的可靠性和准确性是保证电力公平交易的基础，是广大电力客户的利益及安全用电所在。江苏电能计量装置运行规模超4000万，装置功能和运行环境日趋复杂，装置及用电异常呈现出突发性、复杂性、多面性、难复现的特征。传统的现场电能计量装置异常诊断采用人工定期现场核查，发现、诊断、处理时效性低，准确性差，用户认可度不高，与用电环境安全、稳定、互信的发展趋势日趋矛盾。

关键技术

项目在现场故障快速研判诊断、防窃电智能辨识、电能计量装置在线监测与预警、现场异常处理可视化交互等核心技术上取得重大突破。开展现场故障快速研判诊断方法研究，大幅提升现场工作效率和故障判别准确性；同时开展防窃电智能辨识方法研究，及时发现用户窃电行为；还开展电能计量装置在线监测与预警方法研究，通过状态监测，及时发现运行异常；开发现场异常处理可视化交互平台，实现现场作业实时可视化交互指导和培训，提升现场人员作业和技能水平。

应用成效

自推广应用以来，在江苏发现并处理计量装置故障10000余起，查处窃电用户1553户，累计取得经济效益11.12亿元，此外还减少了中低压配电网损耗，保证了电力计量的公平性、可靠性及电网的安全运行，实现了现场电能计量装置异常诊断的跨越式发展。