【正文】 供電局的配網(wǎng)管理自動化系統(tǒng)。公司依托廣西大學建立的研發(fā)中心擁有 RTDS 實時數(shù)字仿真器，電力云計算平臺，電網(wǎng)調(diào)度自動化實時仿真與在線監(jiān)控一體化平臺，電力系統(tǒng)高級應用軟件開發(fā)平臺，以及 BPA、 PSASP、 EMTDC 等先進仿真分析軟件，可為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行提供強有力的技術支持。 項目申請單位 ?? 項目協(xié)作單 位 —— 廣西西大優(yōu)能電氣科技有限公司，成立于 20xx年 10 月，注冊資本 1050 萬元，前身是具有 30 余年歷史的廣西大學電力系統(tǒng)最優(yōu)化研究所。 2)配電網(wǎng) 設備健康狀態(tài)多維度評估方法的研究 配電網(wǎng) 設備的運行可靠性有了很大提高，但隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，負荷的不斷增加，設備故障也時有發(fā)生。在項目實施過程中，本項目會與各檢測裝 置廠家進行技術交流，保證各儀器檢測通訊方式的統(tǒng)一，減低通訊方式解析風險。目前還沒有建立基于 配電網(wǎng) 設備狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息模型，需要建立一套關于 配電網(wǎng) 運行狀態(tài)評估模型、風險評估模型以及經(jīng)濟評估模型體系，提出 配電網(wǎng) 設備安裝狀態(tài)、風險、經(jīng)濟等多維度的科學評價方法。但是國外在局部放電在線監(jiān)測和集成化管理、設備健康狀態(tài)監(jiān)測集成化平臺化的研究較少。 國外不少研究機構對 配電網(wǎng) 設備的在 線監(jiān)測和故障診斷開始了積極的研究。同時，云計算作為計算服務網(wǎng)絡分發(fā)的新模式，改變了傳統(tǒng) C/S模式帶來難于維護、難以遠程協(xié)作等弊端，也避免了 B/S 模式漏洞百出之不足，大大簡化了基于云計算架構的大規(guī)模協(xié)同工作軟件開發(fā)，提高了運行性能及用戶體驗?！霸朴嬎恪保?Cloud Computing）是一種高可靠、高性能且綠 13 色經(jīng)濟的新型計算模式，是實現(xiàn)集中建設、集中管理、全局應用要求的創(chuàng)新道路。 而且 ，目前 對 配電網(wǎng) 設備健康 狀態(tài)進行 監(jiān)測 沒有建立統(tǒng)一的 存儲和 分析 平臺，供電企業(yè)之間一般采用移動儲存設備等方式進行所需計算數(shù)據(jù)的傳送。根據(jù)局部放電過程中所產(chǎn)生的各種放電現(xiàn)象，相應的出現(xiàn)了基于電磁波產(chǎn)生的瞬時接地電壓檢測法、超聲波檢測法、光測法、紅外檢測法、化學檢測法、射頻檢測法等檢測方法 ，并 初步在電網(wǎng)中進行了應用。為彌補周期性試驗的缺陷，新近發(fā)展起來的在線監(jiān)測方法已受到國內(nèi)外研究人員和工程技術人員的重視。近年來許多 配電網(wǎng) 網(wǎng) 突發(fā)事故，多是 由于 配電網(wǎng) 設備 局部放電所致。 20xx 年，浙江金華公司、山東青島公司、江蘇無錫公司、河北邢臺公司、湖 北荊州公司成為了五個首批配網(wǎng)狀態(tài)檢修試點單位，目前已全部通過驗收，為實現(xiàn)設備檢修機制的根本轉(zhuǎn)變奠定了較好的基礎。但是 國外在局部放電在線監(jiān)測和集成化管理、 設備 健康狀態(tài) 監(jiān)測集成化 平臺 化 的研究較少。 11 國內(nèi)外 不少 研究 機構 對 配電網(wǎng) 設備 的在線監(jiān)測 和 故障 診斷開始了積極的研究。 根據(jù) 經(jīng)驗 可知， GDP 較高 城市中， 社會 因停電 產(chǎn)生 的 損失約為預試停電和故障停電導致的 電費損失之和 的 10 倍， 那么 本 項目 成果 在 當?shù)?供電局進行 全面 應用后， 一年 的 間接 經(jīng)濟效益為 （ 50%） 億 元。 根據(jù) 經(jīng)驗 可知， GDP 較高 城市中， 社會 因停電 產(chǎn)生 的 損失約為 預試 停電 和 故障停電 導致的 電費損失 之和 的 10倍。按照發(fā)生故障后 造成 停電損失， 以及查找故障點、更換 設備 、試驗以及送電操作需要人力物力 來估計 。 間接 經(jīng)濟效益： （ 1）停電預試的經(jīng)濟損失 按照 10kV 開關柜 6 年一次停電預試 來 平均預估 配電網(wǎng) 設備 停電 預試驗的經(jīng)濟損失 。 因此 ，該項目的 成果將首先應用于 當?shù)?供電局 ，進而推廣至電網(wǎng)公司的各個市縣 局 ， 最后 在南方電網(wǎng)公司內(nèi)進行全面推廣 。平臺系統(tǒng)基于 4G 網(wǎng)絡傳輸技術，具備檢測與試驗數(shù)據(jù)采集，儲存，分析，診斷，管理等功能。 難以 通過計算機系統(tǒng)實現(xiàn)各類設備數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、狀態(tài)評估 、 故障預測 等高級應用功能。 目前， 運行單位逐步結合巡視開展了狀態(tài)監(jiān)測， 從 設備管理 、建設、運維、檢修、監(jiān)測與監(jiān)控等各個環(huán)節(jié) ，已 收集了大量的 配電網(wǎng) 設備 相關 數(shù)據(jù)。近年來，隨著 配電網(wǎng) 網(wǎng)規(guī)模的快速發(fā)展以及 配電網(wǎng) 設備質(zhì)量要求的迅速提升， 配電網(wǎng) 設備的定期檢修制度已不適應電網(wǎng)及設備的管理要求。平臺包括數(shù)據(jù)中心模塊、帶電檢測模塊、綜合診斷模塊、知識庫管理模塊、統(tǒng)計分析模塊等功能。 開關柜局放放電超聲波檢測技術應用 利用語音處理技術對音頻信號進行處理，提取表征局部放電的語音特征參數(shù)，選取最佳的特征參數(shù)組合，作為局部放電音頻信號的特征向量，提高局部放電檢測效率。 帶電檢測與停電試驗數(shù)據(jù)接入的研究 對平臺和檢測設備之間的通訊方式、數(shù)據(jù)傳輸速度的優(yōu)化等課題將要做專門研究。 預期成果成熟度水平 8 級（ 19 級） 項目負責人 意見 ： （簽字） 年 月 日 申請單位意見 ： （公章） 年 月 日 4 總部部門、直屬機構、 分子公司意見： （公章） 年 月 日 項目分工與計劃進度安排 項目相關單位及具體分工 單 位 具 體 分 工 項目申請單位 協(xié)作單位 1 協(xié)作單位 2 協(xié)作單位 3 計劃進度安排 任務名稱 開始時間 完成時間 主要內(nèi)容及交付項 配電網(wǎng) 檢測裝置通訊方式研究 對局內(nèi)目前使用的主要廠家的檢測裝置進行調(diào)研，制訂 配電網(wǎng) 設備綜合檢測終端與檢測裝置間 的數(shù)據(jù)通訊接口，接口方式擬采用 WIFI或 USB 接口方式；針對多種檢測方式，可考慮增加檢測裝置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口。并未真正實現(xiàn) 配電網(wǎng) 設備的在線監(jiān)測與優(yōu)化管理。 七、 科技成果的成熟度水平評判標準見附件 3。 三 、 項目摘要應簡要說明項目研究內(nèi)容和預期成果，字數(shù)要求 500字以內(nèi)。 二、 專業(yè)類別根據(jù)項目所屬專業(yè)種類中選擇。 六 、 科技經(jīng)費預算支出科目具體解釋見附件 2。但仍然缺乏一個能夠?qū)崟r智能通訊的平臺對 配電網(wǎng) 設備進行數(shù)據(jù)收集、實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，對 配電網(wǎng) 運行狀態(tài)評估模型、風險評估模型以及經(jīng)濟評估模型體系的研究也較少。研究成果可推廣應用于電網(wǎng) 公司 各地、市電網(wǎng)。 5 配電網(wǎng) 綜合智能檢測終端應用研發(fā) 對檢測終端應用的數(shù)據(jù)結構、界面 UI、功能架構進行設計， 配電網(wǎng) 綜合智能檢測終端將基于Windows 平臺進行研發(fā)，擬研發(fā)基本功能包括檢測 類型管理、檢測基本參數(shù)管理、數(shù)據(jù)管理、診斷分析、規(guī)范標準查詢 。 基于統(tǒng)計分析算法的規(guī)范標準值研究 借助于正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、威布爾分布及指數(shù)分布等統(tǒng)計分布曲線，擬合已有歷史數(shù)據(jù)，并評估出設備的局放狀態(tài)分界點和相關閥值等標準參數(shù)。 基于大數(shù)據(jù)與云計算的配電網(wǎng)設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷關鍵技術研究 通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)帶電檢測數(shù)據(jù)，試驗數(shù)據(jù)的采集、管理，建立診斷知識庫、應用各類診斷算法，對相關數(shù)據(jù)進行分析應用，提供數(shù)據(jù)交互與共享功能，實現(xiàn)經(jīng)驗共享。 6 項目組成人員情況 序號 姓 名 年齡 職稱、職務 工 作 單 位 任 務 分 工 張 鐿議 30 博士 廣西大學 系統(tǒng)總體設計 韋 化 60 副校長 廣西大學 理論分析 祝 云 40 博士 廣西大學 系統(tǒng)分析 李 濱 38 副教授 廣西大學 建模及算法 李佩杰 32 副教授 廣西大學 算法分析 陳碧云 38 副教授 廣西大學 算法分析 陽育德 42 副教授 廣西大學 建模及算法 張 弛 41 工程師 廣西大學 數(shù)據(jù)接口 白曉清 45 副教授 廣西大學 數(shù)據(jù)結構 黎靜華 32 教授 廣西大學 算法分析 李如琦 55 教授 廣西大學 算法分析 7 一、 目的和意義 長期以來，電力企業(yè)一直沿用 低效的“到期必修”的預防性試驗（ 即定期檢修制度 ） 對 配電網(wǎng) 網(wǎng)設備進行檢修，造成 了 應修隱患設備漏檢修，影響 了 其技術性能和使用壽命，嚴重的 情況下 會造成故障或事故，影響供電可靠性；更多的設備不該 檢修時 安排停電檢修，從而造成 了 人力、物力和財力的浪費。雖然信息化建設開發(fā)的運維基層平臺對 配電網(wǎng) 設備 監(jiān)測 和故障 診斷 起到了積極作用，但也暴露出以下方面問題： （ 1） 缺乏專門針對 配電網(wǎng) 設備健康狀態(tài)移動檢測與診斷技術相結合的數(shù)據(jù)平臺，設備健康狀態(tài)的總體診斷與評價不夠 。 （ 2） 配電網(wǎng) 設備狀態(tài)數(shù)據(jù)信息模型有待建設 目前還沒有建立基于 配電網(wǎng) 設備狀態(tài) 的數(shù)據(jù)信息模型， 仍 需要建立 配電網(wǎng) 運行狀態(tài)評估模型、風險評估模型以及經(jīng)濟評估模型，提出配電網(wǎng) 設備狀態(tài)、風險、經(jīng)濟等多維度的科學評價方法。 課題一，建立“ 云計算 平臺”研發(fā)智能終端應 用，實現(xiàn)一個移動終端對多種檢測裝置進行數(shù)據(jù)采集，進行數(shù)據(jù)控制；課題二，搭建 配電網(wǎng) 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷“云計算”平臺 研究（以下簡稱平臺）。 電網(wǎng)公司 已建成了 配電網(wǎng) 設備運維基層平臺，并已開展了 配電網(wǎng) 設備 的 狀態(tài)監(jiān)測， 具有了 一定的成果應用條件 。那么 電網(wǎng)公司 實施 配電網(wǎng) 設備 狀態(tài) 檢測和狀態(tài)檢修后，可以得到 保守 估計 的直接經(jīng)濟效益總量 為 ： 電網(wǎng)公司 配電網(wǎng) 設備的購置費 ?2?20%。 （ 2） 配電網(wǎng) 設備 故障損失和費用 若不能 及時 監(jiān)測 配電網(wǎng) 設備 狀態(tài)導致 配電網(wǎng) 設備發(fā)生 故障， 也會發(fā)生 停電損失 和 設備修復損失 。 （ 3）停電導致的社會經(jīng)濟損失 20xx 年 當?shù)?GDP 屬于 GDP 較高城市 。 若 保守估計采用本 項目 成果后，可減少 50%的社會經(jīng)濟損失。針對不同設備的具體情況，充分利用 配 電網(wǎng) 設備在線監(jiān)測系統(tǒng)、巡檢、各種試驗、檢修輔助決策系統(tǒng)等手段，開展科學的 配電網(wǎng) 網(wǎng)監(jiān)測和故障診斷勢在必行。例如 Integrated Maintenance System 軟件系統(tǒng)，就應用了 Intra、Inter 和 GIS(地理信息系統(tǒng) )等新型計算機技術，較 為明顯地改變和提高了 配電網(wǎng) 設備的監(jiān)督管理水平。目前全國已全面啟動了配網(wǎng)狀態(tài)檢修工作，已建立起較為完善的配網(wǎng)狀態(tài)檢修管理體系、技術體系和執(zhí)行體系。 配電網(wǎng) 設備在長期運行中必然存在電的、熱的、化學的及異常狀況下形成的絕緣劣化，導致電氣絕緣強度降低，甚至發(fā)生故障。由于檢測是在停電狀態(tài)下進行的，因而無法展現(xiàn)絕緣狀態(tài)在電場、熱場和機械應力作用下發(fā)生漸變而劣化的過 12 程， 因 而不能對 配電網(wǎng) 設備的維護檢修提供合理的建議，造成了大量的人力、物力和財力的浪費，甚至造成誤判，形成大的停電事故。因此 ， 局部放電檢測按檢測的物理量性質(zhì)分有電檢測法和非電檢測法。 由 上述分析可知 ，在現(xiàn)階段 進行 配電網(wǎng) 設備的局部放電測試需要 檢修 人員 同時 利用 多個 設備 進行操作 ， 對檢修人員 的專業(yè)操作水平要求高，而且由于 配電網(wǎng) 設備 眾多 ，檢修人員需要進行檢修的工作量大，檢修 工作 總行程 公里數(shù) 非常 大 。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，迫切要求 配電網(wǎng) 設備狀態(tài)監(jiān)測 和故障診斷 由單人單設備 多次 工作模式向 智能 綜合系統(tǒng) 工作的模式轉(zhuǎn)變。 在此基礎上，云計算使建設與運行維護工作集中到數(shù)據(jù)中心端，并將軟、硬件進行大量虛擬化操作，由此帶來的創(chuàng)新建設和管理模式將極大減少相關人力資源的使用量與電力、場地、安保等方面的消耗，帶來長遠的經(jīng)濟效益。綜上所述， 創(chuàng)新性 地進行配電網(wǎng) 設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷“云”平臺的 開發(fā)， 可以 為 配電網(wǎng) 設備的狀態(tài)檢修工作提供技術支持 ，從而極大 地 提高 電力企業(yè)的經(jīng)濟 效益 。例如 Integrated Maintenance System 軟件系統(tǒng)，就應用了 Intra、Inter 和 GIS(地理信息系統(tǒng) )等新型計算機技術，較為明顯地改變和提高了 配電網(wǎng) 設備的監(jiān)督管理水平。福建省內(nèi)部分城市開展了一些 配電網(wǎng) 網(wǎng)設備狀態(tài)檢修的初步工作，但總體水平相對滯后，處于起步階段。 （ 1）與 電網(wǎng)公司 現(xiàn)有的檢測設備數(shù)據(jù)通訊 項目在多種裝置通訊方式的解析上，面臨著多種檢測方式、檢測裝置、廠家、通訊協(xié)議，造成在多種檢測通訊方式解析過程中較大的工作量，同時，由于各廠家協(xié)議開發(fā)程度不同，又給各通訊方式解析帶來了一點困難。 1)配電網(wǎng) 設備健康狀態(tài)評估模型的建立 針對 配電網(wǎng) 設備特點，建立基于 配電網(wǎng) 線路的數(shù)據(jù)模型，將地理信息、設備位置、設備臺帳、健康狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)等進行集中呈現(xiàn)，統(tǒng)一調(diào)度；并對設備的狀態(tài)進行狀態(tài)、風險評估。 16