抗干扰

本书围绕电力无线传感网技术创新应用，聚焦于低功耗无线传感网在发电、输电、变电、配电、用电等电力行业领域的应用，具体包括电力发电厂监测区域的事故预警、环境状态判断、劣化趋势分析，输电线路的电力巡检和运维管理，变电站内电力设备的运行状态、环境状态等在线监测，配电领域储能和配电自动化业务的监控和故障定位系统，用电采集和精准负荷控制业务的监测和分析管理等。介绍了无线传感网及其产业发展现状，概述了无线传感网主流技术，总结提炼了电力无线传感网在电力领域的应用情况，分析研究了电力无线传感网的应用价值和挑战，探讨提出了电力无线传感网技术应用发展趋势及建议。 无线传感网是大量的静止或移动的传感器节点以自组织和多跳的方式构成的无线网络，可以感知、采集和处理信息，并将获得的详尽信息发送给需要的用户。 “十四五”期间，国家电网有限公司服务新型电力系统构建需求，将“全力推进电力物联网高质量发展”作为重点工作任务之一，其中的各项工作部署均离不开无线传感网的支撑。无线传感器网中众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等。潜在的应用领域可以归纳为军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。新型电力系统的一些重要的、需要被监控的设备上可以安装传感器，实时监控设备的运行状况。采用无线传感网络技术，将监测到的重要参数上传到集中处理平台，智能电力系统可以根据参数的变化，及时发现设备故障等，主动预防可能发生的各种事故。 与传统有线网络相比，无线传感网络具有很明显的优势，主要有：低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。无线传感网给电力行业带来应用价值的同时，也面临着极大的挑战。通用无线传感网技术无法满足某些特定的业务需求，变电站、输电线路等某些复杂的电力现场环境对于功耗控制、传输距离、组网灵活性等方面有特定需求，需要结合电力物联网的业务需求和应用场景来实现功耗和连接性能的协同优化；在终端接入和数据传输方面，设备和数据量均呈爆发式增长，海量数据给电力物联网带来了资源和数据传输带宽的压力；传感节点大多布置在户外环境中，恶劣环境和网络攻击均影响传感节点的运行和信息传递，因此，提升终端接入安全和抗干扰能力是保证电力物联网健康发展的重要基础；传感器小型化、无源化技术有待突破，利用电网沿线的磁场、电场、振动及温差等外部条件，实现微源取能是关键难点。为此，电力企业需要弥补现有的不足和短板，结合电力行业发展战略，研究低功耗无线传感网的网络与安全连接技术，全方位地提高感知数据的颗粒度、广度和维度，并持续积极探索基于人工智能的知识赋能、５G通信技术、基于边缘计算的技术、数据开发服务技术等方面融合发展。 联系人：陈姗姗 手 机：13261508443 邮 箱：chenshanshan@eptc.org.cn

噪声与振动是运行设备的固有特性，绝大部分异常状态(工况)都会伴随振动与声的变化 。异常振动会带来结构松动、绝缘老化、材料疲劳等问题，对电网安全稳定运行造成重大隐患。声振检测与诊断技术具有非接触、不停电、可连续等优点，可及时发现设备早期潜伏性缺陷，可以作为现有监测手段的必要补充。讲座将介绍变压器、绝缘子、水轮发电机等电力设备声纹识别技术，包括抗干扰检测方法、特征量提取与模式识别、基于人工智能的声纹识别技术等。

工器具全生命周期物联智能管理技术研究通过构建 “无人职守”的新型智能化管理模式，将人工参与降到最低限度。实现批量完成工器具数据信息采集，通过高效的管理手段实时掌握工器具的性能及使用情况，提高工器具日常管理效率，保障作业安全开展。通过无源标签开发实现“物联AI”智能化技术。研发体积小、高精度、可靠的高性能抗干扰RFID无源标签，使识别准确率达100%。研究高性能抗干扰RFID无源标签受强电场、强磁场的影响，使无源标签可以在强电场、强磁场中多频次使用，实现工器具自动识别、通过整合射频识别、智能分析监测技术，实现智能化库房管理，提高管理精准度及效率。对工器具进行全生命周期的形迹化管理。有效、精准的对每件工器具性能进行实时监测，准确掌握每件工器具的全生命周期状态，大数据统计分析工器具的生命轨迹，进而完成工器具性能的超前预测。解决公司目前面临的工器具管理的问题。

一、气体分析应用背景 二、总体思路与技术路线 三、关键技术 四、研究成果

输电线路的绝缘水平是电网安全运行重要保障。由于输变电线路走廊越来越紧张，大部分输电线路采用同塔双回/多回架设、多回输电线路走廊相近等方式。在某一回输电线路检修时，由于另外运行线路无法陪停，运行线路会在检修线路上产生很强的感应电干扰，现有测试设备无法测得线路绝缘电阻值，也无法保证测试人员人身和设备安全，导致在感应电环境下无法测试检修或将投运的输电线路绝缘电阻，极大影响输变电设备的检修效率和供电可靠性。对此，项目组研制了在感应电环境下的输电线路绝缘电阻测试仪。该装置主要使用串联谐振、并联谐振组成的混合谐振网络法，抑制感应电的干扰，绝缘电阻表通过综合谐振网络后便可直接测量线路绝缘电阻值，实现了输电线路在带有感应电的情况下的线路绝缘电阻测试，并能保证测试人员和测试设备的安全。 技术特点或创新点：1.研制的测试仪器适用于110kV~500kV输电线路，抗感应电压达100kV，在感应电下可测线路绝缘电阻和感应电压，设备操作简便和安全可靠。国外现有抗干扰绝缘测试仪表只能抗数干伏感应电。2.该仪器研制使用了高、低压隔高装置，确保设备和人身安全。利用并联谱振和串联谱振形成谱振网终，抑制线路的工频感应电压，并使用感应电压表将高压与低压隔离，降低感应电对现场人员和设备危害的风险。3.研制了基于电流驱动的折线放大表头，对感应电进行测量，将感应电大小定量告知现场操作人员，控制风险。4.测试仪器已推广至广西电网9家地市供电局；已有4家广东、云南、贵州电网公司下属检修部门联系试点应用。截止月前，累计在12回110kV500W输电线路上应用，其中为高铁牵引站外部电源、核电）送出等重要线路开展测试，节省大量线跨停电和检修时间。成果已获得授权专利3项，其中发明1项，实用新型2项。

无人机+AI的巡检方式在电力巡检中采用目标物位置计算及闭环反馈控制的方法，使无人机巡检系统具备抗干扰、自识别、自追踪、自调整的功能；利用高精度视频设备对城市电力设施设备如输变配线路、杆塔及相关设备、配电设备进行可见光观测，通过模式识别和系统算法的应用，精确自动对焦城市电力设备故障发生点，自动拍照，自动识别故障类型及严重程度；从而起到降低巡检成本，提高巡检效率，保障巡检的准确性的作用。

随着新型电力系统的建设和发展，电网对安全稳定的要求越来越高，绝缘故障是输变电设备安全运行的主要隐患，局放检测是实现设备绝缘状态监测的重要手段。针对局放检测的灵敏度和抗干扰能力双提升难题，项目组基于宽带射频脉冲检测技术，研制了基于空间射频特征定向辨识的局部放电检测系统，具备高灵敏、抗干扰能力强、检测效率高、安全易部署等特点，是一种新型非接触带电检测技术。

红外检测具有非接触式、设备无需停电、现场抗干扰强、操作安全高效、缺陷检出率高等优点，可及时发现设备缺陷并采取必要措施。目前，红外检测技术已在电力系统内各级生产部门中广泛应用，红外热成像检测仪在一线运维班组已基本实现全覆盖，在设备运维中发挥了重要作用。本次演讲立足于电力设备红外检测应用需求与技术分析，重点介绍发、输、变、配各领域内电力设备典型缺陷红外检测故障案例，并分享缺陷分析处理方式、运维整改指导方法，以期为红外检测技术在电力行业的进一步推广与深层次应用提供有益参考。

针对内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor, IPMSM)由于内部参数变化、外部扰动等各种不确定性因素导致控制性能不佳的问题，提出一种无模型超螺旋快速终端滑模控制方法。首先，建立考虑IPMSM不确定性的新型超局部模型，结合超螺旋算法和快速终端切换函数设计无模型超螺旋快速终端滑模控制器，确保系统状态有限时间收敛，并有效减小抖振。其次，设计扩展滑模扰动观测器精准估计超局部模型中的未知部分，并前馈补偿给设计的控制器，进一步提升系统的抗干扰能力和跟踪性能。最后，通过与PI控制和传统无模型滑模控制进行仿真实验对比，验证了该方法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性。

单相接地故障具有特征提取困难、工况环境复杂、高阻信号微弱等挑战、所以提高配电网单相接地判断准确率，需要从传感器的精度和单相接地的算法、抗干扰等多方面着手解决配电设备的问题。