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[成果] 1700520395 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2018
成果简介:特高压±800kV直流输电技术是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的输电技术,是解决中国能源资源与电力负荷逆向分布问题、实施国家“西电东送”战略和电力跨区域大范围输送的核心技术。特高压±800kV直流输电技术为世界首创,在国家科技支撑计划、国家“973”计划、国家自然科学基金的支持下,科研、高校、设备制造等160多家单位联合攻关,攻克了特高电压、特大电流下的绝缘特性、电磁环境、设备研制、试验技术等世界级难题。2010年自主建成了云南-广东、向家坝-上海特高压±800kV直流输电示范工程,投运以来一直保持稳定可靠运行。该项目取得了一系列重大技术突破和创新。首次揭示了特高电压下的污秽外绝缘沿面放电机理,首创多因素多目标控制的外绝缘配置方法,提出了双12脉动阀组串联主接线型式,实现了800kV特高电压、复杂环境下的绝缘可靠配置;提出了极导线任意布置下同走廊多回线路离子流场计算方法,首创交、直流电磁环境叠加模拟试验方法,实现了工程技术方案最优与生态环境友好的和谐统一;首次成功研制世界上通流能力最大的换流阀,电压最高、容量最大的换流变压器等特高压直流成套设备;构建了完备的特高压直流试验技术体系,建立了国际领先的试验研究平台。特高压±800kV直流输电技术在设备参数、可靠性、损耗、占地、经济性等方面,与以往输电技术相比具有全面优势,创新成果处于国际领先水平,具有完全自主知识产权。获授权发明专利114件,形成国家标准54项,行业标准38项,出版著作32部,建立了世界首个特高压直流标准体系,推动国际电工委员会(IEC)成立了专门的直流输电技术委员会,秘书处设在中国,已发布国际标准4项,在编7项,极大提升了中国在国际电工标准领域的话语权。特高压直流工程满足了中国东、中部地区的用电需求,推动西部资源优势转化为经济优势,促进东西部地区协调发展,使西南水电、西北风电太阳能资源的集约开发和大范围消纳成为可能,为加速能源革命、实现能源绿色低碳发展、应对全球气候变化奠定了技术基础。已建成9回特高压直流工程,输送总容量6360万千瓦,年输送电量超过3000亿千瓦时,其中清洁能源占比超过80%,每年减少东中部地区煤炭消耗1.7亿吨,减少二氧化碳排放2.6亿吨,是“大气污染防治行动计划”的主要输电通道。后续规划建设11项工程,输送总容量约1亿千瓦。特高压直流技术研究和工程应用极大提升了中国电工装备制造的自主创新能力和国际竞争力,电工装备成为中国制造的“金色名片”。中国成功中标巴西美丽山水电送出±800kV直流一、二期项目,实现了中国特高压输电技术、标准、装备、工程总承包和运行管理全产业链、全价值链输出。特高压直流输电技术是国际上公认的中国领先世界的技术,是能源电力领域的重大创新,是世界电力工业发展史上的重要里程碑,实现了中国创造和中国引领,社会和经济效益特别显著,对加快中国能源转型升级,促进“一带一路”建设具有特别重大的意义。
[成果] 1700600182 辽宁
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:配用电网络是城市电网的基础,关系经济社会发展的大局,其对智能电网的研究发展起关键作用,配用电系统的智能化研究主要在于实现自动化、信息化、互动化,它对提高电网的自适应能力,提升供用电质量意义重大。 该项目实施前,国内配用电通信接入网多采用单一通信介质及其相关技术加以实现,难以满足智能配用电自动化的建设需求。之前在国内并没有开展新一代宽带无线通信技术融合多种介质的配用电通信架构体系的研究和应用,致使配用电通信系统缺乏技术承载和关联性,制约了配用电自动化系统的快速发展。为此大连、沈阳供电公司联合华北电力大学进行产学研合作,进行攻关,率先在国内系统地研究宽带无线通信技术、新一代中低压电力线载波技术、光纤复合电缆技术、无线自组织网络技术与无源光网络技术等多种介质通信技术在智能配用电自动化领域内的融合方案和典型模式,取得了突破性的技术和创新成果。 配用电通信网络不仅是支撑智能配用电网的基础和关键,而且与智能电网的整体创新研究与发展相结合。配用电网位于电网的末端,具有终端节点数量众多、分布广泛、相对分散稀少、节点密度不平衡。传统的配用电通信网络存在数据采集规范度不高,通信规约不统一,传输误码率高,单个节点通信带宽低、通信实时性差等弱点。该项目旨在全面解决以上问题。 在智能电网建设过程中,配用电网规模不断扩大,配用电设备大幅度增加,用户对供电可靠性和电能质量的要求也相应提高,这就需要不断对传统配用电网进行技术创新与信息化改造,通过建立双向互动的通信交互网络,满足经济社会发展对电能需求的不断提升。通信质量的好坏很大程度上决定了智能配用电自动化系统的优劣,因此,建立可靠的配用电通信架构体系,以满足配用电系统的智能化发展需要是关键所在。
[成果] 1700600186 浙江
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:项目的意义及立项背景: 具有自适应抗干扰数据采集技术的用电信息采集系统及产业化项目主要针对国内用电信息采集终端产品普遍存在的数据采集成功率低、通信实时性、运行稳定性差和环境自适应抗干扰能力差等问题,自主开发了一种满足中国智能电网环境运行要求,符合国网新标准,性能先进、性价比高的新一代用电信息采集系统。 主要科技内容: 具有自适应抗干扰数据采集技术的用电信息采集系统采用标准化可互通互换的软硬件模块化兼容设计,综合应用动态"群呼"技术、自检测电网环境并自适应抗干扰的载波技术、以智能电表最大概率统计时间为基准的优化校时机制、高空间利用率的数据安全存储优化技术、B相电压线断线检测技术等,具有高效安全远程升级功能和智能环境监视功能,数据存储和传输安全性好,环境适应性和抗干扰能力强,突破了电力线载波通信信号发送死区的技术瓶颈,显著提高了通信实时性、稳定性与可靠性,保证了智能电表计时计价的准确可靠。产品在数据采集稳定性、成功率、准确性和环境适应性等方面均优于国内外同类产品,技术达到国内领先水平。 技术经济指标: 项目产品主要包括采集器、集中器和专变采集终端,经国网计量中心检测合格,经北京电力公司、杭州市电力局、沈阳供电公司等用户使用,反映良好。主要技术指标如下: 集中器: 电压范围:0.6Un-1.5Un;功耗:有功5W;视在10VA;工作温度范围:-40℃-75℃;寿命:>15年;对时误差:≤1s;采集器:电压范围:0.6Un-1.5Un;功耗:有功1.5W;视在(I型2VA,II型2.5VA);工作温度范围:-40℃-75℃;寿命:>15年;采集数据成功率:100%;专变采集终端:电压范围:0.6Un-1.5Un;功耗:(非通信状态整机功耗)有功5W,视在8VA;工作温度范围:-40℃-75℃;对时误差:≤1s;测量精度:0.5级。经济社会效益: 项目产品经成果转化,已成功在北京、浙江、陕西、天津、河北、辽宁等地区进行了应用,产品国内市场占有率约20%。2013年至2015年,项目累计实现销售收入19665.6万元,利润1692.36万元,税收1576.7万元。 项目产品性能优越,应用范围广,可实现对电力用户用电信息的高效实时采集,显著提高电能计量、自动抄表、智能费控等业务的自动化程度,提高中国智能电网建设效率,有效支撑新能源开发、阶梯电价执行和双向互动服务的开展,满足电力企业各层面对用电信息的迫切需求,为实现全社会安全供电、推动节能减排、指导合理用电提供保障。
[成果] 1700430040 江苏
TM6 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该课题根据国网湖北省电力公司2012年科技项目计划,鄂电司科信[2012]21号,及2013年度湖北省地方标准项目计划,鄂质监标[2013]50号实施。研究目的与意义:该项目属于智能电网与智能变电站自动化系统测试领域,研究内容涉及数字信息处理安全分析与数字化逻辑组态安全研究两个方面,旨在解决智能电网与智能变电站信号处理、传输、使用的安全稳定性,保障电网安全稳定运行。主要论点与论据:该项目针对新一代智能变电站信号采集和使用的安全性进行了研究。针对信号采集安全问题,研究了考虑暂态电能质量影响的智能变电站二次信号传输系统频域模型及自动化系统数据采集可靠性的测试评估分析方法;针对信号使用安全问题,研发了新一代智能变电站自动化系统通信网络仿真平台,实现了对智能变电站通信网络以及网络应用的全过程仿真,并提出了一次图元与二次设备SCD数据的图形化映射方法,实现了全过程状态预置的批量自动化顺控功能自动测试,为提高变电站自动化系统的可靠性提供了依据。创见与创新:该项目提出的考虑暂态电能质量影响的智能变电站自动化系统数据采集可靠性测试方法能评估信号传输环节中重采样与暂态过程对信号数字化过程的影响,对于提高二次系统信号采集的准确性提供了检测手段;项目研制的新一代智能变电站自动化系统通信网络仿真平台能完整模拟“同纤共网”情况下网络通信的特性,研究结果在可研设计阶段直接指导了新一代智能变电站自动化系统网络的规划设计;项目研究的全过程状态预置的批量顺控功能自动测试方法通过预置测试模式极大地缩短了测试的时间,降低了人员的工作强度,提高了测试的覆盖面与效率。社会经济效益,存在的问题:成果已成功应用于多项智能变电站工程及电力高新技术企业,经济效益和社会效益显著。为满足湖北经济社会发展及对供电可靠性、绿色性的需求提供了强有力的技术支撑。
[成果] 1700441268 江苏
TM6 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:随着国网公司智能电网总体规划的逐步推进,智能变电站作为其中一个重要的环节,已经进入大规模建设和实用阶段。智能变电站配置文件相当于常规变电站的设计图纸,是调试、运维及改扩建的直接依据。SCD文件配置的正确性,尤其是虚端子以及虚端子连接所涉及到的跳合闸、采样回路,对智能变电站的安全运行至关重要。然而,智能变电站虚端子关联配置工作量大、配置文件无管控、无校核、无记录等现状比比皆是。另外针对变电站保护、测控装置国网开展了大量网络压力测试,但是对于后台主机、远动装置等设备却没有做,现场运行安全存在隐患。智能变电站中的每个装置间传输的虚端子信息需要一一配置,原先应在设计阶段完成护装置之间的配合工作,全部需要在施工、调试过程中去完成。然而这种基于虚端子的配置仍然沿用传统的端子排图设计方法,实际的工程中由于全站需要连接的端子成千上万而工作量巨大,而且非常容易出错,经常需要反复修改配置下装调试,给智能变电站工程的建设和调试带来很多困扰。另一方面,IEC61850标准所倡导的面向功能对象建模的优势没有体现,模型在GOOSE和SV通信层面上完全没有意义。智能变电站配置文件基本采用个人存储、集成商管理等方式,无法保证智能变电站配置文件的规范、正确、标准。智能变电站技改、大修以及检修时可能修改智能变电站配置文件,缺少工程项目配置文件流转管控。智能变电站配置文件缺乏面向运维工作人员查阅、审核以及维护智能站配置文件的技术工具。另外,由于MMS客户端报文压力测试需要数百个装置MMS连接同时并发操作,这根本无法用实际装置来实现。几乎所有智能变电站客户端设备都没有开展过大流量MMS报文压力测试,运行变电站也基本没有开展大规模雪崩试验,智能变电站也未经受大规模连续性故障,运行存在一定安全隐患。因此研究多装置的MMS服务器端仿真测试系统已是当务之急。
[成果] 1700441279 浙江
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:国网杭州供电公司基于全景数据的重大活动供电保障技术支持系统从应用数据集成化、电网设备一体化、保电资源可视化、保电管理精细化的理念出发,构建实时监测、辅助分析、应急指挥三大核心功能应用,实现运行状态、周边环境、故障抢修、保障资源等信息的实时管控以及突发情况下信息联动、现场互动、故障辅助分析,实现了保电任务动态更新、电网运行状态在线监测、保电指令快捷下达、人员物资可视化调配、故障抢修实时管控、现场疑难远程诊断,有效提升了电网监测能力和应急响应速度,强有力地支撑完成了第一届至第三届世界互联网大会及G20杭州峰会的供电保障,实现了“设备零故障、客户零闪动、工作零差错、服务零投诉”的重大活动供电保障目标。
[成果] 1700470268 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该成果属于电力系统及其自动化技术领域,为应对特高压交直流混合电网规模不断扩大、调度控制难度日益加大的现状,急需提升电网调度自动化系统在电网运行监视、故障分析、操作控制、可视化展示方面的智能化水平,该项目基于智能电网调度控制系统,对特高压区域互联大电网智能调控关键技术进行了研究,完成了调控操作风险防控、系统级故障告警和处置辅助决策、新能源有功控制、电网运行可视化展示等功能的开发。 主要创新点包括: 主要创新点1: 研发了基于复杂事件处理方法(CEP)的系统级告警分析技术,采用聚合规则及数据挖掘算法对电网底层事件进行数据抽象和模式匹配,生成系统级的复杂事件,提升了调度机构对电网系统级故障的感知和分析能力。 主要创新点2: 率先提出了调度机构间告警信息广域共享和跨区故障协同处置的方法,研发了告警信息订阅及智能推送、故障处置预案建模等技术,实现了多级调度告警信息的实时共享,提高了大电网故障的全景感知和协同处理能力,保障电网安全稳定运行。 主要创新点3: 建立基于风险差分运算的电网调控操作的量化风险指标体系,解决了传统风险指标体系无法反映电网运行风险动态变化过程的问题。 主要创新点4: 研发了新能源有功实时协调控制系统,解决了新能源有功波动对电网运行安全的影响,将电网对新能源的消纳方式由被动接纳转为主动控制。 主要创新点5: 首次实现了三维电网潮流图自动生成、并在三维空间中利用立体图形动态展示设备告警相关信息,揭示电网告警之间的关联信息。实现了支持多点触控的二三维一体化协同人机交互界面,使三维空间中二维人机画面、gui组件画面以及虚拟现实画面可以自由布局,实现大电网数据的动态、全方位、多角度展示。 该项目成果获得发明专利5项,发表论文及著作10篇,制定国家电网公司标准2项,基于项目成果开发的软件应用到3个分中心,9个省调,10个地级调度机构的调度自动化系统中,产生直接经济效益6890万元,上交利税1184万元,同时,该成果的应用大大提高了电网调度机构的电网运行监视、电网故障感知、故障处置、信息展示的智能化、规范化、可视化水平,有力的支撑了电网调度运行工作。
[成果] 1700470309 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该成果属于新能源及节能技术领域。柔性直流输电技术因其独有的技术优势,特别适用于可再生能源并网、分布式发电并网、城市电网供电、孤岛供电等领域。近年来,随着城市电网供电质量要求以及可再生能源并网需求的提高,中国亟需掌握柔性直流输电技术,以发挥其特有优势,实现大规模清洁能源外送,并满足城市电网供电能力及供电可靠性的更高要求。 为适应中国柔性直流工程建设需要,国网北京经济技术研究院自主立项开展柔性直流关键技术及成套设计平台技术攻关,并依托中国第一批示范建设的柔直工程开展应用。该项目攻克了柔直成套设计关键技术,并首次建成高压大容量柔性直流输电成套设计平台,研究成果经中国电力企业联合会鉴定,达到“国际领先水平”。 该项目取得了一系列技术创新和突破:1)创建柔直系统主回路算法体系,首次编制完成柔直主回路计算、直流网络潮流计算、空气间隙计算等专用软件,建成国内首个具有完全自主知识产权的柔直成套设计平台;2)创新性提出柔直真双极主接线方案,并在世界首个大容量真双极柔直工程(厦门工程)中示范应用,供电可靠性提高一倍;3)首次采用三维数字化设计手段开展柔直换流站设计,极大提升设计效率,实现换流站设备优化布置,最大限度压缩占地;4)攻克高压大容量柔直工程控制保护系统设计难题,并建成RT-lab大规模分布式实时仿真系统,实现控制保护系统的仿真和联调,奠定工程安全稳定运行基础。 该成果已应用于世界首个5端柔直示范工程(舟山工程)和世界最大容量的真双极柔直示范工程(厦门工程)。以上两个工程的顺利投运,标志着中国已打破外方技术垄断,完全掌握柔直成套设计核心技术。通过优化主回路方案和设备参数,制订设备技术规范,实现柔直工程设备国产化,每个工程可节约设备进口费用约8.5亿元,经济效益巨大。同时,成果已应用于在建的世界首个柔直环网示范工程(张北工程),实现张家口地区可再生能源的高效送出,3000MW的清洁电力直供北京西北部电网,有效解决北京燃气电厂替代问题,改善环境质量,保障延庆重要活动赛事的电力供应,促进北京的城市绿色发展。 该项目共获得授权专利5项,软件著作权3项,发表学术论文18篇。 该项目的研究极大提升了中国柔性直流输电总体技术水平,对实现柔直工程自主化设计、促进中国直流输电技术“走出去”战略具有重要意义;为提高新能源接入比例、促进中国能源资源的合理配置、构建清洁低碳的现代能源体系奠定了坚实基础。
[成果] 1700470348 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 紧密围绕电网企业规划工作的特点和要求,系统研究战略规划环节的量化分析技术及智能决策平台的构建方法,应用于国家电网公司及各级电网企业构建规划量化决策支持平台,支撑规划编制、执行、评估等各主要环节规划工作,推动电网企业规划决策的智能化水平,提高决策的科学性和效率。 主要科技创新点: 查新和专家评审表明,课题研究成果为国内首次提出,具有创新性,具体如下: 创新点1:研究并开发了SG-PQA平台。该平台能够对规划的编制、执行、评估进行有效支撑。国内外很少针对电网企业规划工作的实际流程展开相关研究,很少平台对规划的各个环节有直接支撑作用。 创新点2:构建了基于多目标优化的规划目标平衡优化模型,有力支撑了电网企业规划目标的制定。分投入类指标和产出类指标两个方面分别构建平衡优化模型。对于投入类指标,需要实现专业、子公司、年份三个维度的平衡优化。对于产出类指标,需要实现各子公司、年份二个维度的平衡优化。国内外尚未见类似研究。 创新点3:构建了战略、规划、计划实施评估模型,有力支撑了战略规划计划的后评估。模型能够对规划实施的外部环境、规划具体目标、规划重点任务的执行情况进行量化评估。主流的规划执行评估除不全面外,还缺少对规划执行质量的评估。 创新点4:构建了公司总规划指标体系优化及省级公司规划指标体系优化方法。规划指标体系优化模型包含原指标体系的适应性分析、规划优化指标池构建、专家筛选、量化模型筛选等步骤。基于量化手段的指标体系优化技术尚属首次应用于电网企业规划工作。 创新点5:构建了公司规划环境量化评价模型。构建了规划外部环境评价指标体系和内部环境评价指标体系,且明确各环境评价指标的度量方式、权重设置标准,以及综合评价方法。国内外学者开展了大量研究工作。但成果多为普适性,且不涉及具体指标的量化方法,难以直接应用于企业的规划工作。 成果产生的价值: 课题成果不仅能提高规划工作的效率,节省规划工作的时间和费用,而且会因提高决策的正确率和资源配置的效率,产生巨大的间接效应。此外,课题成果对推动中国企业和政府的战略规划、政策等复杂决策的智能化和现代化具有一定示范效应。
[成果] 1700600065 河南
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该项目提出了区域电网智能保护控制系统的解决方案,并研制成套设备加以应用。基于实时、可靠的网络通信,高度共享系统全景实时信息,实现面向区域电网的系统级智能化保护控制。该项目充分借鉴近年来国内外智能变电站建设的经验教训,利用坚强智能电网建设的契机,基于电子互感器、智能断路器、IEC61850标准等最新成果,遵循相关导则、规范的情况下,以区域电网的保护、自动化控制及运营管理为应用场景,基于区域电网稳态、动态、暂态运行信息,以保护就地化保护与区域集中式保护控制实现自适应保护相配合的方式,实现区域电网的保护与控制。 项目通过对系统总体框架研究、关键技术问题研究以及相关设备开发,研制了一套基于实时同步区域电网信息区域智能保护控制系统和系列产品,通过相关的单元测试、集成测试和型式试验,通过开展相关技术难题的攻克形成一批实用化的科学技术成果并形成专利或科技论文。 该系统核心思想是简化调度自动化系统纵向结构,变电站层面仅负责采集和执行,在区域电网调度层面基于实时全景信息,集中实现智能化保护、控制、测量、监视、计量等功能。系统将使智能变电站体积紧凑、系统运行维护简便,适应智能电网的新型结构。由于在变电站层面弱化了间隔层和站控层设备,建设成本上从二次设备投资、变电站占地投资、主控制室和保护小室的建设投资等方面大幅减少,另由于设备数量大幅减少,设备更加智能化,投入的运行维护成本也将大幅降低,从而每年将给公司带来巨大的直接和间接经济效益。 该项目的实施改变了保护控制面向元件的层面上局限性,而是在系统层面上实现电网故障诊断、切除与自动恢复,完全适应未来智能电网的发展。该项目进行关键保护自动化技术攻关,研制成功一批具有完全自主知识产权、国际一流的关键设备,为积极参与和组织实施国际重大合作项目创造有利条件,有利于增强中国在国际智能电网关键设备技术领域的话语权,有利于提高中国相关产业参与未来智能电网领域国际竞争的成功率。
[成果] 1700470452 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:1000kV晋东南(长治)~南阳~荆门特高压交流试验示范工程扩建工程(以下简称“特高压交流试验示范工程扩建工程”)在世界上首次安装1000kV串补装置,国际国内均尚无可借鉴的1000kV串补装置设计经验,运行经验还待积累,也没有相应的规程规范作为参考,因此亟需对特高压串联补偿装置开展关键技术及应用方案的研究工作。 项目在全面总结500kV及以下电压等级串补装置设计及运行经验的基础上,依托1000kV晋东南(长治)~南阳~荆门特高压交流试验示范工程扩建工程,对1000kV串补装置及串补站关键及专有设计技术进行研究,主要包括:系统设计及性能要求、电气接线、主要设备选择、串联补偿配电装置布置、串联补偿装置设备与导线及金具连接方式、串联补偿装置控制与保护等。项目根据实际工程的系统条件及设备制造能力,确定合理的串补装置参数、设备规范及保护和控制策略,为指导设备制造厂进行产品研发奠定了基础。同时,由于1000kV串补装置相对于500kV串补装置,其运行容量更大、电压更高、设备重心更高,因此开展了全场域的电场强度及抗震性能校验,优化了串补装置布置、设备连接方式和金具型式,在满足电气性能和机械特性要求的前提下,可尽可能地降低对环境的影响、提高抗震性能。 项目的主要研究结论均已应用于1000kV晋东南(长治)~南阳~荆门特高压交流试验示范工程扩建工程及后续的承德1000kV串补站的设计,使1000kV串补站的设计更加符合“安全可靠、先进适用、经济合理、环境友好”的原则,可有效节约工程造价,为串补工程的安全运行奠定了基础,项目的研究成果具有可观的经济效益和社会效益。1000kV串联补偿装置具有广泛的应用前景,其中1000kV锡盟-南京、1000kV蒙西-天津南、1000kV榆横-潍坊等多个特高压交流输变电工程均规划了1000kV串联补偿装置。 项目研发技术难度大,技术含量高,具有重大创新点,取得了多项专利及专有技术,总体技术水平达到国内领先水平,国际上尚无1000kV串补装置工程,对电力工程设计有重大促进作用。同时,为电力行业标准《1000kV串联电容器补偿装置技术规范》DL/T 127中国电力工程顾问集团规范《1000kV串补站设计导则》的制订奠定了技术及工程应用基础。
[成果] 1700470042 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:架空线覆冰长期以来都是电力输电线路的天敌,造成的危害将导致电力线路和变电站停运,以致大面积停电事故发生。OPGW光缆挂点高、运行温度低、缆径小,覆冰更严重,是线路倒塔、跳闸事故发生的主要诱因。但出于线路防雷需求,OPGW与铁塔之间的连接方式基本都采用逐塔接地方式,使得用于导线融冰的几种技术及装置都无法应用于OPGW线路除冰;且OPGW中光纤对应力和温度极为敏感,对融冰的技术条件和实施方案提出了更为苛刻的要求,一旦融冰电流控制不当,对光缆将产生严重损伤,甚至损毁,造成通信中断,进而影响电网的安全稳定运行。因此,OPGW融冰问题始终是线路融冰的技术难点,未得到解决。亟需突破OPGW线路电气可靠绝缘设计技术、覆冰状态实时监测和OPGW融冰电流温度控制技术等难题,实现线路安全融冰。 项目创新性地提出了适用于线路绝缘化改造和非绝缘化改造的OPGW融冰技术方法和整套技术解决方案;攻克了耐高温、耐高压、抗腐蚀融冰用绝缘导线关键技术,在国内外首次研制出具有自融冰功能的OPGW及附件系列产品;提出了光纤式覆冰厚度测量方案,解决了温度交叉敏感和风噪干扰问题,显著提高了覆冰预测可靠性和准确性;提出了基于覆冰厚度和光纤温度监测数据自动反馈的OPGW融冰过程自动化控制技术,搭建了集OPGW覆冰融冰在线监测技术和融冰电源温度自反馈调节功能于一体的OPGW融冰控制平台,实现了自动化融冰,保证了OPGW融冰安全性。建立了OPGW动态覆冰与融冰过程计算模型,提出了带并联间隙绝缘子设计布置取值方法和融冰电流计算方法,解决了OPGW在绝缘化改造方式下融冰时易发生冰闪、击穿和光纤烧断等的技术难题。提出了可融冰OPGW连接和融冰电源接入方法,研制了可融冰OPGW综合接续盒集光纤、融冰导体和融冰电源接入于一体,开发了轻型化可移动融冰电源,解决了灵活应对微地形、微气象条件影响的局部融冰问题。 项目共申请发明专利22项,授权发明专利7项,授权实用新型专利9项;授权软件著作权3项;发表论文19篇,编制标准3项;研制装置样机系统9台套。项目成果先后在湖南雪峰山、国网湖南省电力公司和国网江西省电力公司、国网北京市电力公司所辖覆冰区段内得到广泛应用。经反馈,项目经济效益显著,为覆冰期OPGW线路运行维护工作节省了大量开支,有效避免了因OPGW覆冰导致的通信系统及线路故障,保障了电网、通信网运行安全。 项目研究成果得到中国电机工程学会组织的成果鉴定高度评价,项目整体研究成果达国际领先水平。
[成果] 1700450961 广西
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:智能电网的发展方向是建设具有灵活、清洁、安全、经济和友好等性能的电网,节能发电智能调度是实现智能电网关键的一环。与传统的调度系统相比,智能调度具有“多目标”、“可控制”、“自适应”、“自处理”、“自决策”和“快速性”等特征。所谓“多目标”是指系统能协调“安全”、“经济”、“节能”和“环保”等多目标,可根据不同的任务状态制定不同的目标函数,最终达到总体最优的运行状态,即“多目标趋优”。“可监控”指可监测及控制设备的运行状态,出力情况及电网的潮流分布。“自适应”指可根据系统运行方式及实际情况设置运行参数,或充分利用风能及水情预测确立相应的约束。智能电网下,广而多的分布式发电的接入,随时都会导致系统功率失衡,因此应在调度过程中加以考虑和应用其预测结果,确立相应的备用及出力等约束,从而提高系统运行的经济性和可靠性。“自处理”系统能自动处理目标函数及约束的变化,并采用合理的算法解算出满足安全、经济、环保及节能的调度计划,指导系统运行。“快速性”主要指系统具有较强的负荷跟踪能力,能快速响应负荷的波动。大规模风电并网后,传统的人工协调调度方式不能满足智能电网下调度的要求。市场上急需一种具有更高的“可控制”、“自适应”、“自处理”、“自决策”和“快速性”等特征性能的智能电网发电调度系统。该发明的目的在于针对现有技术即传统面向对象编程的节能调度系统缺乏自主性、快速性和智能性等不足,提供了一种智能化、自决策、快速性等性能更高的基于JADE开发平台的智能电网发电调度多Agent系统。该系统包括:总调度计算Agent,以及各自独立与总调度计算Agent相链接的调峰调频Agent、发电序位管理Agent、市场管理Agent、目标管理Agent、机组管理Agent、安全管理Agent、检修管理Agent、备用管理Agent、负荷管理Agent和新能源机组管理Agent。每一个Agent均设有负责添加和更新行为的初始化模块、描述Agent所能完成功能的行为模块、负责激活行为模块中推理机行为的执行模块、信息储存模块(各Agent之间传递信息的模块,定义了收信人、发件人、发信息的目标、消息内容、传递的语言)和通信模块(负责消息的匹配、以及存储消息传递应遵循的规约)。该发明具有的优点:该发明基于JADE开发平台,充分利用多Agent的智能分散协调控制优势,建立智能电网下节能发电调度多Agent系统模型;当运行状况发生变化时(如风速、可用水量和机组出力等),各Agent能感知外部环境和条件的变化,通过相互协调、协商,获取所需知识和数据,按照定义的规则,启动推理及解算器,实现预期目标;同时各Agent相互独立,达到并行工作的效果,从而大大缩减调度决策时间,满足智能电网的目标和要求。通过应用实例表明,该发明适用于智能电网的发电调度,且具有很强的自适应性、快速性、自决策性等。
[成果] 1700450962 广西
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:针对节能发电调度的实施细节,构建具有分布式特征的节能发电调度多Agent系统,通过各个Agent之间相互协商、协调和协作,综合地制定优质的调度决策。研究Agent之间协调协作的策略;研究兼顾调峰调频,“三公”节能发电调度原则的新元素的调度模型;研究综合考虑节能环保指标的机组优先顺序指标的确定,动态确定机组的优先顺序;研究这一大规模、含混合变量、非线性、多时段、有时滞、含固定水头、变水头及梯级水电站的动态优化问题的多Agent实现方法;研究基于过滤器(filter)模式搜索方法处理离散量的算法;研究考虑机组组特性及系统物理现象的收敛策略;建立基于多Agent含分布式发电的大规模电网节能发电调度软件平台,并应用于实际系统。该项目的成果将为实现中国开展节能发电调度中的机组发电组合方案的制定、机组负荷分配提供理论与关键技术的支撑,具有重要的理论与应用价值。基于Multi-Agent理论的节能发电调度理论结构体系的构建基于Multi-Agent理论构建了节能发电调度理论结构体系的建立,包括多Agent系统的硬件结构,软件结构,单个Agent的组成,各Agent的推理机结构,Agent之间相互协作和通信的内容及方式。与传统的调度系统相比,该多Agent智能调度系统具有“多目标”、“可控制”、“自适应”、“自处理”、“自决策”和“快速性”等优势,为智能电网环境下节能发电调度系统的实现开辟一新的、有效地实施途径。满足节能发电调度多Agent体系的研究为建设适应智能电网发展的调度中心架构进行了有益的探索,该成果可为智能调度中心的建立提供参考依据。该成果主要体现在所发表期刊论文4篇,申请“基于JADE的智能电网发电调度多Agent系统”和“发电调度多Agent的可视化系统及其可视化方法”2个国家发明专利中。适合于机组组合问题的模式搜索过滤器算法利用模式搜索算法以及过滤器算法的最新研究进展,处理大规模、含混和整数变量、非线性、多阶段以及动态的机组组合问题。获得了一种适合于求解电力系统机组组合问题模式搜索-过滤器算法,该方法仅需要求取优化问题的目标函数及由约束条件构成的障碍函数值而不需要目标函数和约束条件的导数信息。该理论成果为电力系统中含混合整数变量的最优潮流、无功优化、经济调度等这一类问题的求解提供了理论依据,从而保证电力系统在安全运行的前提下取得最好的经济效益。该成果主要体现在所发表期刊论文11篇,获得论文奖励1篇,中国南方电网公司科学技术进步三等奖1项,广西电网公司科学技术进步二等奖1项中。适合于机组组合问题的改进迭代策略获得了一种改进模式搜索—过滤器算法,可在合理的时间内获得满意的解。该成果针对模式搜索--过滤器算法求解含0-1变量机组组合问题计算速度慢,效率低等不足进行改进:在连续域的搜索过程中,采用线搜索和域搜索相结合,对性态良好的问题利用其导数等信息进行线搜索,有效提高运算速度;对性态劣质的问题则采用域搜索,有效避免迭代发生振荡或过早陷入局部最优。该成果为实用化模式搜索—过滤器算法提供了保证。该理论成果体现在在中国电机工程学报所发表的1篇论文中。节能发电调度多Agent软件开发“采用JADE开发Agent + Matlab实现Agent的推理机+TOMCAT(Java的Web服务器)+Visual Graph基于com技术”开发一套基于安全、可靠、经济、节能及绿色的节能发电调度多Agent软件系统,为实际调度系统制定中长期、短期以及实时调度计划提供良好的理论依据和实践平台。将该成果应用于广西中调节能发电调度系统中,获得了中国南方电网公司科学技术进步三等奖,广西电网公司科学技术进步二等奖,申请了国家发明专利1个。
[成果] 1700390276 青海
TM6 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:2015年,国网青海电科院自主开展了“智能变电站计量系统检测及溯源方法研究和设备研制”项目的研究,解决了青海省无法开展电子式互感器、合并单元及数字化电能表的检定/检测工作的问题。项目通过开展数字计量设备检定/检测和溯源技术的研究,提出了基于高密度多阶差值DA重建方法的数字量溯源技术,研制了数字量模拟波形拟合器,实现了数字功率源的溯源;研制了“标准数字化母线PT模拟器”,解决了母线合并单元和级联间隔合并单元的采样同步性测试问题;提出了多功能精密时标标定的硬件实现方法,研制了可同时开展多台合并单元批量测试的合并单元校验仪。项目形成的技术报告将为国内开展数字计量设备检定/检测技术的深入研究提供理论依据,研制的检测设备将应用到今后青海省内智能变电站数字计量设备投运前的首检和投运后的周期检定/检测工作中。成果达到国际先进水平。
[成果] 1700430157 湖北
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:大规模储能是智能电网的重要支撑技术,是解决新能源消纳问题的重要技术措施,其中电化学储能系统具有响应速度快、建设周期短等优点,近年来日益得到重视。然而,应用于提高新能源发电消纳的储能系统还存在容量配置和布局规划不合理,储能与源网荷的协同作用互动性不强等问题,导致储能技术经济及社会效益不明显,影响了其推广应用。该项目从如何有效规划和开发储能电站使其接入电力系统以提高新能源消纳能力的角度出发,围绕储能电站配置与布点原则、集成与控制技术、源储网荷协调控制技术以及技术经济性评价等内容进行研究,形成的创新点主要有:提出新能源储能系统布点及容量的广域优化配置方法,依据电网母线电压偏差、电网电压总闪变裕度及风功率量化曲线,确定储能系统匹配容量,基于功率二阶网损灵敏度,确定接入点位置,建立了风电储能广域联合优化配置,实现了功率和能量的最优配比;提出混合储能系统平抑新能源功率波动控制方法,以抑制新能源功率波动为目标,以电池荷电状态和超级电容电压为约束条件,通过低通滤波实现不同类型储能设备间的功率分配,实现了混合储能系统联合作用;提出基于Z源网络的电池储能功率转换系统,以Z源网络替代传统双极型功率转换系统的DC/DC变流器部分,在电池与Z源网络间加设一个IGBT模块,实现了液流电池、锂电池及超级电容器的混合储能系统联动协调控制。该项目出版专著《风电并网技术》,授权发明专利7项,登记软件著作权4项,发表核心期刊文章16篇,其中EI9篇。项目成果成功在武汉、济南等地应用,系统运行安全可靠,解决了新能源发电的随机性、波动性问题,实现新能源发电的平滑输出,推进湖北省储能相关产业快速发展,提升湖北省内相关资源的综合利用水平和产品附加值。具有广阔的应用前景和市场空间,近3年来创销售收入4537多万元,实现利润1548多万元,上交288万元税金,节支近57亿元。
[成果] 1700390185 青海
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该成果是由自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上,适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位、幅值和波形,使电路吸收或者发出满足要求的电流,实现优化电能质量的目的;通过改变电压源的幅值连续平滑调节装置的无功输出,提升功率因数和稳定电压;通过控制电压源的波形,检测系统中的谐波,在装置输出中叠加一个与系统谐波相位相差180度的谐波与系统内的谐波抵消;通过控制电压源的相位,改变与系统的有功交换;采用分相控制,达到平衡三相负荷的目的。在供电形势较为复杂的农村配电台区,可有效的解决功率因数低,三相不平衡、电压波动、无功、谐波等主要问题。特别适用青海农村牧区电网实际,装置已通过国家电控配电设备质量监督检验中心的型式试验,安全可靠,安装过程简便,停电时间短,适合安装在城市、农村的高损台区。成果达到国内领先水平。
[成果] 1700510557 河南
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该项目属于动力与电气工程学科。目前河南省配电网投资相对不足,自动化程度比较低,现有的调度运行管理模式、配网管理模式已经不能适应城市发展的需求。在电网“三集五大”建设背景下,为推进配网调度运行的集约化、精益化管理,该项目将配网调度、监视、控制业务及其技术支持系统的多源数据资源进行有效整合和综合应用,最终实现配网调控一体化管理。该项目以提升配电网运行状态仿真分析、配网故障预判及调度控制能力为目标,从典型多源数据的收集与分析、仿真算法、软件开发和调控运行四个方面开展研究及应用工作。首先,对已有信息系统的既有数据进行融合集成,同时辅以必要的配网运行数据采集,实现PMS系统、主网SCADA系统、GIS系统、营销系统等多维度数据的融合集成,建立完整的配网数据模型,形成配网多源数据综合分析服务平台。其次,建立配网数据模型实现了配网数据视图逻辑一体化,在此基础上开发了具有配电系统扩展模型库、配电网故障分析判别方法库、规则库的智能配电网运行状态仿真评估监视系统,并拓展了配网安全管理、故障抢修流程管理、负荷转移、科学调度、危险点提示等功能。该项目系统基于配电网多源数据的融合分析处理,可以实现配电网运行状态仿真和故障研判,包括配电自动化故障信息的研判、用户报修信息故障研判、用电信息采集故障信息研判和人工置入的故障信息研判,为配网的规划设计、故障处理和分析、状态检修、运行方式优化等提供了有力的支撑,实现了电网量化运行管理配网管理由“定性”向“定量”转变。在配网线路正常运行时,可以动态了解负荷水平、负荷分布,停供电信息,改变对线路的“盲管”状态;在配网线路出现故障时能快速定位故障类型、故障位置,并进行相应的响应处理,大大改进故障时响应速度和处理时间,降低人力成本,提高配电工作管理水平和工作效率。该项目研究过程中已获得发明专利授权3项、实用新型专利授权6项。基于配电调控一体化模式的智能配电网运行状态仿真评估监视系统已在国网河南省电力公司开封供电公司、濮阳供电公司、新乡供电公司和国网山西省电力公司大同供电公司进行了实际应用,截止2016年12月已累计产生经济效益约1096万元。项目成果为智能配网的发展奠定了坚实的数据基础,进一步推进了配网调度运行的集约化、精益化管理,在智能配网自动化建设过程中起到辅助和推动的作用。随着规模化应用,通过降本增效,将会取得更显著的经济效益及社会效益。
[成果] 1700510162 河南
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:1.主要技术内容:该项目通过在工具库安全门上设置自动门锁,安全门上方内外两侧设置RFID读写器,在每个入库的工器具内部置入RFID电子标签,并在管理主机上录入需要出入工具库的工作人员信息,将各自的电子标签内置到工作人员佩戴的胸牌中,保证了工器具的安全管理和出入库的自动识别安全管理;并采用在安全门内部设置声光报警器,安全门内外墙壁上设置触摸显示屏的方法,对工器具的安全使用周期进行管理;通过管理主机对管理人员进行授权,方便新增工器具的录入管理。该项目为工器具的安全管理提供新的智能管理方法,优化了管理程序,改进了工器具的出入库管理方法和新增工器具录入技术,对工器具的安全使用周期管理技术进行了有效的创新,效果显著。2.授权专利情况:该公司先后获得10项实用新型专利,包括有:专利名称:安全工具存放柜,专利号:ZL201420436345.7;专利名称:一种基于RFID的工器具进出库管理系统,专利号:ZL201620303946.X;专利名称:一种基于RFID的工器具生命周期管理系统,专利号:ZL201620303947.4;专利名称:一种智能工具柜,专利号:ZL201620486710.4;专利名称:一种便于夜间寻找工具的反光结构,专利号:ZL201620486724.6;专利名称:接地线远程监控柜,专利号:ZL201520381715.6;专利名称:一种基于射频技术的电子标签式安全工器具检测装置,专利号:ZL201620391369.4;专利名称:变电站用限高装置,专利号:ZL201420657878.8;专利名称:接地线挂接装置,专利号:ZL201420657777.0;专利名称:一种机房停电智能短信报警系统,专利号:ZL201520244159.8。3.技术经济指标:工作温度:-20℃~50℃;充电温度:0~40℃;存储温度:-40℃~7℃;工作频率:865.7~867.5HZ;湿度:5%~95%;读取范围:6.09~304.8cm;写入范围:30.5~60.9cm;工作电压:220V;读写数量:≥2个;离地高度:50~500cm。4.应用推广及效益情况:安全工器具智能闭环管理技术指标,完全符合中国相关的法律法规,满足用户使用要求,达到或接近国外同类产品的质量和技术指标,整机的外观和内在质量均得到了用户的认可和赞誉。市场需求比较可观,销售量和利润逐年增加。该项目采用国内外先进的加工设备和先进的生产工艺,整个过程全部按照ISO9001国际质量管理体系组织生产,层层把关,确保产品安全和环保。其工艺稳定可靠,合理成熟、技术先进、操作系统自动化、节能、高效、不污染,具有良好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700510179 河南
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该项目属于电气工程学科。2011年国务院599号令颁布,明确了电力安全事故的分级标准及应急处置和调查办法,电网安全责任重于泰山。河南电网作为全国范围内唯一的跨区特高压交直流混联电网,是联系华北、华中两大同步电网的重要枢纽,电网风险的随机性、复杂性、隐蔽性日益增强。如何实现电网安全风险的全面、快速、准确评估是保障电网安全的首要任务,也是一项亟待解决的技术难题。项目紧密结合国务院599号令,以保障河南特高压交直流混联受端电网安全稳定运行为目标,在电力系统风险辨识、量化评估、准确定级、有效管控等方面开展了系统研究,主要成果如下:(1)构建了大电网运行安全风险评价多维指标体系;建立考虑确定性和不确定性、定性和定量的多维度指标群,从电网安全风险发展时限、影响层次、危害程度三个维度出发,涵盖静态充裕性、动态安全性,包括元件、回路、系统三个风险层级,覆盖电压越限、支路过载及失负荷等40项关键指标,实现对电网风险的综合全面评价。(2)攻克了大电网运行安全风险指标快速、准确求取的难题;首次提出并建立基于回路的可靠性停运模型,将基于元件的电网风险分析工作转化为基于回路的电网分析,有效的降低评估复杂度。首创基于多元件功率约束的改进潮流灵敏度失负荷风险算法,提出一种基于工程实用概率稳定分析的动态风险评估方法,实现电网安全风险多维指标的快速、准确求取。(3)创新了大电网运行安全风险定级和管控方法;提出以系统分指标和基于负荷-风险曲线的电网全局性风险评估方法,实现对电网安全性整体判断;依据国务院599号令和相关事故调查规程,针对不同的预想事故集,考虑风险事件的概率因素,实现依据危害程度的事件风险定级;制定《河南电网运行安全风险管理规定》、《河南电网运行安全风险量化评估技术规范》,完善了风险管理流程,有效指导河南电网规划、运行实践。(4)自主设计开发了大电网多维指标安全风险评估仿真平台;提出一种厂站元件图模自动映射技术,实现厂站图形与数据的自动识别匹配;提出一种考虑保护误动、拒动等随机因素的多故障集稳定自动求取技术和加速算法,实现电网全元件、全故障、全局性安全风险的快速自动量化评估。主要技术指标:(1)多维指标体系共包含3大类、40个指标;(2)系统级风险分为4个等级,0-999系统分;(3)事件风险分为8个等级,1-3000分;(4)仿真平台可应用于4万节点系统、涵盖21种保护元件和28套稳控装置,实现对28类故障自动扫描。项目取得集理论、技术和应用系统于一体的系列成果,相关成果得到广泛应用,截止目前共取得经济效益16561.5万元。鉴定专家一致认为项目创新性强、实用性高,整体达到国际领先水平。已获发明专利授权3项、软件著作权1项,发表论文16篇,EI收录9篇,核心期刊9篇。
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