電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行離不開精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)與感知。近日，由山東泰開自動(dòng)化有限公司與山東省科學(xué)院激光研究所共同完成的“新型電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備多參量光纖精確感知關(guān)鍵技術(shù)裝備與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲山東省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目研制的感知裝備，正是守護(hù)電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵利器。

24小時(shí)值班的“私人醫(yī)生”

(相關(guān)資料圖)

在山東泰開自動(dòng)化有限公司生產(chǎn)車間，一座超大型的組合電器引人注意。多臺(tái)采集光纖信號(hào)的傳感器安裝在設(shè)備關(guān)鍵位置，纖細(xì)的光纖如同白色絲帶纏繞在設(shè)備表面。“這條光纖就是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的‘神經(jīng)末梢’。”山東泰開自動(dòng)化有限公司總工程師郭兆靜指著設(shè)備介紹道，“就像人生病前會(huì)頭疼發(fā)熱，電力設(shè)備故障前也有征兆。這項(xiàng)技術(shù)能敏銳捕捉到溫度、震動(dòng)、放電量等異常，第一時(shí)間上傳至電腦系統(tǒng)。”

在監(jiān)控屏幕上，實(shí)時(shí)跳動(dòng)的各項(xiàng)參數(shù)曲線。郭兆靜解釋道：“以前給電力系統(tǒng)做‘體檢’的設(shè)備就像老式聽診器，檢查距離短、容易被干擾，往往到跳閘停電了才發(fā)現(xiàn)問題。現(xiàn)在有了這套系統(tǒng)，相當(dāng)于給電網(wǎng)裝了24小時(shí)值班的‘私人醫(yī)生’。”

電網(wǎng)“換食譜”帶來技術(shù)難題

當(dāng)被問及為何需要這樣的“電力醫(yī)生”時(shí)，郭兆靜打了個(gè)生動(dòng)的比方：“電力系統(tǒng)過去主要靠煤炭這種‘傳統(tǒng)能源食物’，2021年‘構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)’戰(zhàn)略目標(biāo)提出后，換成了風(fēng)能、太陽能等更環(huán)保的‘新能源食物’。就像人突然改變飲食習(xí)慣，身體一開始適應(yīng)不了，就容易‘生病’。”

郭兆靜進(jìn)一步解釋，隨著高比例可再生能源和電力電子設(shè)備的大規(guī)模接入，新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出顯著的復(fù)雜化和多元化特征。“覆冰、舞動(dòng)、局部放電及熱點(diǎn)缺陷等故障頻發(fā)，已占電力系統(tǒng)總故障的60%以上，這對(duì)狀態(tài)感知裝備提出了長(zhǎng)距離、高分辨、高靈敏、多參量的新要求。”

“主動(dòng)防御”護(hù)航電網(wǎng)安全

“傳統(tǒng)感知裝備存在感知距離有限、測(cè)量尺度粗略等問題，無法做到全面可觀可測(cè)。”郭兆靜展示項(xiàng)目成果，“我們從核心光源設(shè)計(jì)制造、高性能感知裝備研發(fā)、多參量融合體系構(gòu)建3個(gè)方面突破，發(fā)明了超高速掃頻脈沖保偏光纖激光光源等3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)的分布式光纖感知裝備實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)距離、高分辨監(jiān)測(cè)。”

郭兆靜舉例說明道：“以前設(shè)備跳閘才搶修，現(xiàn)在異常數(shù)據(jù)直接上傳系統(tǒng)，AI算法同步給出解決方案。就像給電力系統(tǒng)服用了特效藥，相比‘病倒’后動(dòng)‘大手術(shù)’，這種‘早發(fā)現(xiàn)早治療’的方式成本更低、效果更好。”

目前，該成果已在國(guó)內(nèi)十余個(gè)省份應(yīng)用，輸電線路平均故障率降低3%，變電故障識(shí)別準(zhǔn)確率超90%，運(yùn)維效率提升25%。山東省220千伏位莊變電站升級(jí)改造、北京冬奧會(huì)張北柔性直流電網(wǎng)局放監(jiān)測(cè)等工程中，都能看到這套系統(tǒng)的身影。

科技部門“全程護(hù)航”

“能拿到省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，離不開高新區(qū)科技創(chuàng)新部的全程支持。”郭兆靜提到，“項(xiàng)目申報(bào)階段，他們主動(dòng)上門摸排成果，第一時(shí)間對(duì)接申報(bào)需求。”據(jù)了解，泰安高新區(qū)科技創(chuàng)新部建立了“主動(dòng)摸排+敲門問需”機(jī)制，像泰開自動(dòng)化這樣的科技領(lǐng)軍企業(yè)是重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。

泰安高新區(qū)科技創(chuàng)新部相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“針對(duì)有潛力的項(xiàng)目，我們會(huì)聯(lián)合企業(yè)科研人員深挖創(chuàng)新點(diǎn)，比如這個(gè)光纖感知項(xiàng)目，我們一起梳理出‘多參量融合’‘分布式監(jiān)測(cè)’等核心突破點(diǎn)，幫助提升申報(bào)材料質(zhì)量。”談及服務(wù)細(xì)節(jié)，該負(fù)責(zé)人表示，“對(duì)重點(diǎn)企業(yè)開展一對(duì)一輔導(dǎo)，從申報(bào)書撰寫到答辯PPT制作全程跟進(jìn)；對(duì)創(chuàng)新能力較好的企業(yè)，通過‘把脈問診’解決技術(shù)轉(zhuǎn)化中的堵點(diǎn)。泰開這個(gè)項(xiàng)目，我們先后組織了5次材料打磨會(huì)，邀請(qǐng)專家指導(dǎo)優(yōu)化，最終助力項(xiàng)目成功獲獎(jiǎng)。”

從被動(dòng)搶險(xiǎn)到主動(dòng)防御，這位不知疲憊的“電力醫(yī)生”24小時(shí)在崗，時(shí)刻守護(hù)著電力系統(tǒng)的健康運(yùn)行。而在它背后，科技部門的“精準(zhǔn)服務(wù)”如同隱形紐帶，讓創(chuàng)新成果從實(shí)驗(yàn)室更快走向產(chǎn)業(yè)一線，成為新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的堅(jiān)實(shí)保障。

（圖片來源：泰安高新區(qū)）

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