灵敏度

如何将繁杂的配网自动化系统实现成简单而实用，是大量电力科技人员从未放弃的努力。设备可靠性决定电网的坚强度，传统配网自动化是在配网原有的基础上增加必须的辅助设备，让系统更加复杂，二十年来全国大量的配网自动化试点验证这种模式发展是艰难的。 随着配网交流传感器的发展与成熟，用交流传感器完全取代传统互感器的一二次深度融合智能开关，将开创配网自动化建设新模式，交流传感器具有高精度、无源化、小型化等特点，尤其对故障信息的感知灵敏度将大大提高开关设备对配网线路故障研判准确性，特别是对单相接地故障的快速隔离发挥重要作用。

首先就站用低压交流电源系统提升工作背景进行阐述，重点介绍了低压交流断路器保护灵敏度问题、低压交流断路器灵敏度改造情况、低压交流断路器选择性问题以及剩余电流监测问题，最后对剩余电流装置试点应用案例进行分享。

2019年5月，500kV某变电站发生低压交流电缆着火，引发直流电缆绝缘损坏，最终导致两套500kV母差保护动作的故障。国网设备部对故障原因进行了研究，发现引起低压交流电缆起火主要有两个原因：一是电缆发生金属短路时，保护用断路器灵敏度不足，短时间无法开断，引发电缆起火；二是电缆发生绝缘损坏爬电起弧或对铠短路时，属于“高阻接地”，断路器无法开断，但此时弧道或短路点温度很高，引发电缆起火。针对以上两类问题，提出了低压交流断路器保护灵敏度校验整改及电缆绝缘剩余电流监测解决方案，并进行了试点应用。本次演讲结合以上工作，介绍国网公司相关工作进展情况。

随着新型电力系统的建设和发展，电网对安全稳定的要求越来越高，绝缘故障是输变电设备安全运行的主要隐患，局放检测是实现设备绝缘状态监测的重要手段。针对局放检测的灵敏度和抗干扰能力双提升难题，项目组基于宽带射频脉冲检测技术，研制了基于空间射频特征定向辨识的局部放电检测系统，具备高灵敏、抗干扰能力强、检测效率高、安全易部署等特点，是一种新型非接触带电检测技术。

为了解决传统电网评价体系在评价大规模新能源和电网相互作用复杂机理时存在的不足，建立一套考虑大规模新能源接入的电网性能指标评价体系。首先，从新型电力系统的核心特征出发，贯穿“源网荷储”各个环节，构建包含接入水平、协调水平、适应水平以及承载水平4个维度的电网性能评价指标，显性表达各个指标的统计或计算方式。其次，采用AHP-CRITIC法进行主客观组合赋权，依据电网发展数据自身的客观属性，考虑数据离散程度以及皮尔逊相关系数，挖掘指标间的冲突性和变异性，以增强权重设置的科学性。最后，利用某城市新能源和电网数据对指标体系进行测算，通过对比分析说明所提指标体系与评价方法的有效性，并依据指标灵敏度大小对电网薄弱环节提出发展建议。

声成像技术：基千高灵敏度麦克风阵列测量技术，将采集的声音以彩色等高线图谱的方式呈现在屏幕上，可有效测量声场分布，并将声像图与可见光的视频图像叠加，形成类似于红外热像仪的检测效果，可对稳态、瞬态以及运动声源进行快速识别定位。其主要原理是通过测量一定空间内的声波到达各麦克风的信号相位差异，依据相控阵原理确定声源的位置及幅值，并以图像的方式显示声源在空间的分布，即空间声场分布云图一声像图。

为了解决传统电缆状态检测方法灵敏度不高、缺陷检出率低的问题，提出基于电缆逸出气体分析的状态检测技术。首先介绍电缆气体逸出的基本原理，包括电化学腐蚀、放电和过热等气体逸出原理，分别从分子动力学仿真和实验进行了验证，然后提出基于气体逸出的初步诊断判据，并在实验室和现场电缆中分别进行了验证，表明该方法的可行性。

分析了电力设备声纹监测技术的发展背景和应用现状，重点介绍了国网公司开展的声纹监测技术标准化工作，详细阐述标准中的频响、灵敏度、防护等级等关键指标参数，分享了国网公司特高压变压器、高抗声纹带电检测工作进展，分析了工作中存在的问题，并提出解决方法和下一步重点工作。

特高频（UHF）技术通过检测局部放电辐射电磁波信号来实现对设备局部放电的检测，抗干扰能力强，检测灵敏度高，因此在输变电设备局部放电在线检测领域取得了广泛应用。目前大多数绝缘组合电器（GIS）设备上未安装内置式UHF传感器，只能采用外置式传感器进行检测，但是由于GIS绝缘子外表面被金属法兰包裹，导致普通外置式UHF传感器很难检测到其内部的局部放电信号。为了解决这一问题，本文提出了利用金属法兰在制造时遗留的孔洞，研制GIS专用外置式UHF传感器的方法。本文在了解现有GIS盆式绝缘子金属法兰结构特点的基础上，从理论角度分析了电磁波经过金属法兰孔的传播机理，采用有限元分析软件ANSYS对126kVGIS绝缘子建模，并以此为基础分析在不同尺寸金属法兰孔情况下GIS绝缘子电场的分布情况。研制了具有射频和检波放大功能的GIS盆式绝缘子金属法兰浇注孔局放检测专用UHF放大器。最后，建立了GIS局部放电UHF检测研究平台，测试了专用UHF传感器在不同尺寸的浇注孔上对不同放电故障模型的局放检测灵敏度。

“双碳”背景下氢能将在各种领域发挥巨大作用，开展氢需求中长期预测具有重要意义。基于系统动力学方法建立了省级氢需求中长期预测模型。首先将氢能需求分为工业、供热和交通3大领域，考虑各子系统内部因素的相互作用以及经济发展、政策支持等外部因素的影响，分析因果关系，构建系统预测方程；其次设定系统参数，采用最小二乘法方程回归得到方程常数，基于该省发展规划利用灰色模型设定表函数参数，并将模拟结果与历史数据进行对比，结果表明模型误差较小，适用于该省氢需求预测；最后利用所建立的系统动力学模型对该省的氢需求量进行了预测。