输变电设备物联网关键技术与应用

中国电科院基于元器件的电能计量设备质量提升关键技术达国际领先水平

1月16日,电科院863课题的研究成果“输变电设备物联网关键技术与应用”顺利通过中国电机工程学会组织的专家鉴定,项目整体达到国际先进水平,其中在输变电设备物联网体系架构、全景信息集成方面达到国际领先水平。

2018年7月12日

电科院于2012年至2014年,协助省公司承担了国家863课题“基于物联网技术的输变电设备智能监测与全寿命周期管理”,研究基于物联网的输变电设备智能监测与全寿命管理技术,将物联网技术应用于输变电设备智能监测与全寿命周期管理。

7月11日,由中国电力科学研究院有限公司牵头承担的“基于元器件的电能计量设备质量提升关键技术”项目通过中国仪器仪表学会组织的科技成果鉴定。鉴定委员会认为,该项目在计量领域取得多项创新成果,总体达到国际领先水平。
电能计量设备是智能电网与用户的交互接口,电能计量设备的质量直接关系到电力交易的公平公正、电网运行的安全可靠和用电服务的优质高效,而元器件质量是电能计量设备质量的基础。
“基于元器件的电能计量设备质量提升关键技术”项目历时7年,提出了基于元器件敏感应力修正的可靠性预计模型,构建了多层级全要素的可靠性概率设计和故障控制技术平台,解决了设计缺陷识别率低、故障不可复现率高的难题。项目还提出了基于元器件型号识别、工艺监测、安装位置判定的Robert边缘检测图像识别方法,比对正确率达到97%,抽检元器件合格率从79.4%提升至89.2%,电能计量设备年故障率降低至0.15%。项目建立了电能表用元器件标准体系,涵盖了17类关键元器件和及其195种验收检验方法,建立了电力行业首个具有CNAS/CMA资质的计量设备元器件性能评价实验室,提高了检测效率,推动了元器件检测技术升级。
项目研究成果在27家省电力公司及数百家仪器仪表及元器件制造企业获得应用。依托研究成果申请国际专利2项,授权国家发明专利4项,授权实用新型专利8项,主编电力行业标准2项和国家电网公司企业标准16项。研究成果有效提高了电能计量设备的产品质量,显著推动了电能计量设备产业升级,产生了良好的经济效益和社会效益,应用前景广泛。来源:中国电科院

通过为期3年的研究,电科院构建了输变电设备管控的物联网体系架构,实现了输变电设备物联感知的一体化、通用化及智能化功能,研发出输变电设备物联网全景信息平台。电科院相关研究成果通过了中国信息安全测评中心、工信部电子五所、中国电力科学研究院等权威机构的测试,结果表明,其精确性、可靠性、安全性及系统功能满足国家相关规程、规范和项目设计要求。电科院在项目中取得的成果应用在了云南电网公司13座变电站、49条输电线路,取得了显著的经济与社会效益。

本项目的开展,对电力行业,特别是智能电网输变电技术方面的科技进步有着重大的推动作用。

从电力企业生产角度,输变电设备物联网的研究、开发与应用,解决了当前输变电设备的状态监测与全寿命周期管理中存在的信息共享不足、条块化管理、离线决策等技术问题,提升了现有的输变电设备管控模式,使得电网企业在满足技术可靠性的前提下获得了资产全寿命周期管理成本最优,实现了资产经营效益最大化。

从智能电网技术发展的角度看,输变电设备物联网是实现输变电设备智能化的重要技术支撑,对于提升输变电设备与电网安全稳定运行性能以及电网运行风险的管控,具有非常重大的科学和现实意义。项目所构建的输变电设备物联网为电力物联网的发展迈出了坚实的一步,是智能电网的网络属性的丰富和拓展,也是满足高效、经济、安全、可靠和互动的智能电网内在要求。

下一步,电科院将继续深化项目研究成果,做好高级别科技奖项的申报工作。

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