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缺陷提前发现+故障快速定位 让配网运行更可靠

来源:产品中心    发布时间:2024-02-08 23:41:15

5月16日,辽宁阜新蒙古族自治县供电公司王府供电所利用配电线路异常预警与故障快速处置装置与系统,...

产品介绍

  5月16日,辽宁阜新蒙古族自治县供电公司王府供电所利用配电线路异常预警与故障快速处置装置与系统,监测到10千伏麦王东线良官支线B相出现接地预警,具置在16号杆附近。王府供电所立即派人根据系统定位前往现场,排除了隐患。“利用这个系统,我们能提前发现线路设备异常,提高故障定位和抢修效率。”所长陆远波说。

  配电线路安全运作是支撑城镇和乡村居民生产生活可靠用电的重要基础。由于外力破坏、自然灾害等因素影响,配电线路易发生故障。为有效辨识故障、缩短抢修时长,国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院开展配电线路异常预警与故障快速处置关键技术探讨研究。研究成果获得了2022年度辽宁省科学技术进步奖二等奖。

  近年来,辽宁省城乡建设发展步伐加快,配电线%的增速,随之而来的是配电网精细化管理及供电可靠性要求的逐步提升。“在参加专业座谈会时,地市供电公司经常跟我们探讨配电网异常预警及故障快速定位的有关技术,希望提高配电网供电可靠性。”该项目第一完成人、辽宁电科院配用电技术中心配电主管田野说。

  2019年,辽宁电科院成立了配电线路故障预警及快速处置技术攻关团队,走访调研了多家地市供电公司,发现由于线路运行工况复杂,配电线路故障监测技术在实际应用中存在研判不稳定等问题。同时,针对渐发型故障,如果能提前发现并消除设备隐患,就能够更好的降低故障发生的概率。

  为此,自2020年起,辽宁电科院与中国电力科学研究院有限公司等单位联合开展配电线路异常预警与故障快速处置关键技术攻关,开发相应云平台及供运维人员使用的APP,并在多地开展试点应用。

  截至今年5月,国网辽宁电力已在5条10千伏配电线套配电线路异常预警装置,利用传感、通信和控制终端技术,实时、全面监测相关线路运作时的状态,提升了配电网运行可靠性。

  在研究过程中,攻克团队通过采集故障产生时的行波信号,基于双端行波定位技术,关联线路档距与杆塔等信息,实现配电线路故障的定位,首先研制出导线型故障在线监测装置与系统。

  辽宁电科院配用电技术中心配电副主管史可鉴介绍,该系统集供电、采集、处理、通信等模块于一体,利用安装在配电线路上的传感器监测故障信号,还可实时采集线路缺陷在向故障演变过程中所产生的异常电压、电流数据。对这些数据,攻关团队通过现场排查、标注异常波形的方式,构建了故障预警波形库,采用AI算法,将采集到的波形与库中波形相比对,初步实现故障预警功能。“我们在导线型故障在线监测装置与系统的基础上,增加故障预警功能模块,研制了配电线路缺陷定位与故障预警在线监测装置与系统。”他说。

  攻关团队发现,线路周围电磁环境的干扰会影响缺陷定位的精度与稳定性。因此,提高缺陷定位的精度与稳定性成为攻关团队的下一个目标。2021年6月,攻关团队在10千伏栗子房线技改工程中应用了双端行波时延值高精度估算技术。该技术是通过选取不同长度的行波特征波形获取多组时延值,排除偏差值后取平均值的方式,提升缺陷定位的精度与稳定性。在对该线路异常的研判中,缺陷定位精度从此前的80%提升至95%,针对同一缺陷的定位稳定性达到98%左右。目前,这一技术已推广应用至5家地市供电公司,实现故障预警6000余次。

  2022年5月,攻关团队将配电线路缺陷定位与故障预警在线监测系统和部分变电站已经安装的故障选线千伏及以上变电站中。针对非渐发型故障、因缺陷处置不及时引发的故障等,攻关团队采用多种AI算法,进一步提升故障定位的准确性和处置的效率。经过技术升级,攻关团队最终研制出配电线路异常预警与故障快速处置装置与系统。

  配电线路异常预警与故障快速处置关键技术在辽宁省应用以来,实现了配电线路缺陷提前发现、故障快速定位,提升了一线运维人员的工作效率,节约了人力物力。

  “从抢修人员加上车辆、工具的成本计算,如果每次抢修出动5个人,每次能减少3个小时的故障查找时间,单条线万元的投入。”陆远波介绍说。

  据测算,该项目成果如果在辽宁电网全部10千伏线路上应用,每年可使故障数量降低25%,减少运维成本约7700万元,增加售电收入约8700万元。

  目前,该项目成果不仅在辽宁电网应用,还在吉林、河北等省份的配电网运维中发挥了作用。相关系统和装置实现成果转化,目前已带来收益超6650万元。

  攻关团队依托该项目获得国家发明专利授权15项、实用新型专利授权10项,发表论文22篇。2022年5月11日,在项目成果鉴定会上,中国电工技术学会鉴定委员会认为,该项目整体技术达到国际领先水平,其中在配电网线路单相接地异常识别和故障选线方面达到国际领先水平。

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