电力设备

需求与应用前景 状态感知技术及应用 发展与展望

我国能源安全的新战略为我国能源转型发展、构建“清洁低碳、安全高效”的国家能源体系提出了新要求。以电网为核心的能源互联网和泛在电力物联网正在加速发展。但是，由于高电压等级电网中（尤其是特/超高压电力设备）通常伴随强电磁场，而强电磁场对传统无线传感器的可靠性造成了严重影响，导致高电压等级电网缺乏可靠的传感器。这一瓶颈制约了电力物联网的发展。针对以上问题，我们研究了抗电磁干扰微纳传感器及无线通信技术。基于新材料和器件的温湿度、电磁场、压力、声学等多参量微型传感芯片和封装技术，实现能够适应高电压等级电网复杂工况的微型传感器；研究了多层超表面微结构，实现抗电磁干扰的功能表面并与传感器集成；研究基于抗电磁干扰的功能表面的无线传感通信技术，解决微型传感器在强电磁干扰环境下的通信问题；研究了基于人工智能的故障诊断算法，解决了传感器的智能化问题。

近年来随着南网反措文件和《Q/CSG1206007-2017电力设备检修试验规程》的落实执行，变压器套管绝缘油取样任务逐年增多。变压器套管绝缘油量少且密封要求严格，现有的取样方法存在一完缺陷。 该变压器套管绝缘油取样装置小巧轻便，操作方便，取得的样品更具代表性，还可以应用到油桶取样和油罐取样，改变了传统取样费时费力，安全系数低等缺点。此外，可以每次缩短客户停电工作时间2小时，减少设备停电后负荷损失，具有一完的社会效益。为了更好的推广应用该装置，编制了该装置的作业指导书和使用说明书。因此，2018-19年计划将本成果推广至广西电网有限责任公司，以实现更大的安全和经济效益。

为提高电力设备智能运维水平与效率，创新提出无人机电力智能巡检解决方案，突破机场小型化、低成本、高稳定等关键技术，解决无人机本体信号遮挡、抗风能力不足、避障能力差、数据明文传输的行业痛点问题，以“固定机场+移动机场”协同应用模式，支撑无人机开展周期性、高频次、精细化、特殊应急等巡检任务；突破输变配专业界限，建立设备网格化协同巡检模式，提升设备应用效益与运维质效。

对于厂站直流系统的2V蓄电池、共108节，传统的核对性容量放电试验首先要拆下108只蓄电池的防尘章，然后依次安装108个电压采样模块在相应编号的蓄电池正负板两端，以便放电仪在放电过程中能监测并记录每个蓄电池的实时电压，再进行试验。试验结束后，还要将108个电压采样模块取下按顺序收好，再将108只蓄电池防尘罩軍上，整个工作过程工作量大而繁。 且厂站部分电池屏柜层内空间小，采样盒接线非常困难，试验接线过程中手容易触碰到屏柜金属外壳，引发触电、电池短路等不安全隐息，严重的会造成厂站直流接地，甚至引起保护拒动、误动。 《电力设备检修规程Q/CSG1206007-2017》规定蓄电池在前4年内每2年一次定检，之后每年一次，比原来的前面6年每2年一次之后每年一次的规定增加了工作量，如果再按传统方法则需要更多的人力和物力。 所以，研制蓄电池放电数据转换装置对传统试验方法改进，只需通过蓄电池放电数据转换装置，放电仪即可随时读取并保存蓄电池的实时电压，不再需要每次都安装108个电压采集模块。

变压器等电力设备运行时产生的声学信号体现大量的状态信息，就像人的指纹一样具有辨识特征。当设备出现异常时，声纹会随之改变。据此，国网安徽电力等单位研发了声纹检测装置，能够“听”出变压器内部异常。

IEEE PES电力设备数字孪生工作组（以下简称“工作组”）是由IEEE PES输配电技术委员会（中国）联合北美对口输配电技术委员会(IEEE PES Transmission & Distribution Committee)共同组建的IEEE电力与能源领域首个研究数字孪生技术的联合工作组，已于2022年3月正式获批成立，现有首批国内成员单位和专家三十余名、国外专家十余名（附件1）。

主要讲述在设备传感器领域的无线传感网标准设计与应用，重点围绕如何实现传感器微功耗接入、波形类大数据传感器如何接入、多跳组网、同步采样等问题进行详细介绍，介绍现场应用典型案例，并对无线传感网在输变电领域深化应用提出一些建议。他提到近年来，随着无线传感器在电力设备传感领域逐步扩大应用，电力企业也在逐步开展无线传感器网络的标准化建设。

1、工作背景 2、已开展工作 3、总结与展望