北斗卫星

报告指出，我国能源分配不均衡，东部能源需求大，西部能源丰富，因此由西向东，由南向北的大范围输电成为一个重要的国家战略需求，也因此带来了大量的输电走廊环境监测及线路本体监测的需求。随着我国北斗卫星，高分辨率遥感卫星系统的成功建设，利用卫星遥感技术可以开展输电走廊的山火，覆冰，灰霾，地质灾害，洪水等环境灾害监测，利用时间序列数据可以发现线路本体的一些灾害问题，如铁塔变形，导线弧垂，线下植被高度，导线舞动等。

中国石油主动把握产业数字化、数字产业化赋予的机遇，积极推进以卫星通信、卫星导航和卫星遥感为核心的卫星应用产业发展，加速国家油气关键行业国产装备升级替换，推动企业数字化转型发展，助力国家油气行业卫星应用的标准化、规模化和国际化推广。本报告，首先介绍了中国石油卫星技术应用发展历程，在此基础上，针对卫星通信技术、北斗导航技术、卫星遥感技术三个方面重点介绍中国石油相关应用情况及未来发展规划。中国石油将构筑“通导遥”互为融通的天地一体化卫星技术战略信息保障体系，全面打造支撑当前、引领未来的新型数字化卫星应用资源，为“数智中国石油”高质量建设提供更加坚强有力的保障。

传统的带电作业技术和装备在实际应用中始终存在安全防护技术手段不足、工作效率低等问题，无法满足当前带电检修工作的实际要求。围绕带电作业安全距离监测三大难题，项目攻克了强电磁场环境下多天线北斗高精度定位技术，研制了安全距离监测预警装置，搭建了现场安全管控系统。实现了带电作业安全距离实时监测和人员主动安全防护预警。从根本上解决了传统的带电作业技术安全防护技术手段不足、工作效率低等问题，建立以技防为主的全新带电作业主动安全防护体系，可有效避免带电作业现场人身、设备事故的发生，提高输电线路带电作业率，产生的安全效益显著。

为落实国家“十四五”规划纲要关于“建设全球卫星导航网络，促进北斗产业发展”的总体要求，加快推进北斗卫星导航系统在能源行业的应用，助力实现关键领域技术突破和自主可控的发展目标，中国卫星导航定位协会拟成立中国卫星导航定位协会“能源北斗与时空服务专业委员会”，以下简称“专委会”。专委会挂靠中能国研（北京）电力科学研究院。

他表示北斗卫星导航系统是我国具有独立、核心知识产权的导航系统，除了具备其他卫星导航系统的PNT（定位、导航、定时）功能之外，还具有独特的短报文通信功能。目前北斗系统的定位和短报文数据传输服务，已经广泛、可靠地在我国各个行业中应用。同时介绍到贵州地属偏远山区，公网通信在大多数山区信号较弱或无信号，加强北斗技术的应用，目的是解决偏远山区等公网通信盲点地区的电力数据传输、外勤人员打点定位及安全保障、高价值电力资产定位及管理等问题，从而实现电力系统的安全、可靠运行。

他表示北斗卫星导航系统是我国具有独立、核心知识产权的导航系统，除了具备其他卫星导航系统的PNT（定位、导航、定时）功能之外，还具有独特的短报文通信功能。目前北斗系统的定位和短报文数据传输服务，已经广泛、可靠地在我国各个行业中应用。同时介绍到贵州地属偏远山区，公网通信在大多数山区信号较弱或无信号，加强北斗技术的应用，目的是解决偏远山区等公网通信盲点地区的电力数据传输、外勤人员打点定位及安全保障、高价值电力资产定位及管理等问题，从而实现电力系统的安全、可靠运行。

他指出北斗卫星导航系统是我国重大的空间基础设施，是国家新基建的重要组成部分。国家电网公司一直致力于北斗技术研究及在电网中的应用，经过十余载的探索实践，形成了一系列的创新应用，服务于电力运检、基建、营销、调控、安监等业务领域，提升了电网安全运行及管理水平。今年公司提出“一体四翼”发展布局，将电力北斗技术作为战略性新兴产业，计划打造2161高精度时空智能服务体系，推动电力北斗产业发展，支撑能源互联网和新型电力系统建设，助力实现“双碳”目标。

近年来北斗技术发展势头迅猛，卫星升级、终端芯片技术也日趋成熟。我国北斗导航系统建设按照“先区域、后全球”的总体思路分步实施，采取“三步走”的发展战略以逐步摆脱对GPS的依赖。电力工业关系到国家能源安全和国民经济命脉，有必要逐步从GPS转向北斗高精度定位。南方电网五省区输电线路分布广，自然环境恶劣,尤其超高压柳州局所辖线路地理环境复杂，部分主网架区域处于完全无网络覆盖的问题也比较突出。以往无人机开展输电线路巡检作业轨迹定位主要依赖GPS定位，虽覆盖范围大，但对于输电杆塔精细化巡检并不满足高精度定位要求。 本项目总体思路是基于北斗卫星定位，采用统一的航迹数据采集标准，实现航迹点的可视化立体编辑，大幅提高无人机电网巡检的适用范围、效率和数据采集精准度，为后续电网缺陷的自动识别提供可靠数据基础，并解决巡检缺员、成本高、效率低、巡视要素有限等问题。本项目总体技术框架是基于北斗高精度三维点云数据，采用人工智能航线规划/缺陷自主识别两大平台，实现输电线路六大传统业务的应用，为电网提供数据支撑，从各个环节提升输电运维质量。

“一键顺控”是智能变电站重点建设工作，通过预先设定的操作序列实现操作任务模块式搭建、操作步骤一键启动、操作过程自动执行变电站倒闸操作。在变电站推广“一键顺控”是解决变电设备爆发式增长与人力资源紧张问题的重要途径。南瑞集团联合相关单位率先开展电力系统一键顺控相关设备标准化工作，先后攻克了应用架构混乱、非同源“双确认”缺失、跨间隔数据同步困难、辅助授时设备稳定性低等关键技术难题，制定了涉及顺序控制高级应用、数据通信网关机、测控装置、时钟装置等成套标准。 DL/T 1708—2017《电力系统顺序控制技术规范》等 2 项标准作为“一键顺控”实施和检测依据，首次构建了顺序控制应用架构、业务模型、安全防护机制、智能辅助系统联动等。 Q/GDW 11627—2016《变电站数据通信网关机技术规范》作为“四统一、四规范”核心标准，首次规范了网关机的外观接口、通信服务以及承载的顺序控制等高级应用。 DL/T 1512—2016《变电站测控装置技术规范》等 2 项标准考虑变电站智能化后测控装置数字化、网络化采样和控制的新需求，对测控装置在使用条件、功能、性能、校准方法等提出要求，在间隔层提升了一键顺控的可靠性和速动性。 GB/T 33591—2017《智能变电站时间同步系统及设备技术规范》考虑北斗卫星应用和时间同步状态监测对时钟装置的新要求，首次规范“北斗优先”的多时间源仲裁机制，为一键顺控提供全局统一精准时钟。 以上技术标准有机结合，从调控中心、变电站站控层、间隔层、辅助设备实现了“一键顺控”的纵向贯通，并完成智能变电站核心装备与系统的产业升级。对比国内外相关标准，本成套标准在顺序控制应用架构、一键顺控辅助系统联动、跨间隔采样数据同步、北斗授时应用、多时间源判决方面达到了国际领先水平。实现了科技研发、标准制定和工程应用三者的相互促进和协调统一，填补了国内外多项技术标准空白。 项目成果核心技术具有完全自主知识产权，申请发明专利 31 项，授权 21 项。相关产品广泛应用于调控中心、110kV-1000kV 变电站、发电厂等电力安全生产运行及控制领域。国电南瑞支撑该领域实现销售额 9.82 亿元，新增利润 1.97 亿。经有关部门测算，如在全网推广一键顺控，每年可节约人工成本约 44.8 亿元。本成套标准充分利用现代科技缓解人力资源紧张的矛盾，已成为智能电网产业升级和结构调整的重要突破口。