智能监测

他指出，随着社会用电量的大幅增加和电网建设的迅猛发展,作为能源输送通道的电力电缆总里程也呈指数级上升。电缆沟、井数量众多，运维情况复杂，治理难度大等情况并未得到有效改善，随之而来的结构体漏水、电缆浸水及其衍生的相关问题更是层出不穷。降低电缆检查维护工作压力已经成为亟需解决的问题。中电保力研究院依托电力需求，以功能性高分子材料及智能科技作为研发方向，为电力客户进行定制化研发。通过智能科技改造，灵活运用“阻锈防凝露技术”、“智能自愈技术”、“凝胶多相态技术”、“活性聚合技术”及“三防”技术等多项相关技术，从源头解决电缆及沟道阻燃、防水、防腐蚀及防小动物损害电缆；气密区划隔离及智能监测等问题。保障运维工作高效稳定运行，打造电缆健康运行生态圈。

本项目通过对直流电源系统框架、蓄电池全状态多变量监测方法及在线核容放电方法进行研究分析，首次提出新型直流电源系统中两段直流母线互为备用策略、蓄电池远程在线核容放电的控制策略和关键技术，形成一套远程在线核容放电的变电站智能直流系统，由蓄电池全状态智能监测、在线核容成套设备、DC-DC直流智能母联和智能高频开关充电模块及站用电源监控系统组成，可实现功能：1以DC-DC智能母联搭建出两段直流系统的在线热备用框架，当发生直流母线失压或欠压时，能自动保持直流母线的连续供电特性，保证直流系统供电可靠性；2.不脱离直流系统下蓄电池远程在线核容放电（所放电的电能回馈电网）和蓄电池全状态多变量数据的远程实时监测、维护，替代原有静态、离线、人工的蓄电池运维模式，及时发现蓄电池隐患，提高运维效率；3.实现直流充电机对交流输入低电压和缺相的适应性的措施，进一步保证电网故障初期直流系统的运行稳定性；4.搭建一套完整的蓄电池远程后台维护系统，可管理500个变电站的蓄电池系统，可实现站用电源系统的实时监测、蓄电池自动在线养护、历史数据保存及分析、蓄电池性能综合评估、蓄电池劣化的提前预警等，提高蓄电池维护效率、节约人工成本。

传统配网中台架式配变台区的标准配置是由变压器、配电箱、计量箱等诸多设备组成，配电箱中安装变压器监测终端以实现对变压器的在线监测及无功补偿的控制，计量箱中安装用电信息采集终端以实现对计量电表远程数据的采集。这种多种信息的多路采集、分散控制的缺点是显而易见的，突出表现在台架设备众多、占地面积大、现场施工复杂、智能监测设备重复投资、运行维护成本高等问题。 同时，配变台区无功补偿作为配网节能降损的主要技术措施，随着近年来国网公司配网节能改造项目的大力实施，配网台架就地安装了大量无功补偿装置。这些设备位置分散，造成配网无功补偿维护和管理困难，设备健康状态无法及时准确掌握，设备的无功投入及带来的节电效果不能进行量化评估。相对配网节能降损和生产运营不断增大的压力，配网无功监控管理相对带后，管理手段仍然粗放。 因此追切需要研发集多种数据采集应用功能于一体的新型智能配变终端，依托其搭建无功节能及运维支撑平台，变被动响应为主动运维，提升配网设备运维管理水平，提高无功补偿设备利用效率，有效降低配电网的损耗，解决配电网无功管理基础薄羽问题，推动节能降耗工作在配电网领域的深入开展。

介绍了输电线路雷电智能监测预警技术的发展背景和实践意义、雷电智能检测技术、雷电预警技术以及国网电力科学研究院针对输电线路雷电智能监测预警技术未来的研究方向。

介绍百度Paddle Lite的输电线路可视化边缘智能监测及管控方案，通过分析现有不足，结合前沿科技给出智能解决方案。百度Paddle Lite端侧推理引擎，依托现有硬件设备及隐患样本库，针对输电隐患模型进行定制优化提升，在低算力低功耗下仍能有较高推理性能。随着云端样本更新、模型训练的迭代升级，识别算法对端侧设备使用场景的适配性提升，能够不断的提升识别精度、降低漏报及误报，实现了云边协同，图片采集周期缩短至分钟级，隐患识别率大幅提升。

为了完成对电力杆塔运行状态的有效监测与故障诊断，要求无人机规划最优三维航线。文章基于快速探索随机树(rapidly exploring random trees，RRT)算法，提出一种启发策略的无碰撞三维航线规划方法，该方法集成启发式搜索策略进行代价函数设计，加速算法收敛，确保航线最优。在仿真环境与实际场景下的实验结果表明，同传统的RRT与改进的RRT*算法相比，本方法针对电力杆塔所规划的无碰撞三维航线，具有稳定可靠的最短路径长度，能够满足智能监测的应用需求。

架空输电线路的状态监测与评估管理是智能电网组成的重要部分,通过引入物联网技术,有助于提升架空输电线路监测诊断、运行管理的水平,推进智能电网建设。本文针对现有的输电线路监测系统不具备智能对话功能,形成信息孤岛的实际问题,采用无线自组织传感网络、光纤复合架空地线、GPRS构建高压输电线路物联网监控方法，研究了各层网络的功能、提出了一种基于物联网的输电线路智能监测系统。综合现有输电线路智能监测系统中的温度监测、覆冰监测、振动监测、气象监测等辅助监测系统,凭借物联网的优势，并采用示范工程验证了偏远区域、极端气候等各环境条件下在线监测数据传递实时性和可靠性的要求。

输电线路的监测对保证电网的安全稳定运行具有重要的意义。传统的输电线路监测方法比较单一，不能对输电线路进行全方位的监测感知，且智能化水平不高，不能对故障和安全隐患进行自动识别和预警。文章提出一种基于物联网技术和边缘计算技术，通过“端、边、云”结合的输电线路智能监测系统框架。系统整体采用物联网的3层架构，并对感知层、网络层和应用层分别进行设计。对传感器设备的使用、边缘智能终端的数据处理策略、网络接入和应用系统智能分析等提出具体的框架和解决方案。系统通过在输电线路监测工程中的实际应用，能有效地智能识别输电线路故障和安全隐患，显著地提升输电线路的智能化监测水平。

当前，供电公司和广大政企客户对电网安全性与输变配设备可靠性要求日益提高。与此同时，随着变电站无人值守运检模式的全面推开，输电线路、变电站、配电开闭所等输变配电设备均采用周期性的巡检模式。目前的常规巡视以及普通设备，致使运维人员无法准确掌握输电线路和变配电设备的实时运行状态，人工巡视辨识缺陷隐患(例如S「6气体泄露)难度也非常大。尤其是，在电网异常运行方式、台风等极端天气、设备带缺陷运行等情况下，输变配电设备的人工特巡和设备运行状态监测标准要求都会相应提高，重要关键设备甚至需要24小时动态掌握其运行工况。为了破解上述难题，国网浙江杭州市余杭区供电公司和浙江群力电气有限公司研发了一款集“设备巡检、状态监测、事件跟踪与分析、告警主动推送和故障预控”为一体的移动式输配变设备智能监测终端和状态管控平台。 开发此管控平台，降低了电力系统的运营成本，提高了巡检工作的准确性。同时，实现了状态实时监测、监视、防盗和报警的有机结合，能够不断提升对电网安全风险的调控能力，以最大限度地规避风险、最快速度地平息事故、最大可能地减少损失。可广泛应用于电力系统中各变电站、开闭所、通讯站等，逐步实现少人或无人值守。

本项目以智能电网中输变电设备深度互联和智能管控为目标，围绕着构建输变电设备物联网的关键技术问题，重点开展了：1）输变电设备物联网体系架构：2）面向输变电设备物联网的智能监测传感网络：3）输变电设备物联网全景信息集成平台：4）输变电设备物联网智能应用系统等四方面的研究，提出了多种具有创新性的方法、模型及策略，研制出物联感知装置、新型传感器及无线路由器，研发出全景信息集成平台和智能管控系统等，在国内外首次构建了输变电设备物联网。 本项目将物联网技术与输变电设备管理技术有机融合，构建了输变电设备物联网，实现了输变电设备智能感知与全寿命周期管理。把物联网全面感知、物物互联、可靠传递、分布式及智能处理的各种特征贯穿于设备的状况、风险、运行维护、能效等全过程管理环节，突破了传统输变电设备管理全景关联分析、协同联动、智能动态决策等技术瓶颈，实现了输变电设备管控模式的变革。