(資料圖片)

鄧軍 中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司

劉亞東 上海交通大學

黨的二十大報告中提出加快規(guī)劃建設新型能源體系，新型能源體系中新型電力系統(tǒng)將發(fā)揮基礎性作用。早在今年7月，國家發(fā)改委等16部門聯(lián)合發(fā)文，也明確要求加強新型電力系統(tǒng)建設。新型電力系統(tǒng)建設對設備信息的感知既不可或缺，又對其深度、廣度和密度提出了更高要求。我國有共計2.4萬個系統(tǒng)節(jié)點（110千伏及以上）、1200萬套高壓計量設備、0.8億臺配網(wǎng)終端/指示器、4.7億臺電能表的改造與更新，采集數(shù)據(jù)日增量就已經(jīng)超過60太字節(jié)，在此基礎上增加數(shù)十億計采集設備，數(shù)據(jù)采集、交互和反饋過程中產生高達千億級流數(shù)據(jù)，對電力傳感器數(shù)據(jù)精度、裝置可靠性、數(shù)據(jù)傳輸與處理能力等方面提出更高的要求。

然而，傳感器運行環(huán)境惡劣，主要表現(xiàn)為所受電磁干擾峰值高、干擾信號頻域寬、電磁耦合路徑復雜，并且隨電壓等級升高而增大，目前主要靠試驗獲得電磁環(huán)境統(tǒng)計特性，缺少傳感器在多頻電磁干擾下耦合機理研究。現(xiàn)有測試大多依據(jù)GB/T17626和IEC61000-4，無法匹配未來電力復雜電磁環(huán)境，比如藏東南工程面臨的高海拔環(huán)境、海上風電面臨的高鹽、潮濕環(huán)境。由此致使傳感器電磁測試與評價方法不完善，掛網(wǎng)運行后可靠性低，影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

因此，可以從電力專用傳感器可靠性評測技術進行突破，解決應用于電力復雜電磁環(huán)境下傳感器/終端的電磁防護設計依據(jù)不足、測試方法缺失、電磁耐受能力差等系列問題。

一是突破電力設備電磁環(huán)境的參數(shù)化建模與仿真方法，從電磁多點測量技術和連續(xù)電磁場計算方法研究著手，進行不同電壓等級、不同工況下電力設備電磁環(huán)境的量化評估，構建電力專用傳感器電磁環(huán)境耦合模型，提出傳感器電磁環(huán)境的量化評估原則，解決電磁環(huán)境評估不明確的問題。

二是突破復雜電磁環(huán)境模擬與傳感器可靠性評測技術，從三維空間電磁參數(shù)特征的電流/電壓源波反演方法入手，攻克不同工況以及多維應力疊加下的傳感器測試方法，開展不同類型電磁騷擾對傳感器電磁可靠性的影響機制研究，建立傳感器的電磁可靠性評價原則，解決電磁環(huán)境模擬方法缺失的問題。

三是突破復雜電磁環(huán)境模擬瞬變脈沖發(fā)生器研制、校驗及應用系列技術，從電磁模擬發(fā)生器多脈沖發(fā)生技術入手，研究電磁模擬發(fā)生器的電磁屏蔽與絕緣配合技術，形成電磁模擬發(fā)生器輸出參數(shù)的測試與評價方案，自主研發(fā)復雜電磁環(huán)境的多脈沖多波形瞬變脈沖發(fā)生器，為電力專用傳感器/終端的電磁測試提供平臺。

圍繞電力專用傳感器可靠性評測技術，從電力系統(tǒng)極端工況下傳感器運行電磁環(huán)境量化評估與電磁耦合機理的理論層面研究，到極端工況下復雜電磁環(huán)境的成套模擬裝備研制的硬件層面研究，再到復雜電磁環(huán)境下傳感器可靠性評估方法提出的應用效果研究，形成可適用于復雜電磁環(huán)境的電力專用傳感器可靠性評測技術，研制可模擬電力復雜電磁環(huán)境的多脈沖多波形瞬變脈沖發(fā)生器，在理論、方法、裝置、標準層面形成完善的可靠性評測體系，可有力支撐新型電力系統(tǒng)全景實時感知。

責任編輯：周小博　 投稿郵箱：網(wǎng)上投稿

關鍵詞： 快速發(fā)展 電力系統(tǒng)