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我国高压电网智能化检测核心技术取得重大突破

2017-01-24

中国电源产业网

导语：近年来，随着电力技术的发展，尤其是特高压电网带来的强电气连接和智能电网带来的智能化交互，电网结构、运行特性和物理形态都发生了深刻变化，未来电网运检逐渐呈现智能化发展趋势。在高压电网智能化运检方面，我国无线无源高压智能化检测技术取得突破，走在了世界的前列。

近年来，随着电力技术的发展，尤其是特高压电网带来的强电气连接和智能电网带来的智能化交互，电网结构、运行特性和物理形态都发生了深刻变化，未来电网运检逐渐呈现智能化发展趋势。在高压电网智能化运检方面，我国无线无源高压智能化检测技术取得突破，走在了世界的前列。

电网智能化运检成为趋势

运检修作为电网企业核心业务单元之一，在保障电网设备安全健康、支撑大电网安全运行等方面发挥了重大作用。

2016年3月，国家发改委与能源局下发《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》（发改能源[2016]392号）以下简称“意见”。《意见》提出的推动能源与信息通信基础设施深度融合、发展能源大数据服务应用、营造开放共享的能源互联网生态体系等任务，进一步明确了未来智能化运检发展方向。

2016年12月，在日内瓦召开的欧洲输电运营商联盟年会上，全球能源互联网发展合作组织主席、中国电力企业联合会理事长刘振亚说：“随着中国的发展，电力行业将掀起一场智能革命，智能电网建设将为中国能源电力转型，为世界能源可持续发展提供就解决办法。

刘振亚指出，电网智能化升级是智能化运检发展的必然趋势，未来的大电网的安全稳定运行需要借助先进的通信、信息技术和控制技术，构建具有信息化、自动化和互动化特征的运检新模式，实现电网运行状态智能监测、故障诊断的智能化的目标。云计算、物联网、大数据和移动平台等新兴技术具备智能、互动等特征，也有助于支撑运维检修与信息的交互，提升设备全过程管控、通道环境管理、运检智能化和电网运维管控平台的利用水平。

在电力系统中，各类设备的开断接触点，由于制造、环境污染、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，在运行时往往不断发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下隐患。如果不及时发现，容易导致起火或爆炸，造成大量财产损失或人员伤亡。因此，电力设备的温度在线监测越来越得到大家的认可和重视。传统的红外、光纤及有源无线系统在安全性、适用性、稳定性、实时性等方面存在一定的技术缺陷。SAW无线无源温度在线监测系统，基于声表面波测温技术，有效地解决了高压电力设备传统测温技术在安全性、可靠性、稳定性、实用性等方面存在的问题。

电网智能化升级是智能化运检发展的必然趋势，未来的大电网的安全稳定运行需要借助先进的通信、信息技术和控制技术，构建具有信息化、自动化和互动化特征的运检新模式，实现电网运行状态智能监测、故障诊断的智能化的目标。云计算、物联网、大数据和移动平台等新兴技术具备智能、互动等特征，也有助于支撑运维检修与信息的交互，提升设备全过程管控、通道环境管理、运检智能化和电网运维管控平台的利用水平。

智能化运检核心技术取得突破

我国无线无源高压智能化检测核心技术的研发单位是北京中讯四方科技有限公司。记者在该公司了解到，中讯四方在多年前就着眼于全球能源互联网和运检专业发展、“互联网+”智慧能源的要求，成立了科研团队，在自研声表传感器芯片的基础上，开发了无线无源测温系统。中讯四方从能源物联网入手，创新并搭建了完备的生态体系，完善了能源大数据的业务体系，深化了智能化运检发展模式，使能源和信息融合，新兴智能技术与电网企业运维检修融合，实现了高压电网运检系统高效集成和智能化调控。

北京中讯四方科技股份有限公司也是国内首家自主研发无线无源测温系统的公司，该公司拥有声表滤波器技术，无线信号的产生、发射接收处理技术、无线信号采集算法技术等先进技术和多项专利。

该公司董事长董启明向记者介绍了无线无源高压智能化检测系统的基本原理。他说：“这一系统采用特殊设计的声表（SAW）谐振器, 当有一个特定频率的电波输入到声表谐振器，谐振器输出的电波信号频率会随着环境温度的变化而变化，利用它的这个特性，通过采集谐振器的输出频率，就可以得到对应的环境温度；通过阅读器发射扫频电磁波，传感器将电磁信号转换成声信号，再将声信号转换成电信号辐射出去，阅读器检测辐射回来的电磁波频率，就可以获得相关的数据。将SAW温度传感器放置到需要测量温度的物体表面，温度采集器（Reader）会通过天线发射无线电波，SAW温度传感器接收到无线电波、处理并通过发射通道输出，温度采集器采集到SAW温度传感器发出的无线电波，计算出SAW温度传感器感受到的温度值，通过CAN或RS485等通讯方式将温度数据传给上位机，用于系统的温度监控。”

图：无线无源高压智能化检测系统的基本原理

智能电力系统运检领域的重大革命

董启明董事长还向记者介绍了SAW温度传感器具有无线无源的特点。可在有毒、强辐射、高压和运动等恶劣环境下工作的优势。特别是手车式断路器莲花触头专用测温传感器。设计小巧，安装方便。实现了在母线侧带电状态下测温传感器的快速安装施工。为国内首创。无线无源测温系统主要应用在危险、有害及人员不宜接触的环境下。特别是在电气设备的各种触点、连接点。如开关触点、电缆接头、发电厂、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等。通过安装在各个测温点上的SAW温度传感器及时掌控易发热点的温度变化，在事故隐患产生时提前预警，可以有效地避免事故的发生。

图：无线无源产品的组网方式

无线无源高压智能化检测系统还可以根据设定的温度门限，温度上限对接收的温度显示或报警。可以按测量点对接收数据进行保存，使历史数据能够反映其测量点在一段时间内温度变化趋势。

近期，华北、东北、黄淮地区相继陷入今年“最灰暗的一周”。专家们分析指出，燃煤带来的污染物排放是造成雾霾的首要因素，造成“呼吸之痛”的根本原因是中国能源结构的不合理。对此，国家电网人开出良方——加快发展以特高压为骨干网架的坚强智能电网，积极服务清洁能源发展，促进能源转型。

囿于传统的红外、光纤及有源无线系统的弊端，开发新的系统，一直是智能电力系统运检面临的难题。董启明向《中国经济信息》记者解释说，高压智能化检测系统为能源转型提供了新思路，是解决世界能源可持续发展和环保问题的有效方案，这一技术将大大改善作业环境、减轻工作强度、提高作业质量和工作效率。该系统可以根据设定的温度门限，温度上限对接收的温度显示或报警，还可以按测量点对接收数据进行保存，使历史数据能够反映其测量点在一段时间内温度变化趋势。该系统在一些危险场合或重点施工应用得到解决；既环保又节能，还能提高机器的自动化程度及智能化水平，提高设备的可靠性，降低维护成本。

北京中讯四方科技有限公司自主开发的无线无源测温系统，技术超前，性能稳定。弥补了中国在智慧能源电力系统运检研究领域的缺陷。使我国在高压电网智能化检测领域核心技术又取得了突破性进展。董启明董事长告诉记者：“智能化运检是电网运检未来发展的方向，同时它也需要积极适应“互联网+”智慧能源的发展要求。无线无源高压智能化检测系统技术是智慧能源电力系统运检领域的一次重大革命。必将成为智慧能源电网领域运检发展的方向。”

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