故障监测

配电网与用电用户直接相连，是社会经济发展、服务民生的重要保障。但由于自然灾害、外力破坏、设备老化等多种因素会造成配电线路故障，导致停电，对百姓用电质量、社会生产造成影响，甚至存在引发火灾、造成人身触电的重大隐患。因此，亟需对配电线路故障监测与处置开展深入研究，以避免事故发生。

配电网具有线路数量多、线路复杂、用户数量多等特点，在实际运行中，易受到雷击、大风、树障、用户不规范用电等影响，造成瞬时性故障非常多，单相接地故障率高达80%以上，且故障点十分隐蔽现场查找困难,导致配网故障处理周期较长，影响供电可靠性。

变压器长期运行易遭受次同步振荡、区外短路冲击、空载合闸等恶劣工况影响，易发生绕组变形、匝间电弧、轻微匝间故障等早期故障，且故障发展迅速，极易引发变压器“燃爆”等严重事故，而传统的在线监测及变压器保护对此类早期故障应对不足。本报告介绍利用光纤漏磁场传感器技术，实现变压器早期故障的诊断和保护，具体包括：变压器匝间故障电-磁复合多状态解析模型的建立及对器早期故障特征量的分析；光纤漏磁场传感器、磁场差动保护装置的研发；变压器早期故障物理动模实验平台及保护样机测试；变压器早期故障监测和保护系统的研发及现场试运行。研究结论有助于提升变压器的运维水平，提高故障诊断的正确率。

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、运行稳定、效率高和外形多样等显著优点，在生产制造领域得到广泛应用。PMSM在工作中不断受到速度变化和负载波动等复杂工况的影响，不可避免地会出现各种故障，如轴承故障、偏心故障、退磁故障和匝间短路故障等。文中综述了PMSM常见故障类型，并总结了自动化领域中基于信号的状态监测方法的现有研究，以用于各类电气和机械故障的检测和诊断。随后，对诊断方法进行了总结，并分析了其优势与限制，探讨了不同信号处理方法在应用中的利弊。最后，根据当前研究现状，讨论了PMSM故障监测与诊断存在的问题和未来发展方向。

物联网电力设包含10KV智能分界开关及用户馈线故障监测与自愈控制系统是华仪电气股份自主研发，用于监控区域范围内的10KV用户配电设备及10KV线路，具有数据采集、故障保护和隔离、故障告警、故障定位及故障事件消息通知等功能的区域配电自动化系统，是物联网模式在配电行业的典型应用。 系统采用新一代FDR-100智能分界控制器进行数据采集和控制，通过DAMS-2000云平台集中分析、处理用户设备及线路数据，通过手机APP实时监控用户设备及线路的运行状态。系统主要适用于用于县☒ 局、发达区域镇供电所、大用户以及其它需要监控区域范围内10KV用户配电设备的场所；也可以作为大型配网自动化系统的配电子站使用。

项目授权发明专利40项，发表论文63篇（含SCI论文23篇，Scopus前10%高被引论文6篇，High Voltage (IF:4.71)封面论文1篇），出版中英文专著各1部。陈维江院士为主任的鉴定委员会认为本项目达到国际领先水平。英国物理学会会士Mawby教授、IEEE液体绝缘技术委员会主席Fofana等专家高度评价本项目成果。研制传感器通过了魏德曼电力科技（美国）等多家国内外权威机构检测。焦点访谈等权威媒体对光纤传感技术成果进行了专题报道。 项目研制的光纤传感器及监测系统应用于国内外电力、铁路等行业750kV及以下5000余台变压器，国内市场占有率超过80%，远销至美国等18个国家，近三年产品销售额7.5亿元。成果提升了变压器故障监测预警水平和负载能力，以河北电网为例，变压器故障率下降30%，变压器负荷限值提升6.7%。成果提高了变压器安全性和电网供电可靠性，推动我国电力装备制造业的智能化转型升级。

​11月15日，湖南湘西供电公司研发的配网缺相故障监测分析大数据应用在国网湖南省电力有限公司数管平台发布。

电力行业是国民经济发展中关系国家经济和民生最重要的基础能源产业，作为革命性技术，人工智能为智能电网的发展提供了广阔前景。通过云计算，大数据，数字孪生以及 AI 地图等人工智能技术，能够在能源生产和调度，资产跟踪和维护，故障监测和安全等方面均发挥重要作用。

10月28日，江苏省级配网管控系统发出告警：镇江某线路06号至10号杆区间出现缺相异常。运维人员根据系统推送的定位信息，快速处理了因外力导致的耐张塔头脱落问题，全程仅用几十分钟。这得益于国网江苏电力在配网缺相故障监测技术上的突破，推动了运维模式升级。

解决交流系统电缆高阻接地故障监测难题 主创团队：安徽电力经研院“孺子牛”质量管理小组