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关于 2017年度我校拟联合申报国家科技奖项目的公示
作者: 时间:2016-12-28 点击数:

根据国家科学技术奖励工作办公室《关于2017年度国家科学技术奖励推荐工作的通知》(国科奖字〔2016〕41号)精神,现将我校拟联合申报2017年度国家科技奖的项目进行公示,公示期为12月28日-1月6日。如有异议,请于公示期内向学校科技成果转化办公室提交实名书面异议。

联系电话:027- 87540925

项目名称: 智能变电站高可靠性保护控制技术及应用

推荐单位: 大连市科技局

推荐单位意见:

继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线,也是三道防线中最重要的一道防线。如何全面提升变电站保护控制系统整体性能,避免因保护控制系统应对不当触发电网大停电事故,对于保障我国电网安全稳定运行极为重要。该项目团队十余年持之以恒,聚焦变电站保护控制系统面临的突出难题,理论研究与技术研发相结合,创新成果丰硕。

该项目提出了智能变电站高可靠性保护控制系统集成解决方案,攻克了传统保护控制系统功能冗杂、故障率高的世界性难题。提出了多种数据辨识方法和保护控制系统网络传输态势在线监测技术,解决了采集数据异常导致保护控制不正确动作的问题,攻克了支撑变电站保护控制系统网络安全性能度量的难题。提出了基于多维信息的自适应突变量距离保护和重合闸新原理,发明了保护控制装置状态在线监测和故障综合分析诊断技术,攻克了突变量距离判据在线路两端系统发生振荡时的误动问题,解决了传统检修模式影响范围大、停电时间长的难题。

该项目系原始创新,技术难度大、涉及范围广,成果广泛应用于国家电网公司25个省级单位的843座智能变电站建设,并用于指导菲律宾电网标准制定和葡萄牙的智能电网建设。项目成果有效提高变电站保护控制系统可靠性,提升运维效率,减少停电损失,整体技术达到国际领先水平。

推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖。

项目简介:

该项目属于电力系统及其自动化学科,产学研用单位协同攻关完成。

继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线,也是三道防线中最重要的一道防线。近年来国内外电网频发大停电事故,保护控制系统的不正确动作在事故恶化过程中均起到了主要作用。2012年印度“7.30”大停电,正是因继电保护与切负荷控制策略配合不当引起,并最终影响了约6亿人正常生活,我国在2006年发生的河南省“7.1”大停电事故也是由继电保护误动作所诱发。同时,随着智能变电站网络化数据传输技术的发展,保护控制数据由点对点传输变为网络传输,数据处理和信息安全成为保护控制系统可靠性面临的新问题。全面提升变电站保护控制系统整体安全可靠性的需求极为迫切。

智能变电站数字化、信息化新技术的应用促进了电网信息获取能力的提升,为构建高集成度和高可靠性的保护控制体系提供了新的技术途径,但仍存在需要突破的技术瓶颈:①通用化软硬件平台是实现高可靠性保护控制集成系统的基础,但如何实现平台功能可灵活重构以提高信息接入能力和处理效率难度很大。②安全、准确的获取共享数据是实现保护控制多功能高度集成的前提,但保障强电磁干扰环境下数据的正确采集、交互,以及数据传输过程中实时监测及评估网络异常态势十分困难。③有效信息不足是现有保护控制原理及策略在复杂故障下配合不当的重要原因,但如何利用全局多维度信息创立新的保护原理和实现保护控制装置故障综合分析、准确定位难度很大。

在国家863计划等项目的支持下,该项目团队历时十一年攻克了上述难题,建立了智能变电站高可靠性保护控制体系:①在国际上首次提出了智能变电站高可靠性保护控制系统集成解决方案,发明了基于虚拟二次回路的网络信息交互路径自动规划技术,攻克了传统保护控制系统功能冗杂、故障率高的世界性难题。②提出了多种数据辨识方法,解决了数据采集异常导致保护控制不正确动作的难题;提出了变电站保护控制系统网络传输态势在线监测技术,攻克了支撑变电站保护控制系统网络安全性能度量的难题;③提出了基于多维信息的自适应突变量距离保护和重合闸新原理,发明了保护控制装置状态在线监测和故障综合分析诊断技术,攻克了突变量距离判据在线路两端系统发生振荡时的误动问题,解决了传统检修模式影响范围大、停电时间长的问题。

该项目获省部级科学技术奖一等奖3项,授权发明专利87项、软件著作权3项,出版专著5部、发布国家标准19项,发表SCI/EI论文107篇。

项目成果率先在大连智能变电站建设中实现全覆盖应用,并陆续推广到国家电网公司25个省级单位。截止2013年底,项目成果已在843座智能变电站中应用,有效提高变电站供电可靠性,提升运维效率,减少停电损失。220/110kV变电站平均持续停电时间可降低约17%~20%,典型220kV变电站可节省装置数量46%、减少建筑面积42%。相关成果已用于指导菲律宾电网标准制定和葡萄牙智能电网建设,在国际上引领技术发展方向。

客观评价:

1、项目获奖情况

(1)2015年《大型供电企业综合信息安全平台建设及关键技术研究》获辽宁省科技进步一等奖;

(2)2013年《智能电网体系架构及关键技术研究与应用》获大连市科技进步一等奖;

(3)2016年《基于泛在感知的大型装备及生产过程可重构操作优化系统》获辽宁省科技进步一等奖。

2、项目鉴定

(2)2013年12月28日,河南省科学技术厅组织召开了“CBZ-8000B智能变电站系统”项目科技成果鉴定会,由程时杰院士及继电保护、自动化等行业权威专家组成的鉴定委员会,形成鉴定意见摘录如下:

该系统设计合理、技术先进,实现了多项技术的集成创新,整体技术达到国际先进水平。其中基于统一接口标准的智能变电站一体化业务平台技术、基于延时可测的网络传输同步技术、基于G格式的保护逻辑可视化展示技术和智能变电站虚回路动态可视化层次展示技术达到国际领先水平。

(3)2013年2月2日,辽宁省科学技术厅组织召开了“高度集成化智能变电站技术研究与实践”项目科技成果鉴定会,由王天然院士及继电保护、自动化等行业权威专家组成的鉴定委员会,形成鉴定意见摘录如下:

该项目解决了智能变电站二次系统的关键问题,便于运行、易于维护,具有示范作用,推广应用前景广阔,该项目整体处于国际先进水平。

3、成果应用验证评价

(1)国家电网公司智能站总结会议:

2015年1月22日,国网公司组织召开了智能变电站工作汇报会,智能变电站的理论研究、技术研发、关键设备研制、试验体系、标准制定和工程应用等取得了一系列阶段性成果,提升了变电站的安全性、可控性、适应性和互动性,提高了建设效率,有力支撑了“三集五大”体系建设,推动了电网发展方式的转变,带动了电工装备制造业的创新发展。

(2)国网辽宁省电力有限公司应用评价:

该项目成果应用于多个辽宁省智能变电站建设,实现了多项技术创新,相比常规变电站,其经济效益和社会效益更为明显。变电站自投运以来,系统运行稳定,保护、监控性能良好,运维简捷、可靠,并在多线路故障时保护正确动作、监控系统信息正确完整,满足变电站安全稳定运行的要求。在探索智能变电站的新发展方向上进行了有益的尝试,提供了宝贵的经验,进一步推进了智能电网技术的发展,成果应用整体达到国际领先水平。

4、检测评价

国内电力检测认证权威机构对基于该项目研制的线路保护装置、多功能测控装置、站域保护控制装置等层次化保护装置,保护控制装置在线监测系统进行检测认证并成功通过,部分检测结果摘录如下:

(1)国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心对该项目研发的线路保护装置进行了检验,检验报告的的主要结论摘录如下:“WXH-803B微机线路保护装置具备分相电流差动保护、距离保护、零序保护、重合闸功能,其基本性能、电磁兼容等均满足GB/T 7261-2008继电保护和安全自动装置基本实验方法的要求。”

(2)国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心对该项目研发的多功能测控装置进行了检验,检验报告的的主要结论摘录如下:“MCD-851多功能测控装置具备模拟量采集功能、状态量采集功能、遥控功能、自诊断功能,在装置硬件故障和软件异常时自动报告并根据情况闭锁开出,其基本性能、电磁兼容等均满足GB/T 13729-2002 远动终端设备的要求。”

(3)国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心对该项目研发的站域保护控制装置进行了检验,检验报告的的主要结论摘录如下:“BDH-811站域保护控制装置具备线路保护、母联保护、失灵保护、简易母线保护、过流加速保护、低周减载保护、备投保护功能,其基本性能、电磁兼容等均满足GB/T 7261-2008继电保护和安全自动装置基本实验方法的要求。”

(4)国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心对该项目研发的保护控制装置在线监测系统进行了检验,检验报告的的主要结论摘录如下:“BZJ-8500智能变电站二次设备在线监测及智能诊断系统,支持全站所有虚回路的动态展示及在线监视”,“具备保护控制装置告警、动作、通讯状态、 功能压板状态以及网络异常的实时监视和告警功能”,其基本性能、电磁兼容等均满足GB/T 13730-2002 地区电网调度自动化系统的要求。

6、其他评价

第六届国际供电会议(CICED2014)主旨技术报告《智能变电站技术发展及实践》中,对我国智能变电站技术和工程建设的有关评价翻译摘录如下:(暂无见证材料)

“智能变电站的成果建设是变电站智能化技术和关键设备重要的创新成果,对加快智能电网建设,提高电网稳定性和可靠性,提升变电站运营和管理水平具有重要意义。”“中国智能变电站实现了集成优化设计技术、智能设备制造技术和模块化建设技术为核心的三大技术突破。”

推广应用情况: 项目成果率先在大连智能变电站建设中实现全覆盖应用,并陆续推广到国家电网公司25个省级单位,依托项目成果已建成智能变电站2554座,采用模块化技术建成150余座变电站。此外,与巴西、葡萄牙等国在智能变电站保护控制领域的国际合作研究项目,大幅提升我国在相关领域的国际影响力。

(1)智能变电站保护控制装置原理优化、综合诊断、数据处理及信息安全的应用提升了保护控制系统的可靠性,减少了电网的停电时间,并降低了运检人员工作量。该技术已应用于全部智能变电站,可将变电站平均持续停电时间降低约17%~20%,每年减少了停电损失19.61亿元。综合诊断技术的应用实现了装置的在线监测,每年可节约运检费用6300万。编制了《GB/T 30155-2013智能变电站技术导则》等7项国家标准,指导我国智能变电站建设。

(2)高可靠性保护控制集成技术的应用进一步提升层次化保护控制的集成能力,实现变电站“占地少、可靠性高、造价合理”的建设目标,该技术应用于典型AIS变电站可减少占地面积10%~46%、减少建筑面积26%~64%,优化二次屏柜34%,节约电缆耗材64%,累计节约投资60.7亿元

代表性论文专著目录、主要完成人情况等相关情况详见附件。

项目公示1228-1.doc