多参量

对多源电力感知终端产生的异构多参量数据进行融合分析，是实现配电网数字化转型的关键。目前，电力多参量融合仍以同构多参量融合和决策级异构多参量融合为主，异构、多源的融合及分析技术薄弱，无法满足数字化配电网下的异构多参量深度融合需求。他首先对电力数据的融合模式进行总体性介绍；然后针对异构多参量数据结构相异，融合难度大，而传统决策级融合信息损失量大，融合精确性低的问题，提出一种特征级融合框架，并进行场景验证；最后对电力数据融合对可能的发展方向以及面临的问题进行展望。

我国能源安全的新战略为我国能源转型发展、构建“清洁低碳、安全高效”的国家能源体系提出了新要求。以电网为核心的能源互联网和泛在电力物联网正在加速发展。但是，由于高电压等级电网中（尤其是特/超高压电力设备）通常伴随强电磁场，而强电磁场对传统无线传感器的可靠性造成了严重影响，导致高电压等级电网缺乏可靠的传感器。这一瓶颈制约了电力物联网的发展。针对以上问题，我们研究了抗电磁干扰微纳传感器及无线通信技术。基于新材料和器件的温湿度、电磁场、压力、声学等多参量微型传感芯片和封装技术，实现能够适应高电压等级电网复杂工况的微型传感器；研究了多层超表面微结构，实现抗电磁干扰的功能表面并与传感器集成；研究基于抗电磁干扰的功能表面的无线传感通信技术，解决微型传感器在强电磁干扰环境下的通信问题；研究了基于人工智能的故障诊断算法，解决了传感器的智能化问题。

8月28日，陕西西安供电公司330千伏上苑变电站运维人员应用设备资产精益管理系统输变电在线监测模块，查看该站1号、3号主变压器套管介质损耗、电容等状态数据，保障设备正常运行。相关数据由国网陕西省电力有限公司电力科学研究院自主研发的变压器套管多参量状态在线监测装置采集。

文章针对监测装置现场取电难的问题,为智能电网盲区和多事态区监测提供解决方案。本研究设计并实现了一种可用于电网智能感知的光纤光栅传感系统,由多参量的光纤光栅传感器和解调仪组成,该解调仪采用可调谐激光器作激发光源,以20×70×90mm的微型体积,实现2W的低功耗。系统解调仪最多可容纳4通道光纤光栅传感器,重量小于500g,分辨率为0.5pm,精度±2pm,测量频率可达100Hz,光信息可通过电力通讯光缆传输,满足多数电网设备监测需求。该传感系统功耗低、体积小,可实现多参量监测,完全满足智能电网现场供电和通讯难、事态多发的监测需求。

10月8日，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院研制的储能电站热失控多参量预警系统在南京江北储能电站上线运行64天。该系统实时监控站内电池预制舱状态，一旦出现早期热失控迹象，可及时发出预警。

随着能源互联网建设的持续推进,大量的传感器接入到系统中,获取的感知数据是海量级的,导致系统传输压力大、主站计算负荷重。传统的传感信息获取处理方式存在数据良莠不齐、数据缺失、格式不统一的问题,引入边缘计算技术定义了智能感知的系统框架,就地实现数据的处理与判决,通过云边协同机制优化系统设计。文章首先给出了多参量智能感知数据优化传输方法,其次提出了面向多参量感知的边缘计算算法的设计方法,涉及数据统一、数据辨识、分布式群智几方面,最后落地在输电线路巡检,在微风振动、舞动分析、增容设计、视频分析、云边升级等方面做了尝试。

报告首先指出目前容量电力变压器健康状态在线监测和故障诊断方面所面临的挑战，其次介绍了适用于复杂多物理场环境的高可靠多参量无源感知技术研究现状，及设备状态智能评估技术的研究进展，最后指出融合高可靠无源感知技术及智能评估技术，革新现有设备状态评价和预警体系，形成变压器“在线监测-评价预测-运维检修-故障切除”的先进智能诊断体系是未来重要研究方向。

随着能源互联网建设的持续推进，大量的传感器接入到系统中，获取的感知数据是海量级的，导致系统传输压力大、主站计算负荷重。传统的传感信息获取处理方式存在数据良莠不齐、数据缺失、格式不统一的问题，引入边缘计算技术定义了智能感知的系统框架，就地实现数据的处理与判决，通过云边协同机制优化系统设计。文章首先给出了多参量智能感知数据优化传输方法，其次提出了面向多参量感知的边缘计算算法的设计方法，涉及数据统一、数据辨识、分布式群智几方面，最后落地在输电线路巡检，在微风振动、舞动分析、增容设计、视频分析、云边升级等方面做了尝试。

本项目面向高压电缆运行故障预警以及安全在线监测的技术需求，突破了常规光纤传感技术只监测单一参量的局限，取得了如下创新成果：提出了同轴双包层结构局放声发射振动传感光纤技术，解决了信号高灵敏度和宽频带监测相互制约的难题。基于光纤内干涉技术，克服了传统光纤干涉仪参数不易控制的问题，实现400kHz的监测带宽，能够覆盖局放声发射监测的主要信号频段，构建了高压电缆高性能监测的敏感“神经”体系。研制了高泊松比硅橡胶灵敏度增强的光纤传感器，突破了光纤检测微弱局部放电声发射信号的难题，基于弹性体增强技术，实现了1.7rad/(m·Pa)的声发射振动探测灵敏度，为高压电缆实时监测局部放电预警提供了超敏“感官”。提出了分布式光纤传感系统的高精度信号提取技术，形成了多物理量交叉互验的事件分析定位方法，有效克服了由于信号衰落而导致误报的难题，建立的“点-线”结合的电力电缆多参量监测系统，实现了基于振动、温度、局放等多参量智能监测平台，为电力基础设施的安全预警提供了智慧“大脑”。该项目授权发明专利11项，软件著作权1项，电力行业标准1项，发表论文15篇，经查新“……该项目综合技术达到国际先进水平……”，特别是“在光纤弹性体局部放电传感灵敏度增强方面”经鉴定“……处于国际领先水平。”本项目提高了高压电力电缆局放等多参量信号远程在线监测和诊断的智能化水平，高度契合能源互联网企业建设电网运行状态智慧监控与诊断的技术需求。项目成果可推广到架空地线、相线、杆塔、变压器、开关等输变电设施温度、应力的监测，乃至石油测井、油气管道监测等能源领域，产业化前景显著。

面向高压输电线路架线安全高效施工与绿色数智化转型重大需求，研发了磁齿轮永磁无刷复合电机驱动的绿色施工装备；研制了施工过程多参量智能监测装置和全天候弧垂观测机器人；研发了输电线路架线施工全过程三维数字化平台。