高可靠性电力专用传感器支撑新型电力系统快速发展0今热点


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邓军 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司

刘亚东 上海交通大学

党的二十大报告中提出加快规划建设新型能源体系,新型能源体系中新型电力系统将发挥基础性作用。早在今年7月,国家发改委等16部门联合发文,也明确要求加强新型电力系统建设。新型电力系统建设对设备信息的感知既不可或缺,又对其深度、广度和密度提出了更高要求。我国有共计2.4万个系统节点(110千伏及以上)、1200万套高压计量设备、0.8亿台配网终端/指示器、4.7亿台电能表的改造与更新,采集数据日增量就已经超过60太字节,在此基础上增加数十亿计采集设备,数据采集、交互和反馈过程中产生高达千亿级流数据,对电力传感器数据精度、装置可靠性、数据传输与处理能力等方面提出更高的要求。

然而,传感器运行环境恶劣,主要表现为所受电磁干扰峰值高、干扰信号频域宽、电磁耦合路径复杂,并且随电压等级升高而增大,目前主要靠试验获得电磁环境统计特性,缺少传感器在多频电磁干扰下耦合机理研究。现有测试大多依据GB/T17626和IEC61000-4,无法匹配未来电力复杂电磁环境,比如藏东南工程面临的高海拔环境、海上风电面临的高盐、潮湿环境。由此致使传感器电磁测试与评价方法不完善,挂网运行后可靠性低,影响电力系统稳定运行。

因此,可以从电力专用传感器可靠性评测技术进行突破,解决应用于电力复杂电磁环境下传感器/终端的电磁防护设计依据不足、测试方法缺失、电磁耐受能力差等系列问题。

一是突破电力设备电磁环境的参数化建模与仿真方法,从电磁多点测量技术和连续电磁场计算方法研究着手,进行不同电压等级、不同工况下电力设备电磁环境的量化评估,构建电力专用传感器电磁环境耦合模型,提出传感器电磁环境的量化评估原则,解决电磁环境评估不明确的问题。

二是突破复杂电磁环境模拟与传感器可靠性评测技术,从三维空间电磁参数特征的电流/电压源波反演方法入手,攻克不同工况以及多维应力叠加下的传感器测试方法,开展不同类型电磁骚扰对传感器电磁可靠性的影响机制研究,建立传感器的电磁可靠性评价原则,解决电磁环境模拟方法缺失的问题。

三是突破复杂电磁环境模拟瞬变脉冲发生器研制、校验及应用系列技术,从电磁模拟发生器多脉冲发生技术入手,研究电磁模拟发生器的电磁屏蔽与绝缘配合技术,形成电磁模拟发生器输出参数的测试与评价方案,自主研发复杂电磁环境的多脉冲多波形瞬变脉冲发生器,为电力专用传感器/终端的电磁测试提供平台。

围绕电力专用传感器可靠性评测技术,从电力系统极端工况下传感器运行电磁环境量化评估与电磁耦合机理的理论层面研究,到极端工况下复杂电磁环境的成套模拟装备研制的硬件层面研究,再到复杂电磁环境下传感器可靠性评估方法提出的应用效果研究,形成可适用于复杂电磁环境的电力专用传感器可靠性评测技术,研制可模拟电力复杂电磁环境的多脉冲多波形瞬变脉冲发生器,在理论、方法、装置、标准层面形成完善的可靠性评测体系,可有力支撑新型电力系统全景实时感知。

责任编辑:周小博  投稿邮箱:网上投稿

关键词: 快速发展 电力系统

来源:中国能源新闻网
编辑:GY653

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