日前,國網山西省電力公司營銷服務中心的《電能計量裝置群體虛擬標準器智能檢定新技術及產業化》項目,獲得中國商業聯合會科學技術獎“全國商業科技進步獎”特等獎。該獎項旨在表彰在全國商業行業科學研究、技術創新、成果推廣、高新技術產業化中作出突出貢獻的單位和個人,以此推動商業行業科技進步。據悉,該項目是國網山西省電力公司營銷服務中心助力加快建設質量強國、數字中國的重要舉措。
據介紹,山西省現有110kV及以上電壓互感器超1萬臺,年均檢定需求超2000臺,傳統采用周期性停電檢定方式。然而檢定工作的開展長期面臨諸多問題,如現場停電計劃難落實、作業時間窗口短、大型檢測設備多、需要起重設備及現場作業安全和交通安全風險管控難等。
早在2013年,國網山西省電力公司營銷服務中心、中國電力科學研究院有限公司、華中科技大學、武漢格藍若智能技術有限公司就成立項目組,創新開展了《高壓電容式電壓互感器計量誤差狀態評估和風險預警關鍵技術及應用》;2022年,該項目升級迭代為《電能計量裝置群體虛擬標準器智能檢定新技術及產業化》項目。
項目組在國自科基金和電網重大項目持續支持下,經過十余年產學研用聯合攻關,提出了虛擬標準器新思路,針對失準設備定位難、失準原因判別難、健康狀態評價難,創建了“虛擬標準器動態評估、監測平臺在線判別、集成平臺遠程評價”新體系,率先實現了計量裝置不停電狀態檢定。經技術評審會鑒定,整體技術達到國際領先水平。
2019年~2023年,山西省先后運用該技術成果在11個地市、46座廠站552臺電壓互感器開展了在線監測技術的工程試點,發現計量失準互感器1臺,經停電檢定驗證,在線監測方法與常規停電檢定方法相比,平均偏差在0.05%以內,滿足0.2級電壓互感器的誤差在線監測需求。
當前,根據JJG 1021-2007《電力互感器》檢定規程規定,電壓互感器檢定普遍采用定周期無差別停電的方式,即按照固定周期,一般電容式電壓互感器為4年、電磁式電壓互感器為10年。周期性停電檢定存在以下缺陷:頻繁停電影響供電可靠性;超差電壓互感器占比小,無差別全部檢定浪費巨大;難以發現檢定周期內的電壓互感器超差,影響巨額電能貿易結算公平公正。
為解決周期檢定中存在的問題,達成“碳達峰、碳中和”的雙碳目標,市場監管總局在《貫徹落實計量發展規劃2020 年行動計劃》中明確,研發互感器計量性能在線監測和狀態評價技術,加快開展試點應用,推進相關技術規程制修訂,探索運行互感器由定周期檢定向狀態評價及失準更換轉變的重點任務;《2021 年全國計量工作要點》中提出“研究通過數據在線監測和監督抽查檢定相結合等方式,改革創新國家強制管理計量器具監管方式”的工作要求。
面對新形勢以及電網發展重大技術需求,基于虛擬標準器的電壓互感器在線監測技術推動了電壓互感器從按“周期檢定”向按“狀態檢定”轉變。2021年4月,國網營銷部于湖南長沙組織召開試點工程驗收會認為:試點工程采用的計量性能在線監測技術領先,工程實施方案科學合理,技術標準體系完備,成效顯著,具備工程化推廣條件。國網公司《國網營銷部關于加快推進關口互感器在線監測及狀態評價工作的通知》(2021年第30號)中指出,在前期技術驗證、工程試點應用的基礎上,加快推進變電站電能計量系統在線監測及狀態評價工作,力爭2025年前實現關口全覆蓋。
據計量專家介紹,基于虛擬標準器的電壓互感器在線監測技術的研究,能夠及時精準定位計量性能失準的互感器,實現精益管理、快速處置,有效規避交易風險;同時減少一次設備停電時間,節約現場作業人工和成本,大幅降低現場作業和交通安全風險,提升電網供電可靠性。
據介紹,該項目將產生巨大的社會效益和經濟效益。在保障巨額電能貿易結算公平公正方面,及時發現超差互感器,對保證電能計量準確、避免貿易糾紛具有重要意義。在降本增效方面,該項目的關鍵技術使得運維人員足不出戶,就可以在省級計量中心的監測平臺上,獲取電壓互感器的實時運行狀態,根據評估結果優化現場運維,提高運維效率,降低運維成本,減少停電時間,提高電網運行的安全可靠性。據估算,與傳統檢定方法相比,應用該項目的關鍵技術可減少檢定工作量70%、節省運維費用85%、減少停電時間90%。
值得關注的是,該項目在產學研一體化升級迭代中,高度重視標準化和專利管理,以標準助推技術成果轉化,提升產業競爭力。截至目前,該項目獲得授權發明專利40件,軟著19部,SCI/EI論文51/30篇,國家標準1項、行業標準3項、企業標準3項,專著1部。
近日從山西省市場監管局獲悉,經批準,該項目正在由國網山西省電力公司營銷服務中心負責主要起草《110kV及以上電壓互感器運行在線校準規范》山西省地方標準。山西省市場監管局負責人表示,全力支持該項目以計量技術進步推動管理模式變革創新,探索建立山西省在運互感器監管新模式,為國家計量管理模式變革貢獻力量。
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《中國質量報》

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