精确定位

通过国网总部科技项目（2018-2019） “变电站直流电源智能化技术研究”，对目前站用直流电源系统诸多问题进行总结及研究，提出站用直流电源系统智能监控、保护及运维方案，实现绝缘降低、交流窜电、直流互窜及不稳定接地准确报警与精确定位，实现支路故障主动式保护和快速隔离；提出蓄电池状态参数在线检测和精准估算方法，及时获得电池及系统的运行状态；通过对电池的主动式均衡和精细化管控，有效改善蓄电池组的系统性能，实现单体层次电池运行状态的在线诊断及故障电池的及时隔离，提高蓄电池组运行的安全性和可靠性；采用先进传感技术、数字化技术、嵌入式计算机技术、物联网技术，研制站用智能化直流电源及其运维系统，对站用直流电源系统的运行状态实时感知、监视、分析和故障诊断，对直流电源设备进行分散测控和集中管理，实现直流电源系统的全景化监测、远程控制和维护。

介绍称，在传统沿布图绘制无法准确确定走廊位置及深度、市政建设导致电缆走廊周围环境变更等背景下，基于激光扫描技术的电缆走廊自动识别系统可达到单日测图范围5-10公里的高效率以及分米级的高精度，实现了线路走廊的精确定位，保证了线路维修测寻和定点开挖的精确性，提高了电缆线路运维的高效化、智能化水平。

大长度海底电缆运行环境复杂，可能存在悬空、受损等情况，准确的绝缘诊断和缺陷定位是海底电缆安全运行的重要技术保障。基于极化-去极化电流法（PDC）对海缆绝缘状态进行诊断，明确电导率、介损、不对称系数、时间稳定性等测试参数，可判断电缆绝缘不同老化程度。基于频域反射法（FDR）对海缆典型绝缘缺陷进行定位，可识别由受潮、过热、外力破坏、化学、辐照、水树等原因形成的局部缺陷，实现局部缺陷、接头位置的精确定位。已研发现场检测装置并形成配套测试方法，具备小型便携、无损测试等优势，应用于多回海底电缆线路状态诊断及缺陷定位，实测效果与海缆实际状态对应，预计可用于部分场景下的陆缆检测。

精准、高效地辨识故障行波波头是故障测距的主要难点之一，而故障点反射波波头的有效识别则是单端故障行 波自动测距的关键依据于合理短窗截取的故障电流行波波前具有陡斜直线的特征，采用Hough变换直线检测的方法，通过 前几个行波波头的时间间隔和不同分辨率下初始浪涌突变斜率相关性来校验故障点反射波辨识的有效性，来对故障行波 初始波头和故障点反射波进行初定位，再采用小波分析法，对故障行波波头进行精确定位，提出了一种新的故障行波波 头识别方法实验结果表明，该方法能更准确的标定故障行波波头时刻，有效地提高单端行波故障定位的准确性。

超/特高压输电线路是能源输送的大动脉，获取准确的线路电气参数是开展电力系统继电保护、潮流控制和经济调度、故障诊断及定位的先决条件。研究团队在高幅值感应电抑制、同塔多回长线参数精确测量、接地点高精度定位等方面取得突破，研制了长线分布参数精确测试和线路接地点精确定位成套装置，构建了线路参数测试的理论模型-测试方法-试验装备全环节技术标准体系，解决了高压输电线路参数精确测量面临的感应电抑制难、交直流耦合复杂、接地点定位误差大的难题。 项目成果在“疆电外送”±1100kV昌吉-古泉线路、巴西±800kV美丽山直流等海内外超/特高压工程广泛应用，有利支撑了输电工程的建设和输电线路的运维。

现阶段智能变电站通信大多采用光纤链接各二次设备，由于装置之间的链接关系不直观，造成监测、诊断困难。为了解决智能变电站运维和检修中存在的二次虚回路可视化、回路状态监测、故障定位及故障类型识别困难等问题，提出基于广度优先搜索算法进行二次设备之间物理链接关系的梳理，实现二次虚回路可视化展示。同时基于广度优先搜索算法进行故障推理，划定故障区域，利用智能变电站海量数据源，进行多信息融合，应用D-S证据理论进行故障精确定位，最后采用举证表法确定故障类型，实现智能变电站二次设备运维的实际应用需求。

该系统具有可在线校准波速度，行波波头信息提取完整，可实现隐患预警，适用复杂线路，精度高、安装便捷、免维护，使用方便、实时性强等特点。

本项目属于智能用电技术标准领域，在国际上首次提出了电动汽车电池更换模式和典型设计，建立了换电站区域安全控制机制，为世界各国提供了统一的通用技术要求和安全要求。该系列标准建立了电池更换系统的整体架构，明确了电池更换系统由电池更换站、支撑系统、可更换电池系统和供电系统组成；规定了电池更换站各子系统的组成、功能及要求；定义了电池更换系统的接口和分区；提供了电池更换系统的用例和电池更换站的设计方案；提出了电动汽车电池更换系统在电气防护、机械结构、通信方式等方面的安全要求。 项目组在国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划（863 计划）等科技项目的支持下，历时 7 年科技攻关，获授权专利 6 项，软件著作权 3 项，发表论文 7 篇。期间，项目组联合法国雷诺、德国 VDE、韩国电子通讯研究院等国外企业，开展电动汽车电池更换技术国际交流与合作。同时项目组在国内联合车企、科研单位开展了电动汽车充换电关键技术攻关和标准编制，支撑我国电动汽车充换电标准体系建设，依托国家能源智能电网技术研发(实验)中心科研试验条件，验证充换电系统的兼容性、可靠性、安全性。该系列标准的创新成果如下：1）国际首套电动汽车电池更换系统 IEC 标准，填补了电动汽车换电技术国际标准体系空白，迈出了中国主导制定电动汽车充换电国际标准的第一步；2）首次给出了电池更换系统分区权限、用例和解决方案，提出了电动乘用车和商用车适应不同种类电池箱的全自动及半自动电池箱更换技术；3）形成了IEC 领域首套集电气防护、机械结构和通信接口等多行业、跨专业融合的国际标准，提出了一种电池更换设备对电池箱的快速、精确定位方法，增强了系统对车辆停靠位置及姿态的适应能力；4）基于该系列国际标准研制的电动汽车换电系统带动国内外产业发展，遵循该标准建成了国内首个电动乘用车底盘换电示范工程，为国外电动公交车换电系统提供了全套解决方案。该系列标准为国内外电动汽车和充换电设施企业提供了设计和建设依据，提高了电池更换技术的安全性及一致性。在北京、上海、杭州等主要城市构建了标准化的电池更换站，成功支撑了奥运会、G20 等重大活动保障车辆工作，并在法国、以色列、韩国等国家推进示范试点。近三年，依据该系列标准设计开发的充换电系统已在 10 多个省份取得广泛应用。该系列标准的发布与实施，进一步深化了国际间标准合作，全面支撑了我国标准“走出去”战略。

该项目基于广域同步和云边协同技术开展配电网接地选线研究与应用，通过运用全域北斗对时技术、高频采样技术、大动态范围高精度测量技术、三相无线精确同步技术，进一步提升三相电流采样幅值精度并降低角度误差，提升单相接地故障信息提取精准度；通过 PMU 零压越限同步触发全域录波控制，解决了不同节点录波启动时刻不一致问题；通过故障信息云边协同精准研判技术，实现对全域故障特征的综合精准研判，并结合拓扑图准确判断故障区段。更好地提升了配电网故障精准选线、故障区域精确定位、故障区域快速隔离效果，进一步缩短故障排查时间、减小停电损失、提高供电可靠性和安全性。

随着城市建设的不断发展，地下管线资源日益紧张，非开挖拖拉管技术由于其占地小、施工方便等特点，得到广泛应用，但其精确定位困难的问题也给电缆通道外力破坏防护工作带来了巨大的压力。为此，杭州公司持续研究非开挖拖拉管的探测的技术，不断提升探测精度，同时总结形成一套施工运维管理流程，有力支撑现场安全管理，消除电缆及通道外力破坏风险隐患。