DOC《云南省科学技术奖推荐书》

云南省科学技术奖推荐书 (技术发明奖) 编??号年度2015 项目名称高原山地输电线路站端雷击检测与分析技术 第一候选单位 昆明理工大学 推荐单位/专家 云南省教育厅 填表日期2015年4月30日 云南省科学技术奖励办公室制

一、项目基本情况 成果登记: 项目名称 高原山地输电线路站端雷击检测与分析技术 候选人 (单位) 束洪春(昆明理工大学),张广斌(University of Kentucky),曹璞U(昆明理工大学),董俊(昆明理工大学),田鑫萃(昆明理工大学),马仪(云南电网有限责任公司),司大军(云南电网有限责任公司),安娜(昆明理工大学),张凌(云南电网有限责任公司),张可(云南电网有限责任公司),方毅(云南电网有限责任公司),段军鹏(云南电网有限责任公司) 推荐单位(盖章) 或专家(签字) 云南省教育厅 推荐专业(学科)评审委员会 电气工程 项目所属学科1 电力系统及其自动化 项目所属学科2 高电压与绝缘 项目所属学科3 主题词 行波测距;

雷击故障;

案例推理;

反演;

聚类分析 所属国民 经济行业 电力系统 任务来源 云南省重点项目;

国家自然科学基金联合基金项目 计划下达单位 、部门 云南省科技厅;

国家基金委 计划名称和编号 高原山地输电线路雷击检测识别及雷电参数反演恢复研究(2011FA032) 基于数据驱动的高原山地输电线路故障精确定位与雷击电流反演恢复研究(U1202233) 项目开始时间 2011年10月 项目结束时间 2014年9月 密级/期限(年) 定密机构(单位) 成果应用于生产时间 2011年12月 成果应用单位数量

4 成果类别 应用技术类 授权发明 专利(项)

15 授权的其他 知识产权(项)

二、项目简介 (限1000字以内) 项目简介是向社会公开、接受社会监督的主要内容.

技术发明奖应围绕核心发明专利的技术内容,简明、准确地反映技术发明的主要内容、特征和应用情况. 云南地处高原山地环境,气候变化急剧,属我国雷电的高发地区,且受特殊的地理位置等因素影响,使得雷击成为云南电网线路重要水电外送通道的主要跳闸原因.因此开展依靠变电站内的站端数据准确获得线路故障位置、正确判断故障类型的研究显得尤为重要. 通过线路出口处安装的Rogowski宽频测量设备以及互感器二次侧安装的行波测距装置对行波的一次侧与二次侧波形进行记录,实现如下技术发明点:(1)利用雷电记录与行波数据在时空维度的接近程度,引入雷电流极性、观测站数等因素对雷击故障进行判别,并根据雷击记录位置与线路走廊的接近程度对测距结果进行校正.构造三相瞬时功率和对雷击故障波形进行刻画,并对绕击与反击的三相瞬时功率和的曲线簇进行PCA聚类分析以实现二者的区分.(2)对故障或扰动产生的行波进行检测,将线路视为传变环节,考虑参数频率影响,推导频域下的线路传递函数,最终实现以站端所测电流、电压波形对注入导线的雷电流进行波形参数反演恢复.(3)针对行波装置受现场干扰严重导致启动频繁、数据存量大的问题,而传统搜索低延迟、响应时间慢导致数据检索效率低下的问题,构造广义模量,实现数据的降维,将少数已知类别的历史录波数据作为 锚点 ,构成部分监督聚类,以集成在Comtrade中的压缩字对齐而形成的WAH位图索引进行多维度、多条件和浮点数索引方法,大幅加快海量电力行波、录波故障数据的检索速度.(4)实测行波数据表现为处处具有奇异性,提出了基于Hough直线检测的行波波头到达时刻标定方法,通过多个行波波头的时间间隔和不同分辨率下初始浪涌突变斜率一致性来校检故障点反射波辨识结果的有效性,提升了单端自动测距的可靠性.针对双端测距依赖于GPS严格对时、线路精确长度,造成双端测距精度下降的问题,利用故障后线路波头到达时序的匹配关系辨识强弱故障模态,继而由两侧各自匹配的波到时差和两侧相互匹配的波到时差,实现了不依赖双侧时钟同步的双端协同测距.(5)针对故障的复发性和多厂家、跨平台、不同电压等级线路故障波形的相似性,对测距过程中的波头标定和距离折算两个关键阶段进行参数化、案例化描述,根据相应特征属性于历史案例库搜索最相近样本进行算法参数复用从而实现智能测距. 上述发明技术已经在云南电网有限责任公司下属的大理供电局、曲靖供电局、红河供电局、楚雄供电局等多个供电局得到应用,已完成20个变电站的安装与调试,通过整合分散于各类终端的多源故障信息,为云南电网输电线路差异化防雷措施的制定提供了科学依据.