□记者 张智凯 吴志竟
电力系统也有“医生”?如何给电力系统“看病”?近日,由山东泰开自动化有限公司与山东省科学院激光研究所共同完成的“新型电力系统输变电设备多参量光纤精确感知关键技术装备与应用”项目荣获山东省技术发明一等奖,该项目研制的感知装备便是神奇的“电力医生”。
走进山东泰开自动化有限公司生产车间,一座超大型的组合电器引起记者注意,多台采集光纤信号的传感器安装在设备关键位置,这条光纤便是保障电力系统安全运行的“神经末梢”。“就像人生病前会头疼发热,电力设备故障前也有征兆,这项技术能敏锐捕捉到电力设备的异常,第一时间发现温度、震动、放电量等异常,并上传至电脑。”山东泰开自动化有限公司总工程师郭兆静介绍。
电力系统“生病”的原因是什么?2021年,“构建以新能源为主体的新型电力系统”战略目标提出,大力发展风能、太阳能等新能源是关键。然而,随着高比例可再生能源和高比例电力电子设备的大规模接入,新型电力系统呈现出显著的复杂化和多元化特征。“电力过去主要靠煤炭这种‘传统能源食物’,现在换成了风能、太阳能等更环保的‘新能源食物’,就像人突然改变了饮食习惯,身体一开始适应不了,就容易‘生病’。”郭兆静说。
怎么给电力系统“看病”?“体检”很重要。以前给电力系统做“体检”的设备就像老式的听诊器,检查距离短、容易被干扰,很难准确地知道电力系统哪里“不舒服”,经常到跳闸停电了,才能发现问题,非常被动。
为了更好地给电力系统“看病”,山东泰开自动化有限公司在电力设备状态监测行业耕耘20余年,在“新型电力系统输变电设备多参量光纤精确感知关键技术装备与应用”项目中负责感知装备和多参量融合等关键技术的攻关和技术验证,如同电力系统的“名医”。
如今有了这套全新的“体检”设备,电力系统一旦出现异常,相关“症状”会直接上传至电脑系统,AI算法给出“诊疗”方案,提前预防电力系统“生病”的情况,大大提高了效率。
该项目从核心光源设计制造、高性能感知装备研发、多参量融合体系构建3个方面构建了一套完整的技术装备体系,发明了超高速扫频脉冲保偏光纤激光光源技术、高性能分布式光纤精确监测技术、输变电设备多参量融合感知技术,并研发了具有自主知识产权的长距离、高分辨、高灵敏、多参量的分布式光纤精确感知装备。
“就像是给电力系统服用了特效药,相比等到电力设备‘病倒’后动‘大手术’带来的停电损失与费用,这种‘早治疗、早发现’的方式,成本更低,效果更好。”郭兆静说。
该项目成果已在国内十余省输电线路、变电站应用,输电线路平均故障率降低3%以上,变电故障识别准确率达到90%以上,运维效率提高了25%。就像是给变电站装了智能医学影像仪,识别“病灶”的准确度在90%以上,疾病从“诊断”到“治愈”的时间也可减少25%左右。特别是山东省第一座220千伏位庄变电站升级改造、北京冬奥会重点配套工程张北柔性直流电网局放监测等典型工程示范,显著提升了我国电力系统感知技术水平。
从被动抢险到主动防御,这位不知疲惫的“电力医生”24小时在岗,时刻守护着电力系统的健康运行,成为保障新型电力系统安全、稳定、高效运行的坚实盾牌。