订阅最新相关文献

①课题来源与背景：电力设备在投运前或运行1年后都要进行交接试验或预防性试验，电力变压器是水电站的重要升压设备，其制造质量和安装质量的好坏，直接关系到电站能否安全运行，是否有经济效益；电力变压器的交流耐压试验是检验变压器质量是否合格的重要方法和手段，但交流耐压受设备状况、试验方法、天气状况、环境条件、邻近干扰因素等影响很大，要准确测量出试验数据，并根据数据判断分析设备是否合格非常重要。由此需立项对110kV及以上电力变压器交流耐压和局部放电试验进行技术攻关。 ②技术原理及性能指标：该技术可以广泛适用于水利水电、交通、大型企业、电力系统等各类电力设备的耐压试验。 该技术采用一种新型的交流耐压试验装置，其电抗器采用多只分开设计，既可满足像110kV的高电压、小电流的设备试验条件要求，又能满足像10kV电缆这样的低电压的交流耐压试验要求，具有较宽的适用范围。该装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐、高压闪络故障等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。整个装置单件重量很轻，便于现场使用。 该装置具有全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式三种工作模式，可根据现场情况灵活选择，提高试验速度。能存储及时打印和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。该装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，同时彩色液晶大屏幕显示扫描谐振、升压、记时曲线方便使用者直观了解是否找到谐振点。采用了DSP平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化。 现场投入设备加装的低通滤波器抑制电源干扰。即试验回路接有一阻塞阻抗，即一个无局部放电放电的低通滤波器，以降低来自电源的干扰；试验的加压导线采用专门定制的6mm²的导线，保证在测量电压下不产生点晕；安装高压屏蔽罩尽量改善主变压器管出线端电场分布，降低均压罩及金具表面电场强度，以消除电晕；停止试验现场周围的电气施工，特别是电焊作业，以减少试验干扰；检查地线连接，确保局部放电试验测试回路一点接地，以消除地网中杂散电流对测试的影响；试验电源、激励变压器和补偿电抗器外壳接地线应分别引至被试变压器油箱的接地引下线上，防止地线环流产生干扰。 ③技术的创造性与先进性： (1)试验电源中增加了无局放电源装置，并在无局放电源装置输出端增加低通滤波电力，增加了试验电压稳定性，降低了电源波动对试验造成的影响，解决了来自电源的干扰。 (2)采用单独的接地体，并且试验设备只有唯一的接地点，解决了来自接地系统的干扰和从别的高压试验或者电磁辐射检测到的干扰。 (3)试验设备输出端加装半导体限流电阻，且试验设备增加过流保护和过电压保护，试验时如发生击穿现象，有效地保护了试验设备和变压器。 (4)输出引线、测量引线、连接电缆均加穿金属屏蔽管，有效地解决了邻近的高压设备，日光灯、电焊、电弧或火花放电的干扰、试验线路的放电、由于试验线路或样品内的接触不良引起的接触噪声、邻近的敲打、撞击声、噪音等叠加进来的干扰等。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性：该技术在该公司的三个项目得到成功应用，使得试验进度、试验效率得到很大提高，完成进度比计划提前30%左右，确保了工程质量、提高了工作效率、保证了施工安全，经该方法安装试验的变压器均一次受送电成功，运行良好，有较好地应用及发展前景，具有良好的社会效益。 ⑤应用情况及存在的问题：该成果已在广东省韩江高陂水利枢纽、江西龙头山水电站枢纽工程、深圳110KV国际机场二专用变电站输变电工程等工程中得到应用，实用性强。 ⑥历年获奖情况：该技术已获得2022年广东省水利水电工程建设工法，广东省建筑工程集团科技二等奖。

变电站作为电力系统的重要组成部分，是电力接受、转换、分配、输送的重要节点，其关键设备的运行状态关系着大电网的稳定运行。为增大电能的输送距离，需要升高电压，并在电能到达电力用户附近时，在根据实际需要降低电压，变电站主要负责升压与降压工作。在变电站中，GIS组合电器、断路器、隔离开关等均为关键设备，它们的运行稳定与否直接关系到变电站的运行可靠性，一旦这些设备出现故障问题，将会对变电站的安全运行造成严重影响。随着电网规模的不断扩大，变电站中的设备随之增多，与此同时，变电设备的技术含量也越来越高，如果设备在运行中发生故障，不但会影响变电站的正常运行，而且这些设备的维修与更换费用相对较大，会给电力企业带来巨大的经济损失。因此研究变电站关键设备运行状态，及时发现设备潜在故障，有效减少或杜绝故障，保证电网可靠运行，推动电力企业持续发展。该成果结合电网运行及检修的实际情况，针对当前状态检修技术在电力系统中应用中存在的问题开展实用化研究，通过研究组合电器、断路器及隔离开关失效模式及状态检修检测技术，实现组合电器和断路器等主要变电设备的状态评价、风险评估，指导变电设备的更换、改造、运行维护与检修试验等工作的开展，为变电设备的管理决策及设备检修等提供直接依据，具有很强的实用和指导意义。该成果核心技术内容为变电站关键设备运行状态研究，GIS组合电器失效分析及检测技术研究，断路器失效分析及检测技术研究，隔离开关失效分析及检测技术研究。相关技术已应用于公司所属变电站关键设备的失效分析及缺陷检测过程中。根据成果评价委托方交付科技成果评价材料，按照技术成熟度等级划分，结合专家咨询意见，评价该成果技术成熟度为9级（系统级：实际通过任务运行的成功考验），技术创新度达到5级（该技术创新点在国内范围内未见相同文献报道），技术先进度达到5级（在国内范围内，该成果的核心指标值领先于该领域其他类似技术的相应指标）。

课题来源与背景：变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中，变电站内的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备指直接生产、输送、分配和使用电能的设备，变电站的二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备，而大多数变电站都需要用到密封结构。现有技术存在如下问题：1、传统的箱式变电站门在工作使用时，对箱式变电站门进行打开再闭合的过程中，箱式变电站门与变电站之间容易会有缝隙，进而造成达不到完全密封的效果，从而导致箱式变电站内部的密封密封效果不佳；2、传统的箱式变电站门在工作使用时，箱式变电站内部的物件位置都是固定不变的，因此内部线体如过长的话，会缠绕在一起，影响到后续的正常使用。因此，针对上述问题提出一种箱式变电站门密封结构。 技术原理及性能指标：一种箱式变电站门密封结构所采用的技术方案是：包括站体，站体一侧设置有密封机构，密封机构包括滑槽、滑块、密封门、密封条、固定螺栓、限位槽、限位杆、弹簧和固定块，站体表面开设有滑槽，滑槽内侧配合安装有滑块，滑块外壁一侧设置有密封门，密封门一侧设置有密封条，密封条表面贯穿设置有固定螺栓，密封门表面开设有限位槽，限位槽内侧配合安装有限位杆，限位杆表面焊接有弹簧，弹簧一侧设置有固定块。通过固定螺栓与密封门螺纹连接，且密封门的尺寸与密封条的尺寸相匹配。站体内部设置有调节机构，调节机构包括滑轨、滑轮、调节板、电动推杆、活动槽和活动杆，站体内壁表面开设有滑轨，滑轨内侧配合安装有滑轮，滑轮外壁一侧设置有调节板。调节板下方焊接有电动推杆，所述电动推杆与调节板垂直分布作为优选方案，所述调节板表面开设有活动槽，所述活动槽内侧配合安装有活动杆。 技术的创造性与先进性：通过密封机构的设置，在箱式变电站门在工作使用时，可以先利用固定螺栓将密封条安装至密封门一侧，同时对密封门进行拉动，在滑槽与滑块的相互作用下，可以对密封门进行移动，且在密封门移动的同时，限位杆会进入限位槽内侧，在弹簧的伸缩复位性作用下，可以带动固定块进行伸缩，且固定块为圆弧型结构。箱式变电站门与变电站之间容易会有缝隙，进而造成达不到完全密封的效果，从而导致箱式变电站内部的密封密封效果不佳的情况。通过调节机构的设置，在箱式变电站门在工作使用时，可以先将电动推杆的开关打开，在电动推杆的作用下，利用电动推杆带动调节板进行移动，避免箱式变电站内部的物件位置都是固定不变的，因此内部线体如过长的话，会缠绕在一起，影响到后续的正常使用，同时利用滑轨与滑轮对调节板的移动位置进行限定，且利用活动杆塞入活动槽内侧，对调节板的高度进行固定。 技术的成熟程度，适用范围和安全性：该产已成熟的应用到生产工艺中，安全性及实用性较强。 应用情况及存在的问题：该产品应用情况良好，暂未发现问题。 历年获奖情况专利号：ZL20222292272.3，已获得专利证书。

1、课题来源与背景： 课题来源：自主立项。 背景：变电站中的智能电子设备大量布置于户外开关场，智能组件柜中电子元件发热量大、太阳暴晒使智能柜外表温度高以及夏季进风温度高等问题，导致智能变电站二次设备运行环境温度较高。据统计，二次设备故障统计表的数据可知智能变电站二次设备故障与运行环境温度偏高有较为明显的关联性。 变电站常用的户外智能设备运行环境温度调控系统是分散伴随式温度调控系统。柜外温度调控器方式受限于没有压缩机和冷媒循环，制冷量低，容易造成柜内靠近柜外温度调控器一侧和远离其一侧的区间温度差。柜内温度调控器方式制冷效果比柜外温度调控器好，但能耗大、费用高、体积大、难以双重化配置。因此在变电站中大量使用预制式二次设备舱的大前提下研究新型的预制舱温度调控系统很有必要。 2、研究目的与意义：传统变电站环境改善系统一般采取如下措施：空调与排风扇(或者轴流风机)组合降温、除湿机除湿、电加热器加温防凝露，这种通风降温措施在变电设备上使用时，确实能够起到一部分降温效果，但各个降温元件上并未连接有监测模块，一旦通风降温系统中的降温元件发生损坏时，不便于使用者及时了解变电设备内部环境的情况，此时变电设备内部的降温元件容易出现损坏。 因此，现有的输变电设备运行环境智能调控系统，无法满足实际使用中的需求，所以市面上迫切需要能改进的技术，以解决上述问题。 3、主要论点与论据： (1)区域集中式运行环境系统设计。该系统包括柜式智能通风机组，送风管道、分支管道防火阀防凝露出风罩、柜顶通风止回阀、柜顶防雨罩等，智能通风机组双重化配置，每套主要设备包括有风机、初效过滤器、中效过滤器进风口、调节阀等。根据需要还可以配置基于新型热交换技术的制冷通风模块，进一步降低送风温度。考虑到管道送风风阻和温度衰减，采用保温管道输送距离不能太长。考虑到变电站智能组件柜布置分散，设计采用区域集中式送风模式。 (2)智能组件柜通风设计。室外新风由顶部风口进入柜式智能通风机组，通过两重过滤器由风机升压送入保温防潮风管，进入各智能组件柜冷却，将热量从顶部排风口带到柜外。进入各智能组件柜的分支风管设有防火阀，以防止火焰烟雾窜入通风主管道。管道配送范围内的智能组件柜配置温湿度传感器，通过智能变频控制及启停模块控制风量及启停系统。 (3)预制舱系统设计。考虑到预制舱内二次设备运行环境的可靠性，预制舱配备两台工业柜内温度调控器，工作状态按一定的逻辑程序控制，保证舱体内始终有一台正常运行。当一台柜内温度调控器出现故障时，及时切换至另一台运行，同时发出故障警报，保障舱内环境的稳定。两台柜内温度调控器设定不同的启动温度，可保证当逻辑控制系统发生故障，舱内温度升至一定高度时，备用柜内温度调控器及时启动，实现控制系统的双冗余保障，大大提高了温湿度控制系统的可靠性。预制舱内配置1台内外换气风扇，启动换气风扇，形成空气流通，保障人员有健康的工作环境。 4、创见与创新：项目输变电设备运行环境智能调控系统，通过变电设备上连接有温度监测模块、湿度监测模块和风速监测模块，解决了现有的传统变电站环境改善系统并未连接有监测模块，不便于使用者及时了解变电设备内部环境的情况问题。 (1)在使用时，温度监测模块和湿度监测模块能够对变电设备内腔、内壁和工作元件上的温度和湿度监测，解决了现有的传统变电站环境改善系统并未连接有监测模块，不便于使用者及时了解变电设备内部环境的情况问题。 (2)风管在使用时，管体通过连接片连接在变电设备的内壁、内腔和工作元件上，由于侧管等间距固定在管体的外壁，使用者将连接片带动管体固定在变电设备的内壁、内腔和工作元件上时，能够便于管体均匀的对变电设备内部的潮湿空气或高温空气收纳，同时温度监测器和湿度监测器的监测端贯穿密封胶块插接在管体的内部时，能够便于温度监测器和湿度监测器对变电设备的内壁、内腔和工作元件上的温度和湿度准确监测。 (3)温度监测模块、湿度监测模块和风速监测模块在使用时，能够将监测后的信息对信息收集单元输送，随后信息收集单元将收集后的信息对信息发送模块输送，使用者将信息发送模块与外部控制控制中心连接时，能够便于外部控制中心的人员及时掌握变电设备内部环境的信息，以便于使用者及时对变电设备内部的环境及时处理。 5、社会经济效益：该项目输变电设备运行环境智能调控系统，通过变电设备上连接有温度监测模块、湿度监测模块和风速监测模块，解决了现有的传统变电站环境改善系统并未连接有监测模块，不便于使用者及时了解变电设备内部环境的情况问题。 该产品投放市场后，根据市场需要情况分析，预计2024年销售产品1300万元，利润110万元，税收60万元。随着市场的不断开拓，该产品生产规模的进一步扩大，单位产品的生产成本和管理成本也随之下降，经济效益也将会进一步提高。

一、产品简要技术说明：智能直流屏为直流电源成套装置，是变配电系统必不可少的直流电源系统，已广泛应用于从10-500KV不同电压等级的变电站及开闭所，15-60MW发电机组的电厂，国家重点工程如地铁、油田、化工、冶金等，作为控制、信号、事故照明等负荷的正常与事故情况下的直流供电。现有的产品智能化程度较低、功能少；此外，在地震、强风等环境下极易造成直流电源柜内蓄电池的移位，极易发生直流供电回路断路、短路等现象。为此，公司决定研发一种高可靠、性价比高、维护方便的智能化多功能直流屏。 二、产品主要技术性能特点： 1）采用一体化多功能集成技术，将站用交流电源、直流操作电源、专用UPS、专用逆变电源、通信电源等进行标准化、网络化、一体化设计，通过基于现场总线技术和自主软件的一体化电源监控装置对各设备实施全方位的远程监控管理和全数字化控制，集保护、测量、控制、信号采集、故障报警、电源管理、交窜直和直流互窜监测、母线并联反接保护及报警等功能，智能化程度高、可靠性好、性价比高； 2）通过夹紧架固定蓄电池，通过夹紧架压条将蓄电池完全固定在底座上，并利用压条锁槽和底座锁块卡接，避免电池脱离隔板而造成电路断路、短路等，提高了可靠性；通过拉动推块使锁块远离锁槽，将压条拉出便可更换蓄电池，操作方便快捷； 3）通过在仪表门上设置电压电流表和液晶触摸屏，方便用户观察并控制电源柜电路状况，控制电压在预设范围，提高蓄电池使用寿命；通过侧板将电压电流表与降压硅链隔开，避免降压硅链影响电压电流表指针显示，提高了可靠性； 4）电源系统采用了多组冗余备份并联组合结构，即各组由一个热插拔式整流升压电源管理模块+2节12V蓄电池串联电池组组成，各组具备整流、升压、电池管理功能，多组DC24V直流电源并联升压至DC220V直流电压，多组之间形成互为备份冗余，并可通过通信实现模块间负载均衡，提高了系统的可靠性；同时，电源管理模块集成了电池内阻检测、电池温度检测、电池核容试验、蓄电池定期活化、蓄电池智能三阶段充电管理等功能，延长了电池使用寿命；电源模块采用插拔式、模块化设计，使扩容简单，维护方便，配置灵活。相比于串联18节12V蓄电池的传统高频开关直流电源系统，其具有运行可靠性高、经济节约性、维护便捷性和智能管理性，有效的解决了传统直流电源系统蓄电池的单点故障、水桶效应、维护困难、扩容难周期长等痛点； 5）设计了电池火灾监测及灭火装置，该装置集成了报警主机、温度传感器、烟雾传感器、剩余电流火灾监控探测器、气溶胶灭弧装置等，通过传感器、探测器实时监测柜内气体、温度、烟雾浓度及泄露电流变化并传输给主机，主机分析判断，当火灾发生时，输出报警信号给火灾监控系统，并发出声光报警信号，启动灭火装置，实现柜内灭火，从而提高了安全性；同时，采用单条件预警、双条件报警设计，避免了误报警和误判断，提高了可靠性； 6）隔板、框架采用榫卯铆接结构，与传统螺栓固定结构相比，连接更为稳定牢固，有效避免隔板使用过程中的晃动和松动问题，提高了可靠性。

海上风电是中国实现碳达峰和碳中和“双碳”目标战略道路中的一个重要组成部分，中国海上风电可开发容量约7.5亿kW，发展潜力巨大。海上升压站是海上风电场的核心枢纽，承担着全场电力汇集、变压、转换、配电、控制、传输的功能，堪称“海上风电场的心脏”，其关键技术的创新应用，是今后海上风电向发展的重要支撑。 该项目依托企业自主立项课题，经过近十年的研究实践，研发了无需起吊设备的海上升压站滑移安装方法和不依赖大型起吊设备的海上升压站高桩承台基础结构型式，解决了海上升压站施工安装对大型起吊设备依赖度过高的问题，提高了工程经济效益。主要研究内容和成果如下： 1、全球首创海上升压站滑移安装方法并实现全球首个工程应用。传统海上升压站的安装方法为海上吊装，对大型起重船的依赖度高，而国内外大型起重船数量少、安装费用高。该项目提出了一种全新的海上升压站安装方法，用SMPT车组直接将海上升压站从自升式工作船甲板运输至平台基础上，实现了无需起吊设备的自升式工作船向平台基础的滑移安装，节省了安装费用，提升了工程经济效益。 2、揭示了自升式工作船桩土作用机理并提出了滑移过程中桩靴沉降控制技术。海上升压站滑移安装过程中，自升式工作船桩靴荷载的变化会引起桩靴沉降，过大的桩靴沉降可能引起荷载分布不均匀，导致SMPT车组损坏、支撑桁架结构破坏等滑移失败事故。该项目采用数值分析方法模拟桩靴与土的相互作用，揭示了自升式工作船桩土作用机理，提出了滑移过程中桩靴沉降的控制技术，解决了桩靴在荷载变化过程中的沉降控制难题，为实现自升式工作船向平台基础的滑移安装提供了理论依据。 3、首次提出一种新型的高桩承台海上升压站基础结构型式并实现全球首个工程应用。传统海上升压站的基础型式大多采用导管架基础，需使用大型起重船吊装，而国内外大型起重船数量少、安装费用高。该项目提出了一种新型的海上升压站基础结构型式，采用高桩钢筋混凝土承台结构，实现了不依赖大型起吊设备的基础结构型式，同时减少了海上平台基础的用钢量，从而节省基础建设与安装费用。 该项目授权了发明专利4项、实用新型专利9项，发表了论文3篇。研究成果已在实际工程得到应用，建成了全球首座高桩承台式海上升压变电站(江苏竹根沙海上风电项目)以及全球首座采用滑移式安装方法的海上升压变电站(江苏蒋家沙海上风电项目)，产生经济效益约十四亿元人民币，未来的年潜在效益可达百亿元级人民币，有效推动了海上风电产业发展。

低温凝冻灾害是全球众多国家电力系统面临的主要威胁，轻则导致线路跳闸，重则造成输电线路断线、倒塔甚至引发大面积停电，社会经济损失惨重。我国南方地区受云贵准静止锋和华南准静止锋活动的影响，常年遭受低温凝冻灾害侵袭。2008年我国南方区域出现百年一遇冰灾以后，作为受灾最严重的省级电网，贵州电网有限责任公司全面开启了科技抗冰技术攻关。 在国家科技支撑计划项目“电网抵御极端天气灾害关键技术及装置开发与应用”（2009BAA23B02）、国家自然科学基金项目“直流融冰技术应用于现代电网关键问题研究”（51177068）和南方电网公司“南方电网抗冰融冰关键技术研究与应用”（K0801）等项目的资助下，中国南方电网防冰减灾联合实验室开展了“电网抵御凝冻灾害融冰关键技术”项目研究，重点突破了覆冰监测、导线融冰、地线融冰、装置可靠性四大技术难题，建立起高效、安全的大电网防冰体系，实现了从被动向主动的转变，确保了国家西电东送能源送出通道安全，为贵州高质量发展的“黄金十年”提供了坚强的能源支撑。 1电流精准可控直流融冰技术及系列装置 项目研制了基于晶闸管换流器的6脉动和12脉动融冰装置，融冰电流可在50～5000A连续精准调节，实现了晶闸管换流器极限触发角（90º）、大电流（5000A）、长时间（2h以上）运行，一套融冰装置就可满足1个或多个变电站所有电压等级输电线路（导线、地线和光纤复合地线）的融冰需求。 发明了基于全桥子模块级联多电平换流器的直流融冰装置拓扑，突破了模块化多电平换流器端口输出电压可调范围小（0.85～1.0p.u）的技术瓶颈，实现了直流电压连续大范围可调（0～1p.u）。攻克了电压源换流器零起升流、零起升压及压控电流源运行特性的关键控制技术难题，研制出世界首套全桥子模块级联多电平换流器的直流融冰装置并建立起成套设计技术体系。 2地线和光纤复合地线融冰方法与导、地线连接技术 首创了地线和光纤复合地线融冰的方法，提出了基于融冰电流的纤芯温度计算理论，发明了满足地线融冰需要的地线绝缘子、光纤接续装置和融冰状态监测装置，解决了地线和光纤复合地线安全融冰难题。 提出了动、静触头采用不同绝缘等级（静触头＞500kV，动触头＜35kV）的设计方法，发明连接站内融冰装置与输电线路的专用隔离开关、短接三相融冰线路的专用共静触头隔离开关；针对地线和光纤复合地线接入融冰装置的难题，发明了地线融冰自动接线装置，实现融冰过程全自动化操作。 3直流融冰装置等效试验方法与高效复用技术 首创了开路试验和零功率试验的融冰装置等效考核方法。开路试验通过升压过程实现了对直流融冰装置的直流电压控制能力检验，并对换流阀、直流侧刀闸和融冰母线的直流电压耐受能力进行考核；短路试验通过升流过程实现对直流融冰装置的直流电流控制能力检验，同时实现对换流阀、直流侧刀闸和融冰母线等的通流能力考核。等效试验方法解决了直流融冰装置大电流试验需停线路才能开展的难题，已成为国家和行业标准中直流融冰工程竣工验收依据。 发明了直流融冰模式与无功补偿模式的拓扑切换及控制方法。晶闸管型融冰装置在非融冰期转换为静止无功补偿器模式运行；全桥子模块级联多电平换流器直流融冰装置作为静止无功发生器模式可运行于两种拓扑形式，其中星型拓扑结构可实现在融冰和非融冰时进行动态无功补偿，角形联接拓扑结构在非融冰时，无功补偿容量相对于星形联接增大1.7倍，实现了资产最大化利用，融冰装置无功补偿功能动态参与地区无功优化，降低了电压波动率，显著提高了供电质量和装置利用率。 4高原山区输电线路覆冰精准监测技术 针对高原山区输电线路大高差、大档距等特殊工况下原覆冰厚度计算模型准确性差的难题，结合历年覆冰在线监测与人工观冰数据，运用有限元法和全尺寸仿真模拟方法，得到了不同高差以及不均匀覆冰条件下输电线路各档距的弧垂特性，并据此提出了包含拉力值修正、设计冰厚、动态变化等特征参数的输电线路覆冰厚度修正计算模型，较原有模型预测精度提高了16倍，覆冰厚度计算模型与线路实际覆冰情况准确性高达90%以上。 以摄像头表面的温度和水滴收集系数为目标，创立了抗凝冻摄像机温控加热算法模型，研发了集腔体保温技术、超疏水材料抗凝冻技术、低功耗设计技术于一体的视频在线监测装置，解决了覆冰工况下摄像头外保护罩玻璃表面覆冰及凝露难题，提升了低温凝冻条件下视频图像监测的效果和作用。 建立了基于导地线拉力、图像识别与微气象数据相结合的覆冰状态实时监测和实时覆冰风险告警的覆冰预警系统，建成覆盖南方电网覆冰区域的实时监测体系，实现了对电网冰情实时、准确掌控，为电网融冰提供决策依据。

项目属于电气工程学科，涉及高电压与绝缘技术专业，获得国家重点研发计划、国家电网公司、南方电网公司及网省公司科技项目等持续资助，项目共计11项，总经费6200余万元，由科研院所、知名高校、生产单位等产学研用联合攻关完成。 开关操作、故障和雷击是电网二次设备主要危害来源，它们通过空间电磁耦合、线缆传导及瞬态地电位差等作用于二次设备，2015年以来，发生多起因冲击干扰损害变电站/换流站二次系统，导致停电的事故。典型故障案例如：国网±800kV锦屏站因雷击造成直流分压器二次测量部分工作异常，直接导致双极闭锁，损失功率5400MW；国网±800kV灵州换流站因断路器故障，导致二次端口电压升高，烧毁了96面板卡，严重影响了西部大规模清洁能源的送出；南网西电东送枢纽电厂-贵州盘南电厂500kV升压站发生接地故障，瞬态地电位差造成开关合闸控制保护回路误动作；南网楚雄换流站瞬态地电位差导致了3次保护误动作，造成极I低端阀组跳闸；陕西西汉高铁配套工程330kV茱萸变投运过程中，因开关操作引起主控室后台机屏幕黑屏；陕西电网330kV柞水变，因开关操作引起二次系统误动作，导致跳闸等。 这些故障影响面广、损失巨大，因此必须强化电网二次系统的抗干扰能力，增强保护水平，以确保电网安全稳定运行。鉴于问题的普遍性及严重性，国网公司、南网公司和国家科技部等立项了相关课题攻关，项目组牵头从理论研究、现场实测、装置研发、系统防护等方面开展技术攻关，解决了变电站二次系统抗冲击综合防护的问题，主要创新成果如下： (1)研制了巨磁电阻效应电流传感器和强电场测量的栅格电极光电集成传感器，解决了DC-100MHz的宽频大电流、强电场现场测试难题。基于现场实测，获得了换流站/变电站操作下电磁骚扰典型振荡频率及波形特征，填补了IEC试验标准波形的空白，解决了电力设备二次系统抗扰度试验评估难题。 (2)提出了矩量法与电路相结合的冲击接地特性计算方法，建立了暂态电磁骚扰对二次系统的多路径耦合模型，解决了复杂媒质中接地系统土壤放电非线性时变、参数频变等相互耦合下，大型接地网与二次系统电磁耦合的精细化仿真难题。 (3)研制多回路瞬态冲击测试设备，并提出不同频率下连续多脉冲的现场测试方法，解决了接地网暂态特性和二次系统暂态骚扰的现场测试评估难题。首次采用了将回流点布置于被测接地网内的变电站测量暂态地电位差的方法，实现了电流引线长度减小70%，冲击发生器体积减小40%,误差小于1%。解决了原有站外回流方法由于设备巨大无法现场应用的难题，实现了变电站现场带电实测。 (4)确定了变电站/换流站地电位升、暂态地电位差、人身安全的限值，提出了系统的冲击下地电位差抑制方案、二次电缆接地方式及二次端口保护器件配置等综合防护措施，解决了二次设备电磁骚扰评价和防护难题。 项目组将研究成果，写入了相关接地设计、施工和检测的系列标准，其中、国家标准1项、电力行业标准2项；IEEE标准1项及CIGRE导则1项。发表论文30篇（含SCI论文9篇），获授权发明专利14项、软件著作权2项。 项目成果得到了国际和国内的广泛认可。国际上，提出暂态电磁骚扰对二次系统的多路径耦合计算方法被写入IEEE Std 487,美国电力公司工程设计标准工作组认为，该方法比现有方法更适用于大型变电站。项目主要人员负责成立CIGRE WG C4.50工作组，针对暂态接地对二次系统的影响问题制定技术导则。在国内，国家电网公司、南方电网公司对研究成果给予高度评价，推动了研究成果在全国范围内的应用和推广。依据项目的研究成果，两大电网公司下发了相关技术文件，进一步规范了变电站/换流站二次接地设计，以提高变电站抗扰水平。 成果已应用于国家电网公司、南方电网公司等100余座交直流变电站\换流站的评估，并对±800kV灵州站、±800kV锦屏站等20余座变电站开展了二次系统抗电磁骚扰改造。改造后，变电站再遭受雷击和短路故障时，二次系统全部正常运行，展现出强大的抗干扰能力。该成果的应用为二次系统在瞬态冲击下的隐患排查提供了有效检测方法和手段，为二次系统设计和运维提出了有效的防护原则和方法，避免了类似事故的再次发生，有效保障了电网安全稳定运行，减少了因事故造成的巨大经济损失。 项目通过了由中国电力企业联合会组织的科技成果鉴定，以邱爱磁院士为组长的鉴定委员会认为：项目在变电站/换流站瞬态冲击下的二次系统风险评估及防护改造方面达到国际领先水平。

智能光伏技术是现代电网的主要发展方向之一，它不仅性能优越，而且节能效果良好。项目产品是光伏发电重点项目的关键设备，市场主流集中式逆变器容量为3.125MW，该成果6250光伏逆变升压一体机集成2台3.125MW户外集中式逆变器、一台双分裂变压器、一台高压环网柜和一台通讯柜，适应各类环境需求，除逆变站、欧式箱变外更衍生了综合及囊括几乎全部光伏产业链。EBS集成直流配电、逆变、中压变压器、环网柜及系统监控功能，具备标准的电力调度接口，一站式解决光伏电池组件直流输出环节到并网环节的逆变单元方案，在系统集成、环境适应、整体投入成本、安装调试快捷等方面有显著的优势。 成果在低损耗、低局放、低噪声、低温升等技术性能上进行深入研究，在设计上根据计算分析结果，选取合理的绝缘结构、导线规格和磁通密度；采用各项措施降低杂散损耗和涡流损耗；改进铁芯工艺，降低空载损耗和噪音等。产品经国家电器产品质量检验检测中心例行、型式、特殊试验，试验结果符合GB/T 1094《电力变压器》、GB/T 17467《高压/低压预装式变电站》等标准规定的要求。用户使用反映良好。 成果结构合理，设计先进。变压器室采用不锈钢门结构、顶部无盖板框架式集装箱增强散热功能，变压器两侧通过铜排和软联接与逆变器连接，集成CCV环网柜、双分裂变压器、集中式逆变器和通讯系统的一站式解决方案。具有损耗低、可靠性高、低成本、高度集成化等优点。产品实现逆变升压”一体，集成高效升压变、中压配电及监控，交钥匙解决方案，快速安装集装箱设计，方便运输及安装，防护完善逆变器和变压器统一维护，用户更省心降低系统总投资成本，提升系统效率，成本节省15%，整体吊装，方便快捷，大大缩短电站施工周期节省施工费用，降低施工难度和不可控风险。 成果具有高效率、低成本、高度集成化的可靠产品，实现了“逆变”、“升压”、“配电”、“通讯”等功能的高度集成，节省了逆变器和升压变压器连接处的重复部分，降低了现场施工难度和成本，提高了光伏电站的系统效率。同时，成果集成了逆变器、变压器、环网柜为一体，逆变器和变压器之间采用铜排连接降低线缆损耗，避免线缆老化，进一步提高系统可靠性。防护等级高达IP55，适应于高盐雾、高风沙地区。和常规产品相比，产品具备更高的防护等级、行业领先的功率密度，拥有更强的电网适应能力，能在SCR=1.2的弱电网环境中稳定运行，40℃时可长期过载110%运行，避免因变压器的过载降额导致的发电量损失该成果的研发发顺应了节能减排国策和现代电网技术发展的主潮流。通过该项目研发和产业化，不仅可以形成一个全新的高科技产业，为企业发展带来新的增长点，同时有利于加速光伏变压器投入实际应用并从源头上解决电网投资和稳定性问题，有利于促进电机制造企业自主创新能力的提高和形成新的产业链。

变压器是电力输送和分配系统的核心部件，广泛应用于机车、水力、火力和核能发电厂以及地下变电站、换流变电站、冶金冶炼、电解铝、工业炉窑等行业、规模超大的超高压和特高压输变电线路网、升压和降压站及大型工矿企业等场合。变压器运行会产生热量，散热不良会给变压器的安全运行带来隐患，大型变压器都安装了冷却器系统进行冷却。变压器冷却器都需要配置相应的控制系统以满足变压器运行的需求，主要采用两种形式的控制系统：(1)基于继电器-接触器的电气控制系统；(2)基于PLC的控制系统。由继电器-接触器构成的冷却器控制系统系统简单，但控制功能死板，控制逻辑难以修改，无法实现复杂的控制逻辑，不具备信息化功能。基于继电器-接触器的控制系统基本不再使用。基于PLC的控制系统由于采用软件来实现控制逻辑，故逻辑修改容易，可以实现相对较复杂的控制功能。但传统PLC无法直接连接物联网，以实现基于物联网的变压器冷却控制系统的高级功能和定制功能。 系统分为四层：感知层负责采集变压器冷却器的实时运行信息，包括开关量和模拟量；网络层采用NB-IoT技术提供的安全可靠连接，实现数据的交互与共享；服务管理层对大数据进行存储、分析和利用。可组态控制功能在线测试、模糊推理规则优化、冷却器性能评估与预警等创新核心业务也构建于服务管理层。综合应用层以Web、APP、微信小程序等方式实现控制系统的远程监视和管理。