仪器仪表

2020年国家电网公司输变电项目变电设备招标总计九次。除第一次至第六次外，国家电网公司还进行了第一次、第二次协议库存招标。本报告中所有物资类别均仅统计2020年国家电网公司输变电项目变电设备招标中该类别的数据。 2020年国家电网公司输变电项目变电设备各批次招标中，第一次招标27家网省公司均有参与；第三次、第五次、第六次、第一次协议库存、第二次协议库存招标中，除安徽外，其余26家网省公司均有参与；第二次招标中，除安徽、青海外，其余25家网省公司均有参与；第四次招标中，除安徽、陕西外，其余25家网省公司均有参与；第七次招标中，共有山东、浙江、冀北、上海、黑龙江、青海、辽宁、新疆、吉林9家网省公司参与。2020年国家电网公司输变电项目变电设备招标除27家网省公司外，国家电网公司东北分部（东北电网有限公司）、国家电网有限公司、国网电力科学研究院有限公司、国网新源控股有限公司4家项目单位也有参与。 2020年国家电网公司输变电项目变电设备各批次招标中，第一次招标的变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控等设备在ecp1.0平台招标；第一次招标的消弧线圈、电抗器、复合屏蔽封闭绝缘母线，以及其余所有批次的所有设备均在ecp2.0平台招标。 《电力行业关键设备供需统计分析报告2021——国网集中招标篇》共统计变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、消弧线圈、电抗器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控、复合屏蔽封闭绝缘母线、运检监控系统、仪器仪表、特高压安稳装置等19个物资类别，比上年新增了仪器仪表、特高压安稳装置2个物资类别。 2020年国家电网公司输变电项目变电设备招标包括6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV、“35,10kV”、“35,20,10kV”等13种电压等级，其中后两种仅在保护类设备招标中出现。 

“国网集中招标篇”跟踪统计分析了2018-2022年国家电网公司输变电项目变电设备的采购情况，共统计变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、消弧线圈、电抗器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电缆、控制电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控、复合屏蔽封闭绝缘母线、运检监控系统、仪器仪表等19个物资类别。其中，控制电缆为新增物资类别。

综述 　　2021年国家电网公司输变电项目变电设备招标总计九次。除第一次至第七次外，国家电网公司还进行了第一次、第二次协议库存招标。本报告中所有物资类别均仅统计2017-2021年国家电网公司输变电项目变电设备招标中该类别的数据。 　　2021年国家电网公司输变电项目变电设备各批次招标中，第一次至第六次招标27家网省公司均有参与；第七次招标共有安徽、浙江、江西、甘肃、宁夏、陕西、上海、河北、湖南、山东、天津、山西、福建、四川、重庆等15家网省公司参与；第一次协议库存招标中，除辽宁、江苏、山东、新疆、山西、福建、河南外，其余20家网省公司均有参与；第二次协议库存招标中，除辽宁、浙江、冀北、河南外，其余23家网省公司均有参与。 　　2021年国家电网公司输变电项目变电设备招标除27家网省公司外，国网新源控股有限公司、国家电网公司东北分部（东北电网有限公司）、国家电网有限公司技术学院分公司、国网综合能源服务集团有限公司4家项目单位也有参与。 　　《电力行业关键设备供需统计分析报告2022——国网集中招标篇》共统计变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、消弧线圈、电抗器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控、复合屏蔽封闭绝缘母线、运检监控系统、仪器仪表等18个物资类别。 　　2021年国家电网公司输变电项目变电设备招标包括6kV、10kV、12kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、300kV、330kV、500kV、750kV、“35,10kV”、“35,20,10kV”、“35kV,三端光差”、“66kV,三端光差”、“110kV,三端光差”、“220kV,三端光差”等18种电压等级，其中后六种在保护类设备招标中出现。

为助力“双碳”目标，适应SF6气体限制使用需求，提升电网设备环境友好性，需要开展SF6混合气体和环保替代气体设备标准化研究。立足环保气体设备研发与应用现状，梳理了SF6/N2混合气体设备技术标准，从设备材料、运维检修、试验检测、仪器仪表等方面构建标准化框架；并针对环保替代SF6的C4F7N气体设备，构建了包含气体性能检测技术和方法、设备运行维护、试验检测、回收再利用等标准化框架，在此基础上提出了SF6混合气体和环保替代气体设备准体系，6个子分支与原电力行业GIS设备标准体系一致，体现了环保气体设备标准化建设方向。

数字化、智能化是发电行业发展大势所趋。智慧电站的发展急需各种快速检测技术提供数据支持。激光诱导击穿光谱（LIBS）技术具有实时、多元素同时测量、可远程检测等优点，是智慧电站发展的重大需求。例如基于LIBS的煤质快速分析可为混配煤、燃烧优化、污染控制等提供支撑，提高电厂运行的经济性和安全性；而基于LIBS的钢材管道原位检测对保障电厂安全运行意义重大。项目组在之前的研究中，揭示了LIBS测量不确定性和误差的产生机理，提出了光谱标准化、主导因素偏最小二乘（PLS）模型、基于自适应光谱数据库的光谱辨识等一整套方法，实现了LIBS精确定量化，获得2017中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖、第九届国际发明展览会金奖。然而，在煤质分析中，面临煤炭种类多样、成分复杂且分布不均匀、挥发分和灰分导致的基体效应严重，环境粉尘震动和温度大幅度变化对LIBS测量影响大等严重挑战；而金属原位测量面临设备小型化要求、元素谱线自吸收和互干扰严重等难题。 根据本项目成果研制的煤质分析仪对煤炭主要指标的测量精度达到传统化学方法的国家标准要求，手持式金属分析仪的测量精度达到或者超过了成熟的X射线荧光技术。项目申请专利23项（授权20项，含1项国际专利），成果通过国外内多家公司获得转化，专利许可金额超过1500万元，并为社会创造经济价值超过1.5亿元。 本项目研制分析仪操作简单、维护方便，检测指标全面，具有较强的可推广性，已应用于火电行业多家单位。项目技术成果的应用可为电厂煤质快速检测、燃烧优化、污染物控制、钢材质检提供数据支撑，推动煤炭清洁高效利用及智慧电厂建设。

中广核集团自主研发的CPR1000堆芯微型裂变室中子探测器及信号处理系统，用于测量CPR1000堆型核反应堆的堆芯中子注量率，并对探测器信号进行处理，用以监测反应堆功率运行状态是否正常，是堆芯测量系统的关键设备。中子探测器特点是体积小，结构精密，耐高温，绝缘高。CPR1000堆芯微型裂变室中子探测器及信号处理系统工程样机，已经通过了型式试验验证与中国绵阳研究堆核性能试验的验证，并通过了仪器仪表学会组织的专家评审，研制成果达到国际先进水平，打破了国外长久以来的技术垄断。

新一版IEC 60051系列标准是对IEC 60051:1997系列标准（第1部分为5.0版本，其余部分为4.0版本）的修订。新版IEC 60051标准共分9个部分，已经全部出版，本次申报奖项的是全部的9个部分。安装式电测量仪表是量大面广的电工仪器仪表产品，是智能电网建设中基本的终端设备，主要用于在线监测各种电参数，是电站、电厂、开关柜等电力输配电系统、机电仪器、电源设备和自动化控制设备所必需的电工仪器仪表产品，广泛应用在工矿企业、电力、冶金、化工、能源和交通等领域。修订本标准的目的在于结合国内外最新产品技术和用户需求,规范直接作用模拟指示电测量仪表的技术规范和安全要求，并提出相应的试验方法。 本标准的主要工作内容包括：针对直接作用模拟指示电测量仪表系列产品的技术规范及性能、检验方法，在国际层面上统一性能要求和检验方法。比较前版，结合目前技术以及使用环境，新版本IEC 60051标准补充了电磁兼容性要求及其试验项目，增加服务环境、操作方式、机械条件和防护等级的分类，用“不确定度”的概念代替“误差”的概念，增加了不合格分类及其检验规则。

中压配电是电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的重要环节，而电气试验是确保中压配电系统稳定运行的重要手段。电气设备的电气试验涉及到仪器仪表选择、试验项目确定、试验项目开展、标准判定、人员设备定置定位管理、保证安全的措施等多方面内容，确保电气试验的安全、标准化进行是人身及中压配电系统安全和工作高效开展的重要保证。笔者以多年中压配电系统工作经验对中压配电设备电气试验安全技术标准化做以探讨，以供中压配电系统同仁参考。

近年来，智能变电站数字化计量系统得到广泛应用，实际应用效果不理想，出现很多故障和缺陷。截至2014年底，全国共出现过电子式互感器故障500余台次。频繁出现母线进出电量不平衡、线损率超标的情况，甚至出现了因合并单元缺陷导致保护误动的严重事故。这些问题导致了电子式互感器、数字化电能表等设备受到用户普遍质疑，导致其推广步伐受到严重阻碍。 项目共申请发明专利18项（截至目前取得授权11项），取得实用新型专利授权17项、取得软件著作权1项，主持编写中电联、中国仪器仪表学会团体标准2项、国网企标1项，编写国家标准2项、行业标准4项以及团体标准1项；发表论文20篇（其中SCI检索7篇，EI检索7篇，中文核心6篇）；研制了数字化计量双平台试验系统、数字化计量系统级测试仪等试验装备。项目研究成果在国网江苏电科院和南瑞继保等10家单位进行了应用，取得了显著的经济和社会效益，具备较好的推广应用前景。项目经中国电机工程学会组织技术鉴定，成果达到国际领先水平。用前景。项目经中国电机工程学会组织技术鉴定，成果达到国际领先水平。

项目基于电流比较仪功率桥技术，研制了建立了我国首套单相无功功率/电能计量标准装置。该装置通过直流标准电压、电阻、电容等基本电参数的潮源，实现了准确测量正弦工频无功功率/电能的技术突破。项目成果具有量限宽、准确度高的特点，覆盖了目前国内使用的各种类型标准表的量程范围，其不确定度指标达到国际先进水平。项目成果解决了电力系统无功功率/电能计量的校准问题，填补了我国无功功率/电能计量标准领域的空白。项目已申请发明专利1项。 本项目适宜在行业全面推广。目前，我国各级电力公司安装了大量的无功补偿设备，配置了大量无功功率/电能测量仪器仪表，追切需要建立相应的电力系统无功功率/电能计量标准装置，用以检定全行业无功功率/电能测量仪器，完成无功功率/电能计量量值传递与潮源。全面推广该标准装置，能够提高无功电能计量准确性、提高功率因数测量准确度，维护供用电双方正当利益，保证电力系统的电能质量和运行安全。