大二次设备智能运维规范化建设与创新实践
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完成单位:广东电网有限责任公司江门供电局、广东电网有限责任公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-2-040
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
余卓彬、柳军停、武建平、陈 钢、刘世丹、郭 亮、何雄辉、黄伟杰
近五年,南网范围内断路器操作机构异常在紧急重大缺陷中占比近30%,造成开关拒动误动事件多达57起,严重威胁电网安全。然而,断路器机构定期试验周期长、监测手段不成熟、零部件运动和尺寸配合复杂,导致故障难以及时预警和精细诊断,已成为公司亟需解决的突出问题。
项目依托南网重点科技项目与生产专项,历时多年技术攻关,发明了基于开关动作SOE报文数据挖掘的机构异常预警方法,融合动力学仿真+尺寸动力双链分析的隐患溯源诊断技术,开发了汇集离线试验和在线SOE数据的开关动作特性监测预警系统,在不加装监测装置情况下,实现了低成本、高效率、全覆盖的断路器机构状态监测、预警和诊断,主要突破如下:
1、监测技术:提出了基于倒排索引和多重语义分割的SOE解析方法,研发了基于奇异点辨识和插值拟合的试验数据清洗技术,开发了基于HBase框架的多源数据混合存储技术,建立了首套融合试验和SOE信息的开关动作监测系统,试验数据可用率提升至97%,智能解析SOE数据超10万条/天,实现了海量断路器停电试验和分合闸动作数据的大规模监测和储存。
2、预警技术:建立了操作命令/分合位等SOE信息与断路器分合闸时间/速度的映射关系;基于运行大数据概率密度极大似然估计,揭示了开关分合闸SOE时间参量的正态分布规律;发明了基于SOE时间异常概率分布和统计极差的时空关联机构故障预警方法,成功预警开关机构缺陷41起,破解了开关机构故障及时预警难题。
3、诊断技术:率先创立基于Adams-AMEsim联合求解的操动机构刚柔混合动力学模型,提出了基于尺寸与动力双传递链融合分析的机构薄弱部件定位方法,揭示了分合闸脱扣与位置保持系统失效机理,实现了CT、FSA1型机构拒动、合后即分等典型缺陷的根源治理,突破了操动机构精细化建模复杂及溯源诊断困难的瓶颈。
成果已在广东电网1.9万台110kV及以上断路器实现全覆盖应用,及时预警开关分闸时间超标等缺陷41起,确诊ABB公司FSA1机构线圈出力不足等批次性隐患5起,改造后同类隐患零复发,避免开关拒动扩大停电范围带来经济损失超7000万元;成果纳入公司预试替代试点项目,预期每年可减少停电计划3000余条,节约试验人力成本超24000人·日、经济成本约1320万元,大幅减轻基层运维压力。
项目授权发明6项,实审3项;软著3项;发表论文5篇;研发软件1套;经中国电工技术学会鉴定达国际领先水平。