网络规划

项目研究成果具有完全自主知识产权，共申请发明专利30项，获授权16项，发表论文19篇，获软著3项。相关科技成果经中国电机工程学会鉴定为国际领先水平，项目研究成果获多项电力系统内一等奖。 项目实现了以标准带动应用，以应用催生市场，从市场创造需求，由需求引导技术创新与进步的完备“垂直域”生态圈，项目实施后在电力系统全面推广应用，指导变电站网络规划设计、工程建设、设备选型、运行维护、质量监督等工作，推动自主可控交换芯片及交换机产品研制及应用，近3年相关产品产生经济效益超13亿元，利润超2.5亿元，实现变电站网络设备100%国产化，相比进口设备节约投资成本约40亿元。

通过移动作业终端以及一系列监测设备的应用，电力电缆专业近年来采集到的数据也在飞速增长。通过对大数 据进行管控和处理将能够搭建全面详实的电力数据库，为作业人员提供作业支持。而在此基础上，通过计算机算法开展 大数据分析，开展电缆网规划等相关工作，将进一步提升电缆专业的作业效率和精确度。

导、地线型号是输电线路参数当中最重要一个部分，其准确性直接影响输电线路运行安全、输电线路的可用系 数、电力系统安全稳定。目前在尚无专用工具器来的测量导、地线型号。本文旨在介绍一种正在研制当中的带电导、地 线型号测量仪的设计方案，这种仪器的填补了导、地线型号无专用测量仪器的空白，同时具备在不改变输电线路运行方 式的情况下，完成输电线路导、地线型号测量工作，为输电线路运行、维护、改造供准确的设备信息。

为优化电动汽车充电网络布局，提高充电服务能力与效率，提出了同时考虑截获交通流量与充电行驶距离的充电网络规划模型。电动汽车动力电池初始荷电状态的不确定性导致充电网络截获交通流量具有随机特性，采用蒙特卡洛模拟方法对其概率特性进行了分析。为提升充电网络在任何情况下的充电服务能力，所提模型以充电网络截获交通流量最小值最大为优化目标之一。为提升充电服务效率，模型另一个优化目标为平均充电行驶距离最短。此外，模型考虑了充电行驶距离机会约束及充电站建设数目约束，采用非支配遗传算法对所提模型进行求解，获得Pareto最优解集。最后，以25节点交通网络为例进行了仿真实验，验证了所提方法的有效性。并基于仿真结果，分析了机会约束置信度与充电站数目对规划结果的影响。

本项目属于电力通信领域。 建设世界一流能源互联网企业，需要全业务泛在电力物联网支撑，面对电力业务高效泛在承载、安全可靠接入、主动智能运维管控等挑战，原有业务系统独立建设接入通信，技术体制单一，难以兼顾经济、安全和泛在接入等因素。因此，项目基于无线LTE技术，突破电力业务末端接入网络规划、无线多业务安全隔离、端到端主动运维等关键技术，打造以电力无线专网为基础的电力物联网泛在接入方式，提升电网末端感知能力、支撑构建以智能配电网和客户为中心的能源服务体系。基于项目成果研发的电力无线专网系列设备实现了产业化应用，在江苏建设了国网系统内规模最大、覆盖业务最全的电力无线终端接入网络。 项目自主研发基于SM2算法的配电终端、工业级无线终端等核心设备及规划优化系统和智能运维平台，健全产业链。所研发通信终端、微基站等形成数条生产线，终端设备年产能可达50万台。基站和核心网根据管理接口要求进行定制化采购，使用电力授权频率且进行安全强化，定制化厂商生产线年度产能可达2万台。项目共授权中国发明专利17件、实用新型8件、软著8项；发表论文37篇，其中15篇SCI，22篇EI。

新能源在电力系统中的渗透率日益提高，大大增加了电网中的不确定因素，对配电网的规划运行和控制提出了更高的要求。配电网规划是电力系统安全稳定运行的重要基石，传统配电网规划中各参数都已确定，缺乏对不确定因素的适应性。因此，提出一种基于概率潮流的配电网规划方法，首先对配电网中的不确定因素定量建模，建立源荷出力模型，其次将风速、太阳辐射与用电负荷之间的相关性用秩相关系数矩阵表征，建立计及相关性的半不变量概率潮流计算方法，最后构建以规划成本最小为目标函数，以潮流平衡、馈线容量、节点电压、网架辐射型结构为约束条件的配电网规划模型，并通过改进惯性参数与引入变异操作对粒子群算法进行改进，利用改进后的算法求解规划模型。以33节点系统为例进行仿真，结果验证了该方法能够有效降低网损，减少网络规划费用。

项目在华北电力大学和国网湖南省电力有限公司经济 技术研究等单位共同努力下，经过多年的摸索和研究，突破 了网络跨层优化和带宽预测、光纤和无线通信融合组网、网 络定量分析和定量规划三大关键技术，提出了各类通信业务 的最佳传输带宽系数和调配策略，研制出多模无线通信终端、 电力通信网络分析和规划平台，并成功应用到通信网络的维 护和规划设计中，改变了省级电力信息通信网长期缺乏可用 的资源协同理论和方法、非量化网络规划的现状，为省级电 力信息通信网建设提供了理论支撑与实践依据。

通过移动作业终端以及一系列监测设备的应用，电力电缆专业近年来采集到的数据也在飞速增长。通过对大数 据进行管控和处理将能够搭建全面详实的电力数据库，为作业人员提供作业支持。而在此基础上，通过计算机算法开展 大数据分析，开展电缆网规划等相关工作，将进一步提升电缆专业的作业效率和精确度。

为保障大电网安全稳定运行，目前针对电力系统开展的多时间尺度的仿真，都依托于电力通信网络和业务的可靠支撑。然而，随着能源互联网的建设，电力通信网络呈现空天地一体化的发展趋势，电力业务朝着多元化、高带宽需求的方向发展，形成了高复杂度特殊电力专网承载多种类特殊电力业务的局面。因此，有必要开展融合电力业务的通信网仿真工作，亟需解决复杂通信网络建模、运行质量评估和风险预警、融合电力业务的综合仿真平台研发等技术难题。本项目在多项国网公司科技项目的支持下，形成以下创新成果。项目成果已在国网信通公司进行了部署试点，并在在新疆、四川、河南、冀北等地区推广应用，辅助完成了通信架构验证、业务通信路由方式推荐和故障仿真等工作，为电力通信网络规划、优化、扩建和运维提供了强有力支撑。近三年，项目相关技术成果转化为产品，累计实现新增销售额3.58亿元，取得了良好的经济效益、社会效益与环境效益，成果的深化应用为保障大电网稳定运行和提升公司运维管理水平做出突出贡献。