电力系统自动化

我国电力系统自动化技术与智能电网的建设与发展对长距离时频传递精度与可靠性提出更高需求。地基光纤授时由于其传输媒介具有抗干扰能力强和抗毁性高等优点，结合级联传递技术，可为长距离、高稳定、高可靠的频率传递提供坚实保障。文章详细总结分析了近些年国内外光纤频率级联传递系统架构和发展现状，并对未来长距离光纤频率传递技术的发展趋势及其在电力系统中的应用前景进行展望，为天地互备的时频同步网建设提供支撑。

本次演讲主要包括5G概述、5G电力典型应用场景、5G控制保护关键参数需求分析、5G应用测试共4部分。利用5G可以快速、灵活实现配网控制保护，是传统电力系统自动化专业与新兴通信专业的融合应用。然而，简单地移植原有的控制保护原理到5G协议中，并不能实现最优的运行性能。在5G的应用研究方面，上海公司先从5G关键指标需求的量化计算入手，为通信行业优化网络环境提供依据。接着，开展深入的5G应用测试，在实验室和现网中搭建了多种5G环境，选取了多种5G CPE，模拟多种控制保护的典型报文，以端到端时延和丢包率为关键技术指标，测试了5G网络及切片的实际性能，并对真实的5G控制保护装置进行了检测，所形成的结论，可以用于指导通信行业的5G开发及优化，以及电力行业对控制保护装置原理的改进。

本书聚焦电力机器人系统理论与方法这一关键领域，内容编排由浅入深、层层递进，构建了从理论基础、系统构成、设计原则到前沿应用的完整知识体系。开篇先详述电力机器人的发展历程、分类及主要应用领域，为读者建立认知基础；接着深入剖析材料、信息技术、能源、仿生、优化设计五大技术基础；精准解析电力机器人机械结构、导航与传感、动力、控制、通信、人机交互等基本构成；在此基础上又系统梳理了可维护性、人机交互、功能性、可靠性等核心设计原则，并配套完整的设计测试与验证方法，筑牢电力机器人研发的理论根基。随后的章节围绕操作系统、信息安全防护、多模态大模型、集群控制等前沿方向系统展开：操作系统涵盖就地操作系统、远程操作系统、集群感知与数据融合，为装备运行管控提供理论依据；在技术应用层面深入讲解激光雷达导航、各类智能强化学习算法等关键技术，凸显其在电力机器人智能化升级中的核心作用；最后探讨多模态大模型、集群学习等前沿方向，展现行业未来发展趋势，形成了完整的电力机器人系统知识体系。

项目属于电力系统自动化领域，来源于 2011、2012 年国网公司科技项目，是落实公司“数据管理企业、信息驱动业务”战略的基础性、关键性技术。 近年来，国网公司在电网智能化、管理精益化、服务互动化方面快速发展，配用电一体化信息融合与应用、营配业务贯通与高效衔接的重要性日益凸显。我国配用电领域应用系统多、数据分散、业务关联强，传统点对点和数据库模式的信息共享方式耗资大且不具备扩展性，难以适应数据驱动机制下的业务发展与应用升级。“总线+公共信息模型”是国际上配用电信息交互领域达成的技术共识，能有效提升互操作水平和效率，节约成本。但存在以下难题：1）信息交互实现环节多，技术相对独立、衔接困难、兼容性差，难成体系；2）系统间信息流无序、接口定制随意化，难以统一管控；3）数据模型不一致、应用场景混乱，难以融合；4）互操作过程复杂、要素多，难以评估。 从我国配用电信息交互需求和工程实际出发，项目团队历时 5 年联合攻关，实现了配用电一体化总线与互操作关键技术的重大突破：1）提出配用电信息交互技术体系和互操作全过程解决方案，解决 IEC 61968 国际标准的工程化应用难题；2）提出总线多适配器主动协同分析与自适应控制方法，解决配用电应用系统间统一信息流调度难题；3）提出配用电统一信息模型和场景化模型子集提取方法，突破多态模型数据的原生混合存取技术，实现数据的模型化管理和应用，解决配用电一体化信息建模及子集动态选配难题；4）提出总线即插即用测试方法，解决模型本体语义识别难题，研发信息交互一致性测试平台，实现对不同厂家总线产品的互操作测试以及信息互操作全过程闭环跟踪与全要素自动评价。项目申请发明专利 20 项，已授权 10 项；登记软件著作权 3 项；发表学术论文 17 篇；出版国内该领域首部学术专著；制定公司企业标准3 项。经中国电机工程学会鉴定，项目成果整体达到国际先进水平，其中在总线产品互操作测试方面达到国际领先水平。 项目核心成果已获广泛应用，开发的交互总线已应用于公司 26 省 84 城市的配电自动化工程，互操作测试平台纳入 CNAS 测试认证体系，依托研究成果参与制定 IEC61968 系列标准，项目建立的配用电信息交互技术体系，有力推动智能电网行业技术进步，显著提升了公司国际影响力。

本项目属于电气工程学科，涉及高压绝缘、电力系统自动化、电力电子等专业。 移动式应急供电平台是以移动式变电站为核心的提升应急供电保障能力的解决方案。但现有移动式变电站通常将变电设备直接安装在车体上，未根据移动运输特点对车载变电设备进行优化设计，导致机械冲击载荷下设备易损伤：缺少专用高压线路接续及接地装备，导致移动式变电站接入速度慢：功能单一无法实现常规变电站全部功能。 项目成果通过中国电机工程学会技术鉴定，研究成果可以广泛应用于电力系统、工业系统、建设工程等领域，推进了移动式应急供电平台在电网中的应用，研究成果总体处于国际领先水平。

该项目属于电力系统继电保护领域。 近年来，电力系统发生灾难性连锁故障的次数明显增多，继电保护设备作为电网安全运行第一道防线的实施载体，其可靠运行和及时消缺，对防止事故的发生和故障的扩大具有重要意义。本项目从调度端、调度端至变电站信息传输、变电站端三个方面开展系统性研究，满足调度员、监控员、专业人员和技术支撑人员对继电保护设备信息的应用需求。 项目成果在冀北电网变电站至调度端成熟应用，研发系统通过电力工业电力系统自动化设备质量检测中心检测，项目技术已列入2017版《国家电网公司重点推广新技术目录》。成果已转化为与国家电力调度控制中心、东北、天津等12家国、分、省三级调控中心签订的继电保护在线监视与分析项目合同，并且在菲律宾国调和棉兰老岛、维萨亚斯群岛省调成功实施。项目正在编制2项国家标准《继电保护在线监视与分析技术规范》、《智能变电站光纤回路建模及编码技术规范》，应用前景广阔。

本项目属于电气技术学科的电力系统及其自动化领域，涉及电力系统、计算机应用等多学科，是综合性的电力系统自动化技术。 电网调度既是维系发输变配（用）各环节协调运转的神经枢纽，又是实现能源资源优化配置的在线平台。长期以来，调度控制二次系统已经构建了一张庞大的工业物联网，为数据的实时获取、信息加工和平台应用奠定了坚实基础，但跨调度、跨部门间数据共享、业务协同仍存在问题，主配电网运行数据难以发挥最大价值。本项目针对新一代云架构下覆盖发输变配（用）多环节及多级电网的调度管理需求，在电网统一模型构建、供电路径搜索、负荷成分分析及预测、设备故障关联分析等方面开展了研究，历经5年技术攻关储备和3年工程应用锤炼，构建了主配网运行数据全景分析平台，为用电管理、市场交易、设备检修等提供了决策支撑。 项目获授权国家发明专利7项、软件著作权5项，发表SCI/EI/核心期刊论文22篇，项目成果已在四川、天津、福建等调控中心应用，正在冀北、上海、辽宁等调控中心推广实施，后续可全面推广至各分、省、地调控中心。项目的推广应用有效推动了营、配、调数据融合共享和协同服务，为电网状态感知、电力现货市场、设备检修和倒闸操作等提供了分析决策服务，具有显著的经济和社会效益。

12月7日，南瑞集团有限公司15项科技成果通过中国电机工程学会组织的鉴定，其中14项成果达到整体国际领先水平，1项成果核心技术达到国际领先水平，涵盖电力系统自动化、继电保护、电网安全稳定运行等领域。