光学

讲述了从最初的光学传感技术研发到配电物联网产品研发的转变历程，分享了个人在技术探索过程中的所得所悟，以及对后续新型配电系统建设的一些思考，通过介绍团队最新的科研成果及解决方案，突出青年研发人员在实践中孕育创新所迸发的能量。商和龙总结了做好研发工作的三点经验：一是要深入用户，深入一线；二是要持续创新，自我革命；三是要全力做好人才培养。

介绍了日盲紫外技术在电力故障诊断中日盲紫外探测的原理、应用场景、应用实际案例的成效。以及长春国科精密光学技术有限公司日盲紫外技术电力故障诊断解决方案的核心竞争力。

相比传统光传输网络提供的网管系统，可编程多域控制器可以快速响应请求、高效利用资源、灵活提供服务，实现电力光传输网络业务处理可编程、控管策略可编程和传输器件可编程，在江苏公司和重庆公司进行了应用，效果显著。 本成果的创新点在于：1）提出可编程控制的光网络软件定义模块，通过将软件编程控制理论与传统光网络研究方法结合，利用控制功能的模块化，实现业务可编程处理，解决传统光网络通道刚性，资源调度不灵活的问题；2）提出面向多域异构网络资源优化的多目标均衡算法，利用机器学习方法优化光网络物理层特性，从根本上解决光网络异构资源难以统一优化的问题；3）提出跨域端到端QoS保障方法，通过控制器与支撑系统之间的交互来获取统一业务在全网范围内的QoS映射，解决电力时延敏感业务在多域交互环境下的高可靠业务传输；4）提出基于光学器件可编程调谐的物理损伤补偿机制，通过对端到端光路中的光学器件参数进行动态调谐，实现对光路传输性能的动态补偿，解决现有电力光网络中，光层物理损伤无法感知，导致端到端光路传输性能下降的问题。

特高频法对GIS/HGIS进行局部放电检测成为国内外局放检测领域研究的重点和热点，然而如今特高频检测技术遇到了瓶颈，主要是在线监测系统诊断结果的可靠性存在严重的问题，国内许多500kV及以上变电站都安装了特高频局放在线监测系统，运今为止，成功预警的次数很少，经常发出报警信息，虚警和漏警同时存在，严重扰乱了运维的工作秩序、降低了安装在线监测系统的必要性和价值。诊断结果的可靠性低，其本质是在超高压、特高压变电站存在请多的外部电磁干扰，目前特高频检测方法的免疫力还不够，既难以抑制，也难以判别。 光学检测方法由于检测的是发光现象，不受电磁环境干扰的影响，具有优良的抗干扰性能，另外，由于GIS/HGIS是全封闭的结构，在GIS/HGIS内部不存在千扰光源，能进一步提高光学检测结果的有效性，因而，从放电时会伴随发光现象的角度，采用光学方法检测GIS/HGIS内部的放电情况将会具有其它方法无法比拟的优势。 目前基于光电信息的监测系统已成功应用于欧洲、澳洲、亚洲多个变电站的GIS设备，取得了良好的效果，具有广泛应用前景，然而在国内变电站的应用中基本还处于空白。

为进一步推动电力行业职业技能等级评价体系建设，促进电力从业人员职业能力的提升，中国电力企业联合会技能鉴定与教育培训中心、中电联人才测评中心有限公司在发布专业技术技能人员职业等级评价规范的基础上，组织行业专家编写《电力行业职业能力培训教材》，满足电力教育培训的实际需求。 本书依据《变电站带电检测人员培训考核规范》（T／CEC 317—2020），详细阐述了变电站带电检测从业人员的能力培训模块及能力项内容，旨在为变电站带电检测人员培训提供标准化培训教材，规范电力行业带电检测从业人员专业能力培训和评价内容，完善变电站带电检测从业人员技能培训体系，全面提升变电站带电检测从业人员实际应用技能水平。 全书分局部放电检测、化学检测、光学检测和电流检测四个专业部分共计十四个带电检测项目，详细介绍了上述带电检测项目的检测原理、检测仪器的使用及维护、现场检测流程、故障分析与诊断方法以及案例分析，贴合带电检测技术现场应用实际。中电联变电站带电检测专业标准体系自2017年开始建立并逐步完善，目前已完成了标准出版、教材出版、评价基地申报与评估等系列工作，《变电站带电检测人员培训考核规范》（T／CEC 317—2020）辅导教材作为标准体。 注：25册（含）起订，免邮寄费。

利用直升机平台搭载的激光雷达扫描系统，可以获取高压输电线路上的高密度、高精度激光雷达点云和光学影像数据，实现输电线路本体及周围环境的 真三维建模，进行高精度三维空间量测、模拟分析及通道可视化管理。

　　一、技术（产品）总体描述； 　　自追踪式驱鸟巡检机器人，具备自主导航、建立地图、路径规划、自主避障和高精度定位等功能。驱鸟巡检机器人采用基于图像分析、声音、雷达探测等多种鸟类活动识别技术，利用激光驱鸟、定向超声波驱鸟等驱鸟措施实现对鸟类的驱离。同时，驱鸟巡检机器人可通过自主巡检、任务巡检的方式对变电站内的鸟类进行主动探测和驱赶，有效解决鸟害对电网稳定运行的影响。 　　二、主要功能及优势分析； 　　1）产品模块化，易于维护； 　　2）采用先进的3D激光导航技术和视觉惯性导航技术，实现精准定位及避障； 　　3）基于视觉识别技术及电扫雷达阵列的探驱一体化综合驱鸟系统; 　　4）计划巡检、定时巡检、特殊巡检结合，保证大范围、无遗漏执行巡检任务； 　　5)具有多级权限，可以远程登录、访问、配置、管理和自启动等能力； 　　6)可接入综合生产管理系统（PMS）,实现巡检机器人集中优化控制和统一调度。 　　三、技术性能指标； 　　外形尺寸：1300mm*1000mm*800mm 　　重量:170Kg 　　行走速度：≥0.8m/s 　　自主导航定位精度：±1cm 　　爬坡能力：20° 　　越障能力：80mm 　　涉水深度：100mm 　　图像分辨率：1920×1080P 　　可见光相机光学变焦倍数：≥30倍 　　云台性能：垂直范围：±90° ；水平范围360° 　　输入电源：AC220V±20%，50Hz 　　续航时间：8h 　　驱动方式：四轮驱动 　　四、应用领域 　　变电站

截至2022年12月30日，由国网信息通信产业集团有限公司研发的“i国网”APP“AI助手”功能累计调用量突破100万次。该功能可以提供12种光学字符识别服务和5种语音识别服务，识别结果可一键复制或发送至内网邮箱，提高供电员工工作效率。

智能电网是全球电力行业的新话题，不同的国家都在以自己的方式研究和实践智能电网，随着光纤技术的发展，当前国内基于光纤技术的电子式互感器在数字化变电站中广泛应用，并取得重大进展，IEC61850正在从变电站走向整个电力行业自动化领域，相关技术越来越成熟，它克服了传统互感器绝缘复杂、体积大且笨重、易饱和等缺点，为光纤技术在发电机保护进一步发展和应用创造了条件。基于光纤技术的数字化电厂的发展可以降低发电成本、提高电能质量、减少设备故障率，最终实现电厂的安全运行和节能增效。基于上述情况，本项目针对基于光纤技术的光学电流互感器的数字化发电机保护关键技术进行了深入的研究，并开展光纤回路的功能定义、接线技术、标识等方面设计及应用。 本项目创新点有：1）提出基于光学电流互感器的多种多重差动保护方案，提高了内部故障主保护整体性能，是光学电流互感器在发电机组上的首次应用。2）设计并研制了发电机专用光学电流互感器，克服了传统互感器绝缘复杂、体积大且笨重、易饱和等缺点，适用于发电机恶劣运行环境。3）基于介质黏带减振的光学互感器抗振动技术，从而实现了对传感光纤的振动缓冲，提高了传感环的抗振动能力。4）集成式光纤测温精度补偿技术，在温度循环试验中比差变化小于0.15%，角差变化小于1分，均远优于国标。5）新型光纤接线技术，解决光缆分理、接入等问题，实现光纤的在线维护。本项目成果从根本上解决了发电机继电保护技术现存的请多问题，是国内外唯一基于光纤技术应用光学互感器的发电机保护，它在主保护性能、变频相量算法精度等方面均优于常规发电机保护。与国内外现有光学互感器相比，项目研制的发电机专用光学互感器安装灵活、电流线性测县范围更广、具有更好的振动和温度特性。本项目成果，获得专利授权4项，发表论文2篇，成果鉴定报告1项。

项目属于高电压绝缘领域。项目针对近年来变压器油中溶解气体在线监测装置的广泛应用和长期运行稳定性较差的问题，开展了基于光学传感的变压器油中溶解气体的检测方法研究，研发出一套新型检测变压器油中溶解气体的监测装置，对提高装置可靠性和检测效率具有重大成效。 主要内容及特点：1.基于光纤布喇格光栅传感原理，首创利用氢敏材料和磁控溅射工艺研制了氢气检测传感器，实现了油中氢气的直接检测；2. 基于波长高频调制和二次谐波检测技术，开发了烃类气体的光谱吸收检测系统，首次实现了混合烃类气体的精准检测；3.研制了一套新型光学法油气在线监测装置，装置无需使用载气，具有气体辨识度高、最低检测限值小、响应速度快等优点，并已成功应用于现场监测。 研究成果已成功应用于肇庆局、东莞局和中山局6台主变油中溶解气体的现场测试，装置运行稳定可靠，成功监测肇庆220kV端州站#1主变滤油后总烃增长率超注意值缺陷；应用于3家供货商，500台基于色谱法油气监测装置的现场校核，有力地保障了设备的安全可靠运行，并指导了监测装置的消缺工作，经济和社会效益显著，装置具备自主知识产权，应用前景广阔。研究成果丰硕，申请专利7项，授权发明专利5项；颁布行标2项；发表论文16篇（SCI6篇，EI7篇），出版专著1本。