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基于多物理场耦合的GIS设备风险评估技术

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完成单位:国网山东省电力公司枣庄供电公司,上海交通大学

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

刘广辉,侯昆明,王磊,杜健文,田芳芳,崔国栋,李国亮,侯文,李长红,刘建

项目概况

GIS的稳定运行对于所处电网意义重大,GIS设备的运维始终是电网安全可靠运行的重要一环。GIS设备由于受到环境影响,此类设备的可靠性随着时间推移会发生不同程度的失效,众多环境因素都会给目前现有的设备状态评估造成不同程度的影响。GIS受环境影响可能会引起元器件腐蚀、锈蚀、发霉、受潮、绝缘性能下降、气体泄漏等等问题,从而严重威胁设备的使用性能和使用寿命。枣庄市在运大量GIS设备,GIS设备运行工况较为恶劣,受到诸多物理因素的影响,导致对其的状态评估存在困难,难以对设备的运行真实情况进行考量。因此,形成考虑复杂工况下的GIS状态评估方法成为目前研究中亟待解决的问题。 在GIS设备的状态评估方面,目前已有相应的综合评估、诊断及预测模型研究,但仍存在诸多不足,主要表现在:(1)缺乏面向运行环境的针对GIS设备的状态评估研究;(2)状态评价分析考虑的因素不够全面,对状态信息之间的关联性考虑较少,未充分利用全部历史数据及其动态变化信息,无法全面反映故障演变与表现特征之间的客观规律;(3)状态数据量大、数据源分散,导致数据利用率低下,难以有效利用多源数据实现综合评价,影响设备状态评价诊断的效果和效率。 针对目前存在的问题,本成果开展了考虑多物理场影响的GIS设备状态评估方法研究,探究环境因素对部件物理性能与状态信号的影响,建立GIS状态评估参数体系,形成考虑环境因素的GIS状态评估评估方法,完成基于多物理场耦合的GIS设备风险评估技术开发。本成果能够为现有的GIS设备运维与状态评估提供理论基础,并能够对设备的综合状态进行更加完善的评估和预知,增强设备运维的可靠性,降低运维过程中的人力物力成本,且能够提升公司的智能化水平,为电网的智能化设备运维提供帮助。项目成果在枣庄供电公司应用期间,共发现并整改存在安全隐患GIS设备5台,为公司带来了明显的直接经济效益,此外大大提升了电网运行的安全可靠性,为公司创造了经济上的间接效益。