故障风险

针对制氢站系统复杂，易受到外部攻击，进而引发连锁故障及严重安全事故的问题，采用基于事件树的连锁故障推演方法，明确了制氢站设备连锁故障的后果和发生概率。在此基础上建立了考虑安全性、经济性和环保性的连锁故障风险评价指标体系。考虑到造成严重后果和影响的不精确性和不确定性，采用模糊隶属度函数进行评价指标的模糊化。最后建立了基于证据推理的风险评价模型，并应用到制氢站设备的风险评估中，实现了制氢站设备的风险评价和排序。实例分析表明，该方法可行有效，为下一步制定制氢站设备安全防范措施提供了依据。

传统继电保护在故障发生后隔离故障，是一种“被动保护”；需要一种控制故障后果的“主动保护”体系初步研究表明，双馈风电机组可参与系统紧急功率控制，风电可变得更友好；因为电力电子设备的电压敏感性，保护工作者不仅要关注短路电流、电压，还要关注电压无功控制方法。 利用动态气象信息，可在线辨识输电线路的故障风险和短时潮流冲击耐受能力，构造输电线路的动态热保护。

项目的实施可为电网电缆输电线跆故障智能诊断系统的工程化应用草定基础，也为进一步研究和全面实现电力电缆线路的故厚预警预报提供重要技术支荐，主要应用优势体现在以下几个方面： (1)构建电力电缆多源测试数据、运行状况、电缆基础参数与电力电缆运行状态的关联体系，以单条电力电缆为最小单元的电力电缆风险评估软件的应用可获得相关电缆运行状态的科学评估结果，为电缆线路运维部门主动规避故障风险提供辅助决策信息。同时，以电力电缆有限元分析软件为辅助，提出了有选择、有差别、有针对、有偏重的电力电缆运维检修工作策略，以达到电力电缆运维检修工作的经济最优。 (2)提出了基于有限元法的电缆三维立体电场分析方法，揭示了电缆本体及附件从缺陷产生到故障的电场分布演化机理，发现了其故障下的电势梯度和电场强度变化特征，实现了从电缆故障表象到原因的逆推。在实用性、先进性等各方面部达到了新的技术高度。 (3)提出丁工频、振荡波、超低频不同激励源下局部放电的等效评估方法，揭示丁三种不同激励源输入参数与电缆局部放电响应特性的关联关系，确定丁振荡波、超低频电压试验在电缆绝缘缺陷诊断中的最优应用场景。提出丁基于改进BP神经网络算法的电缆放电模式识别方法，从三维放电谱图中提取了正负半波的偏斜度、峰值个数等七个权值最优的特征量，准确辨识电缆产品质量不良、施工工艺不当的典型缺陷，解决了电缆局部放电类型识别率低的难题。本项目具备非常广阔的推广应用前景。

本项目依托CAP1400重大专项课题，结合我国在海外的现有技术服务市场及未来技术发展等需求，研发了一套能够完整支持核电厂物理启动试验，软、硬件相结合的先进反应性测量系统SMART，实现了相关软、硬件设备和技术的国产化和自主化，摆脱了对国外技术、设备的依赖，并出口到巴基斯坦恰希玛核电站，实现了工程应用。 本项目成果可用于支持国内、外的二代和三代核电厂采用包括动态棒价值测量技术在内的先进物理启动技术，高效、准确地完成调试、换料启动期间的物理试验，有效节省关键路径时间，相对于传统方法，每次大修能够节约约1天的关键路径时间，显著提升核电厂的负荷因子，带来可观的经济效益，同时减少物理试验期间的硼废水排放，具有显著的环保效益。 本项目成果依据大量的试验经验，进行了创新性设计，除了能够完整支持动态棒价值测量和物理启动试验以外，与国内、外同类技术相比，还具有如下优势：1）采用高度集成设计的软硬件系统，通过软件设计优化，挖掘反应性仪硬件系统的功能和性能，掘弃了传统反应性仪采用周期信号仪、多笔记录仪等辅助设备的设计，有利于减少硬件投资，降低硬件故障风险。2）采用可扩展接口设计。具有通用性强的可扩展接口，必要时可以连接其它仪表组成新的测量系统，从而最大程度增强灵活性，减少用户硬件投资。3）高度容错式设计。采用容错式软件设计，对于试验期间的潜在用户输入、操作失误，可在离线分析时予以纠正，从而最大程度地避免重复试验过程。

深入挖掘公司生产信息管理系统已有的海量设备状态量和不良工况等数据，改进变压器状态评估体系，基于故障风险、设备价值和健康状况等信息，运用状态检修、资产健康中心等管理平台，深度剖析设备级别、风险分级水平与检修策略内在联系，应用创新提出的电力变压器绕组变形电容电抗联合分析法进行精确评价，并结合标准化精确诊断管理流程的闭环，实现全维度定量诊断变压器关键组部件损坏程度及位置的目的，提高了系统变压器的运维管控精准度及管理水平。 打通数据壁垒，构建大数据共享平台，实现不同维度数据之间的关联分析；实现变压器相对抗短路能力、设备风险值、设备级别三个“量化”，实现大数据分析评价体系创新；创建了群组变压器标准化精确诊断管理流程，并创新提出变压器绕组电容-电抗联合分析法，解决定量诊断变压器绕组变形程度与变形位置的行业难题，填补国内技术空白。

本文分析了目前电力系统连锁故障风险评估方法的不足，并根据连锁故障的特点和风险评估的要求，将区间故障树和模糊综合评估方法相结合，提出了基于区间故障树的电力系统连锁故障风险模糊综合评估方法。该方法通过区间故障树建立连锁故障的概率计算模型，采用负荷损失指标对连锁故障的后果进行评估和等级划分。然后，使用模糊性语言评估风险水平等级，采用隶属函数来确定风险等级的隶属度，并依据评估数据给出风险等级的释义和相应的预防指导方案。基于区间故障树的电力系统连锁故障风险模糊综合评估方法能够处理连锁故障中的不确定性问题，全面反映连锁故障的发展特点及其对电力系统造成的危害，而且能从定量的角度反映风险水平的高低，为连锁故障的预防和控制提供参考依据。最后，以IEEE10机39节点系统和某地区实际电网为例，验证了该方法的有效性和实用性。

本项目通过对基于激光 LiDAR 的电力工程勘测、施工验 收以及线路运维等关键技术的研究，建立一套集电力工程勘 测、验收以及巡线为一体的基于激光 LiDAR 的输电线路智能 运维解决方案和管理平台，有效实现低成本、大比例尺地形 图快速成图、在仿真场景下进行输电线路通道可视化，准确 识别线路通道中的异常和安全隐患、进行输电线路路径规划、 危险点分析、交叉跨越和对地弧垂测量以及运维策略制定等 功能，为输电线路的设计、建设和维护提供方便、快捷、准 确的技术，更有效的保障输电线路运行的安全稳定。项目成果大幅提高输电线路建设的可行性，降低运维成 本，有效保障电网的安全稳定运行，带来巨大的经济社会效 益。提供一种勘测测图新方法，降低测图工作难度，块状测 图工期上比传统人工测量缩短约 70%以上，费用降低 50%~60%；提供一种全新电力工程的验收方式，降低人工成 本投入，平均每年可节约验收成本 120 万元；提供架空输电 线路巡检任务规划方法，实现无人机自动飞行，减低人工导 致输电线路故障风险，降低无人机飞手培训成本 50%以上； 提供一种高效率、高准确度的运维方法，保障电网安全运行， 每年降低输电线路巡检工作成本 458.3 万元。

本项目属于电气工程学科领域，包括1项国家标准和1项电力行业标准。 随着生态环境持续改善，鸟类资源不断丰富，鸟类活动引起的输电线路故障已成为三大主要跳闸原因之一。涉鸟故障防治工作已成为电网设备运维的重要内容之一。由于关键技术及标准规范的缺失，涉鸟故障防治工作仍主要依靠运行经验，项目投入粗放，效果差，电网与鸟类和谐共处难以实现。 本项目标准从电网涉鸟故障精准分级防治出发，首次提出基于电网运行与鸟类习性规律的涉鸟故障地理风险分级方法，2016年28家省级电力公司依据标准完成分布图绘制，实现了电网涉鸟故障防治的差异化设计、运维和改造；项目系统提出基于鸟类保护的鸟巢处理行为规范和以疏导为主的电网涉鸟故障生态防治方法，构建的“电网涉鸟故障差异化生态防治”技术标准填补了国内外标准的空白，在提高电网安全稳定运行水平的同时，促进了鸟类保护和生态文明建设；项目提出了杆塔涉鸟故障风险区域划定方法，形成全面系统的涉鸟故障防治装置技术规范，为供电企业差异化精准防治和珍稀鸟类保护提供了技术依据，提升防鸟装置的产品质量，降低防治投入成本。 在标准编制过程中，依托国网江西省电力有限公司电网涉鸟故障预警及防治技术实验室、河南省涉鸟故障工程技术研究中心的试验条件，研发了一套鸟粪模拟推进装置，提出了鸟粪模拟溶液配比及鸟粪污染绝缘子涂污方法。规范了110kV～500kV线路鸟粪闪络防护范围，优化了防鸟装置设计，并在工程上成功示范应用。研究相关成果获得国网公司级和行业级科技奖励2项，省公司级科技奖励2项，获得发明专利4项、实用新型专利13项、软件著作权6项，出版专著5项，发表核心及以上论文20篇，有效支撑了项目标准编制工作。 项目组采用“科技研发、标准制定与工程应用一体化推进”模式，创新性地构建“电网涉鸟故障差异化生态防治”技术标准，达到国际先进水平。项目成果应用于27家省级电力公司，以江西省为例，近3年不仅涉鸟故障次数降低53.8%，而且防鸟资金投入下降了39.7%。以国网江西、河南、青海电力、上饶志远、赣州联银、河南四达等为代表的电力企业和装置制造厂家，通过应用标准累计实现直接和间接经济效益1.4亿元。项目成果使以经验为主的传统防鸟方式向差异化、规范化的现代防鸟体系转变，保证了电网安全可靠运行，使珍稀鸟类在电力线路找到适宜的筑巢区域，得到中央电视台等权威媒体报道，有效契合十九大提出的“坚持人与自然和谐共生”、“推进绿色发展”的理念，具有显著的经济和社会效益。

主要介绍蓄电池运维新模式，改被动维护为主动维护，标本兼治，解决蓄电池本体的本质问题，利用在线除硫技术和智慧运维监测技术，依托大数据，通过科学的算法，准确预估蓄电池的SOC和SOH,激发蓄电池本身应该有的潜在能力，发挥蓄电池最大的使用寿命和可靠性，从而降低蓄电池故障风险，提高直流电源系统的本质安全。