5.5.4.高压大容量变电站设备智能化关键技术与规范
(一)研究目的面向南方电网安全运行、维护方面的需求,针对智能化电网中变电站关键设备的运行、检测、维护问题,实施高压大容量变电站设备智能化关键技术与规范研究。
(二)主要内容
开展智能变电站中高电压、大容量一次主要设备的智能化关键技术的研究,包括智能能变压器、智能开关、智能互感器等技术研究与应用。
研究高压大容量变电站关键智能化设备的运行管理技术,研究适用于高压设备智能化后的技术管理规范和相应维护技术,提高智能高压设备的标准化程度、开放性和互操作性。建立智能化互感器校准技术体系,研制检测装置。
研究设备智能化对其它领域的影响和技术要求。
(三)预期成效
1)新型互感器的智能化技术与实现,达到测量、计量、录波、电能质量检测等功能一体化。
2)高压断路器、变压器智能化技术与实现,达到主要指标的在线实时监测与诊断。
3)智能化高压设备的检测与校验技术。
4)建立高压设备智能化的技术与管理规范。
5)提出智能变电站一次设备技术标准,制定相应规范,指导未来智能变电站的建设和运行,提高智能变电站的标准化程度、开放性和互操作性。
5.5.5.输变电设备在线监测综合运行管理和预警系统
(一)研究目的面向南方电网安全运行、维护方面的需求,针对电网中关键设备的运行、检测、维护问题,开发输变电设备在线监测综合运行管理和预警系统。
(二)主要内容
研究大容量、高电压的重要变电设备如变压器、互感器、直流套管等电容型设备、高压开关、GIS、高压电缆等的绝缘诊断及在线监测技术和诊断技术,研制出实用的设备在线监测系统和管理系统,逐步建立各种主要设备在线监测和诊断的缺陷判断标准。
建立状态监测装置的性能校验、接入安全、通信方式和应用技术规范的标准体系。统一规范各类设备的主要状态参量和监测项目,研究各种监测项目的检定方法和诊断流程,确定监测装置的准入条件。
研究基于风险的变电设备状态评估方法,制定以可靠性为中心的检修策略。研究设备状态、参数的预测和趋势分析方法,研究设备剩余寿命估算方法,建立设备的全寿命周期管理体系。
研究变电设备运行状态监测以及运行环境监测网络的拓扑结构、通信规范、数据传输与数据存储等关键技术。研究故障诊断理论、人工智能技术、风险分析方法等在远程诊断中的应用。研究变电设备运行信息、环境信息和状态信息的综合方法和动态预警策略,以先进的信息化、自动化和管理技术为基础,实现输变电设备状态全景信息的可视化。
输电线路监测技术。研究利用新型检测设备(紫外、红外)检测绝缘子和导线性能的技术和规范;研究直升机、无人飞机(飞艇)、机器人的巡线技术和规范;研究在线路安装传感器,实现监测导线、杆塔、绝缘子、以及气候的输电线路运行状态数字化、可视化和免巡线的技术。研究基于输电线路状态风险评估的状态检修技术和全寿命周期管理的信息化技术。
(三)预期成效
1)建立各种主要设备在线监测和诊断的缺陷判断标准。
2)建立变电设备状态监测标准化体系。
3)研制出实用的变电站设备在线监测系统和管理系统。
4)完善基于风险的设备状态评估方法。
5)提出输变电设备动态预警策略。
6)实现输变电设备状态全景信息的可视化。
5.5.6.智能电网电力通信综合解决方案研究和应用
(一)研究目的
本项目通过智能电网各类业务及其对通信的需求分析,提出适用于未来智能电网的综合电力通信解决方案,为智能电网发、输、变、配、用等领域提供平台支撑,形成相应的技术标准,指导未来智能电网下电力通信网的规划、建设、运行。
(二)主要内容
研究智能配电网通信解决方案,重点分析不同类型配网业务对通信的要求,研究利用工业以太网、无源光网络(xPON)、无线公网、无线宽带技术(WiMAX)、中压载波技术等不同技术体制满足配网业务的可行性,形成建设方案,对组网模式、可靠性、网络扩展性、资源利用率、投资经济性、网络建设与维护等分析,开展技术测试,搭建试验网,形成适用于南方电网的配网通信技术标准。
研究智能输电网通信解决方案,研究配变检测、低压集抄、大客户负荷管理、营配一体化AMI、智能表计、充电站、充电桩等各类智能用电业务对通信的需求,研究光纤入户(OPLC+xPON)、无线宽带技术、中压载波、无线公网等不同技术体制满足智能用电业务的可行性,形成建设方案,进行光纤入户试点,形成南方电网智能用电通信技术标准。研究开发通信模块与智能终端(含智能表计、智能插座、充电桩计费器、智能家电等)之间标准化接口,通信模块实现可插拔,可根据PLC、GPRS、CDMA、3G、无线宽带技术等不同技术随意更换。
研究智能输电线路监测通信解决方案,研究利用OPGW光缆资源和短距离无线传感网技术,实现高可靠性、高带宽、可视化的智能输电线路监测,重点研究通信设备的铁塔安装方式及光缆解口方式、设备可靠供电、维护管理等。重点研究无线传感网的通信技术体制、通信模式、带宽、时延、速率等,形成南方电网输电线路监测通信技术标准。
研究智能光交换网络ASON传输电网控制信号的技术标准和应用方式,增强光通信网络抵御多点失效的能力,提高电网控制信号传输通道的自愈能力和生存能力。研究各类电网业务如何利用ASON网络实时业务网络保护、抗多点失效、动态业务恢复等功能,提出业务规划和应用标准。研究ASON在南方电网主干、省、地三级通信网规划建设的可行性,提出自动交换光网络规划建设标准,指导各级通信网的建设。
研究各类时间同步系统的技术特点、稳定性以及受国际政治干扰的因素,重点研究基于“北斗+GPS”双时钟源的时间同步系统的可靠性、稳定性、安全性问题,并展开试点应用建设,形成南方电网时间同步技术标准,为智能电网各类业务提供高精度的时间。
(三)预期成效
1)形成智能配电网通信解决方案、研究智能输电网通信解决方案、研究智能输电线路监测通信解决方案、南方电网智能光交换网络建设方案、“北斗+GPS”双时钟源的时间同步系统建设方案,解决智能电网发、输、变、配、用各类业务的通信需求。
2)形成南方电网智能用电通信技术应用规范、形成通信模块与智能终端之间的接口标准、南方电网OPLC技术应用规范、配网通信应用技术标准、电网无线宽带技术应用标准、南方电网输电线路监测通信技术标准、南方电网ASON技术规范等技术标准,智能南方电网智能电网下通信网规划、建设、运行。
3)形成智能用电通信模块应用专利,形成电网控制信号在ASON网络下的业务保护、恢复模式的应用专利。