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“慧”视天下-超特高压开关设备组部件智慧全景诊断系统

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成果主要完成人

包艳艳,温定筠,王月异,刘康,王晓飞,蒋嫔,张广东,王锋,陈博栋,牛欢欢,李斯盟

项目概况

一、背景与需求 随着以特高压为载体的新型能源体系加快建设,超特高压设备运维任务挑战空前。祁连、灵州等36个换流站运行经验表明:2010年以来开关设备组部件缺陷故障占比29.7%。超特高压开关设备运维面临状态感知维度不全面、状态评价模型不精准、诊断分析透视不够深的问题,亟需研发超特高压开关设备智慧全景诊断系统。 二、项目痛点 1.状态表征暂态,识别性弱:设备状态表征量呈暂态,常规检测手段获取多源信息不全面且难度较大,满足现场的检测方法空白,工程上仍需定期开罐检查。 2.评价模型有限,精准性差:考虑损伤类型、损伤程度、损伤定位等多维度的评价模型不精准,基于智能算法构建的评价体系缺乏物理意义,指导性不强。 3.诊断模式传统,可靠性低:传统在线监测、带电检测等获取的各类数据信息价值未充分利用,设备内部不可视,实时运行机理为“黑匣子”。 三、产品价值及功能 研发国内首套适用于现场的超特高压开关设备组部件智慧全景诊断系统,基于增强现实技术(AR)建立超特高压断路器三维全域孪生模型,实现典型组部件破损、松动、跌落等状态可透视可定位,发热、振动、局放等故障可评价可预测。 全量采集,实现数据“一览无余”:采用“机理仿真+真型试验”模拟验证了各类工况下组部件损伤演变规律,首次提出了基于电学、声学、光学等8维联合状态感知部署策略,实现设备关键数据精准感知、全量采集。 高度提纯,实现信息“一清二白”:引入注意力机制网络,分层次筛除冗杂信息,提高状态诊断数据的质量和可靠性。 精准研判,实现故障“一目了然”:首次提出机理驱动的多种类、多工况、多尺度样本生成技术,重构扩充了“运行状态-全景数据-故障机理”数据机理融合驱动的缺陷样本数据库,首次实现了典型故障评价准确率由60%提升至85%。 可视诊断,实现设备“一镜到底”:基于增强现实技术(AR)首次实现超特高压开关设备组部件沉浸式、立体化展现,实时通过机理-视觉融合的方式诊断设备异常状态,解密运行机理“黑匣子”。 四、应用及经济效益 1.产品主要定位于电力装备智能运检行业。 2.系统内客户为电网公司32个省公司;系统外客户为能源、医疗、公安消防等行业用户。 3.产业链生态趋于成熟,设备厂商实力雄厚,可及时应对突发情况。 4.产品服务于输变电设备健康管理,能有效满足各级电力企业提升输变电设备安全运行和供电可靠水平的普遍需求。