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提升设备安全运行能力的数字电网关键技术及应用

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成果主要完成人

陈春梅、吴 琼、董孟军、刘 铭、孙永锋、朱佳航、岳成磊、李志贤、孟庆岳、付 静

项目概况

数字电网是推动构建新型电力系统的基础,是建设清洁能源城市的关键举措。三维电网是对物理电网进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间,是数字电网基础设施建设的重要组成部分。三维电网建设是把物理电网实体构造成数字空间里的虚拟电网,要经过语义化、结构化和实体化等多个关键步骤。电网生命周期内电网三维模型应对不同的应用场景,三维模型本体以及共生的地理、气象等电网专题数据也在不断地发展变化,以三维模型为核心的海量电网全息数据的高效处理与融合共享成为数字电网建设必须突破的关键技术,实现数字电网“可视、可管、可测、可控”。 面向以三维模型为核心的数字电网应用场景,项目组历时6年时间,聚集产学研用单位联合攻关,基于电网数据资产化理念,从构建数字电网三维底座出发,创建了“标准化语义范式三维数据构建-知识化三维数据融合分析-集约化电网三维数据共享-专题化电网三维数据应用”的电网三维数据技术体系,实现了以下技术创新:1)建立了标准化电网三维语义范式,构建了标准化电网三维语义模型,为电网数据的处理和分析提供了统一的语义基础和逻辑框架;2)提出了基于知识驱动的多源数据融合分析方法,有效提取了电网数据的隐含知识和关联关系,提升了大体量、高精度、高密度三维场景数据智能分析能力;3)首次提出了输变电工程数字化成果移交标准,统一了信息传递和数据共享模式,研发了三维电网数据一体化管理系统软件,实现了电网三维数据跨平台集约化共享;4)首次构建了输电线路覆冰预警模型、舞动预警模型、台风预警模型等专题化应用模型,实现了输电线路本体实时应力参数的模拟分析,为输电线路应急处置和电网安全运行提供了重要保障。 项目成果在国家重点输变电工程中应用,包括世界最高电压等级特高压±1100kV古泉换流站、世界首条柔性可控的张北柔直工程、雄安数字电网、池州九华特高压密集通道等近千项重大工程中应用。并且己在国网安徽、冀北、陕西、江苏、浙江、上海、福建等省电力公司部署应用,应用金额达4亿元,确保了能源重要通道安全运行。项目形成授权发明专利12项,软件著作权11项,学术论文16篇,国家标准1项、行业标准2项。本项目成果经中国电力企业联合会鉴定,在电网三维数据标准化管理及共享应用方面达到国际领先水平。