國網(wǎng)電力公司科技項目計劃任務(wù)書《10kV配電架空線路故障精確定位系統(tǒng)》

（一）總體要求

1、本任務(wù)書主要適用于國網(wǎng)電力公司科技項目；

2、任務(wù)書由項目責(zé)任單位牽頭承擔(dān)單位配合，依據(jù)國網(wǎng)電力公司下達(dá)的科技項目計劃和經(jīng)過專家評審的項目可行性研究報告編制，不得隨意變更項目的名稱、研究內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)、考核目標(biāo)、完成時間、項目經(jīng)費(fèi)、負(fù)責(zé)人等內(nèi)容；

3、任務(wù)書中的單位名稱，請按公章的規(guī)范全稱填寫，并與單位公章一致；

4、任務(wù)書填報應(yīng)完整，如無相應(yīng)內(nèi)容則應(yīng)注明“/”。

（二）封面

1、封面中信息應(yīng)與任務(wù)書正文中相關(guān)信息一致；

2、完成時間以公司科技項目綜合計劃文件中最終完成時間為準(zhǔn)。

（三）項目簡表

1、“研究起止時間”統(tǒng)一采用“2017.1~2017.12”格式填寫；

2、項目負(fù)責(zé)人專業(yè)填目前所從事領(lǐng)域的專業(yè)；

3、項目組人數(shù)與項目參加人員表中列示人數(shù)一致；總?cè)藬?shù)應(yīng)大于等于高、中、初級職稱人數(shù)之和；研究生指的是在項目的實(shí)施期間、在高等院校等攻讀碩士及以上學(xué)位的人員。

（四）研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)

1、研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)要根據(jù)經(jīng)過專家評審的項目可行性研究報告編制；

2、研究內(nèi)容要圍繞關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題，系統(tǒng)、有機(jī)地形成一個整體，寫清楚項目要解決的主要技術(shù)難點(diǎn)和問題；

3、預(yù)期目標(biāo)描述項目研究的總體目標(biāo)以及通過項目的研究預(yù)期達(dá)到的效果。突出創(chuàng)新點(diǎn)，說明項目解決的問題，解決到何種程度、取得的突破、成果等，并分析說明研究完成后發(fā)揮的作用和意義（如對經(jīng)濟(jì)、社會、公司、電網(wǎng)發(fā)展的影響，社會效益與經(jīng)濟(jì)效益等）。

（五）進(jìn)度計劃內(nèi)容及考核目標(biāo)

1、進(jìn)度開始時間統(tǒng)一為2017年1月；

2、項目進(jìn)度計劃：將研究計劃按研究內(nèi)容分解，說明每個研究內(nèi)容的研究起止時間；

3、按照研究內(nèi)容，確定進(jìn)度與考核目標(biāo)，起止日期間隔建議不超過3個月，各研究內(nèi)容各階段考核指標(biāo)內(nèi)容匯總應(yīng)涵蓋“課題內(nèi)容和最終成果摘要”中的研究內(nèi)容和成果的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的內(nèi)容。

（六）項目經(jīng)費(fèi)

1、預(yù)算金額應(yīng)明確各承擔(dān)單位經(jīng)費(fèi)預(yù)算；

2、項目經(jīng)費(fèi)預(yù)算編制應(yīng)符合《國家電網(wǎng)公司科技項目預(yù)算編制實(shí)施細(xì)則》等規(guī)定。

（七）項目參加人員

1、項目負(fù)責(zé)人信息應(yīng)與“項目簡表”相一致；

2、專業(yè)特長填現(xiàn)從事專業(yè)；

3、本項目中分工，要體現(xiàn)項目信息及主要分工；

4、投入工作總月數(shù)為本人在項目實(shí)施期間參加本項目研究工作的月數(shù)，符合公司科技項目管理有關(guān)規(guī)定。

注：任務(wù)書正式打印簽訂時需將填寫說明刪除。

項目簡表

1.項目名稱：10kV配電架空線路故障精確定位系統(tǒng)

2.項目負(fù)責(zé)人：雷奇（武漢凱迪正大電氣有限公司），技術(shù)部長

3.項目分類：軟科學(xué)研究、 技術(shù)引進(jìn)消化吸收 

4. 參加單位：武漢凱迪正大電氣有限公司，研究起止年月2017年1月至2018年6月

5.項目金額(萬元)：乙方自籌(萬元)

一、主要研究內(nèi)容（要解決的主要技術(shù)難點(diǎn)和問題）

1.1主要技術(shù)內(nèi)容

本系統(tǒng)針對配電線路小電流接故障及相間短路故障進(jìn)行查找和定位的的多功能配電自動化系統(tǒng)，利用電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測、保護(hù)和控制。

在線路發(fā)生故障的區(qū)段，利用接地故障點(diǎn)巡查裝置，精確定位出故障點(diǎn)（≤1m），以便迅速排除故障，恢復(fù)供電。

已通過故障診斷系統(tǒng)初步確定的單相接地故障區(qū)段，通過測試信號發(fā)生裝置向故障線路的故障相上發(fā)送一個具有一定功率的異頻信號，通過手持信號檢測裝置沿故障線路進(jìn)行巡檢，當(dāng)采集到線路上的異頻信號消失（或出現(xiàn)）的地方即為單相接地故障點(diǎn)。

1.1.1研究單相接地故障

單相接地故障是中低壓配網(wǎng)系統(tǒng)中最常見的故障之一，發(fā)生接地故障后系統(tǒng)雖可繼續(xù)帶電運(yùn)行，但由于非故障相對地電壓升高，若不及時處理可能會因非故障相絕緣破壞而發(fā)展成為相間短路故障。查找接地故障點(diǎn)是一項非常耗費(fèi)人力和時間的工作，往往因不能及時排除故障而增加停電時間，不能迅速恢復(fù)供電，降低供電可靠性。

1.1.2研究相間短路故障

發(fā)生相間短路故障時，可以使導(dǎo)線與設(shè)備的載流部分產(chǎn)生高熱，損壞絕緣，燒毀設(shè)備，甚至釀成火災(zāi)或造成人身傷害;不對稱短路引起的不平衡交變磁場可能干擾附近的其他電氣系統(tǒng)的正常工作。并造成停電事故，給國民經(jīng)濟(jì)帶來損失。

1.1.3研究過載故障

過載故障發(fā)生時，斷路器將會因線路過載而動作切斷電源起到過載保護(hù)作用；引起停電。絕緣導(dǎo)線連接部分因?yàn)檫^載發(fā)熱量增大產(chǎn)生異常高溫，加速連接部分周圍絕緣導(dǎo)線老化并可能引起火災(zāi)或演變成各種短路故障。

1.1.3設(shè)計故障定位系統(tǒng)

深入研究以上常見故障的機(jī)理，進(jìn)行充分的理論研究，對故障判斷的各種方法進(jìn)行深入的研究，對故障定點(diǎn)方案做深入探討。最后給出設(shè)計方案。

按照設(shè)計方案，研發(fā)系統(tǒng)硬件，包括車載電源模塊、異頻信號發(fā)生器、信號注入模塊、信號檢測模塊、相應(yīng)工器具、信號顯示判斷模塊、主控制器等。研發(fā)下位機(jī)軟件、通訊適配器等。

對系統(tǒng)進(jìn)行測試，優(yōu)化，控制系統(tǒng)采用人工智能的模糊算法，強(qiáng)化自學(xué)習(xí)功能。形成一套工作穩(wěn)定、效率高、可靠的10KV配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)。

1.2主要技術(shù)難點(diǎn)

1.2.110KV配電架空線路的故障現(xiàn)象分析

1.2.210KV配電架空線路的故障原因分析

1.2.3 10KV配電架空線路的故障定位的方法的機(jī)理、對策及控制策略的理論研究

1.2.4 10KV配電架空線路的故障定位裝置的整體設(shè)計

1.2.5 10KV配電架空線路的故障定位裝置的制造及調(diào)試

二、預(yù)期目標(biāo)及創(chuàng)新點(diǎn)

2.1預(yù)期目標(biāo)

配電線路故障點(diǎn)巡查精確定位系統(tǒng)設(shè)備采用二分法原理，可以準(zhǔn)確快速定位單相接地故障點(diǎn)位置，不需要全線巡查，適用于地形復(fù)雜、線路長、交通不便等區(qū)域?？梢钥焖僬业焦收宵c(diǎn)位置，縮短了故障處理時間，提高配網(wǎng)供電可靠性。

2.2項目創(chuàng)新點(diǎn)

2.2.1、對10KV配電架空線路的故障機(jī)理進(jìn)行深入的研究，針對不同的故障現(xiàn)象及故障判斷策略上給出全面的解決方案。

2.2.2、對10KV配電架空線路故障定位的方法做全面的理論研究，給出全面具體的理論研究方案。

2.3.3、將人工智能模糊控制方式引入對常見故障的故障點(diǎn)判斷，系統(tǒng)采用自學(xué)習(xí)方法，形成不斷完善、不斷更新的判斷控制策略。

2.2.4、設(shè)計制造符合10KV配電架空線路故障判斷實(shí)際需要的低功耗異頻信號發(fā)生器及注入裝置。

2.2.5、設(shè)計制造配合上述信號注入裝置的、安全可靠的信號檢測裝置及主控、顯示模塊，使故障點(diǎn)定位精度≦1m。定位時間比采用其他方法精確定位顯著降低，操作判讀更加方便。

三、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

3.1主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

通過實(shí)施本項目，為實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化打下了基礎(chǔ)，是提高供電質(zhì)量、用電可靠性和提高電力企業(yè)自身綜合管理水平的需要。

該系統(tǒng)的應(yīng)用將極大的縮短故障查找時間，精確定位故障點(diǎn)，有助于快速排除故障，可以有效的提高事件反應(yīng)能力，迅速隔離故障點(diǎn)，減少事故處理時間和設(shè)備停運(yùn)時間、避免擴(kuò)大事故，減少停電面積。提高供電可靠性和電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效率。

可以大幅度提高供電可靠性，提高了管理水平和勞動生產(chǎn)率，減少了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和各種損耗，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本系統(tǒng)通過建設(shè)集中監(jiān)測系統(tǒng)，輔以相應(yīng)的管理制度并保障其有效運(yùn)行，可以使環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備維護(hù)和管理工作躍上一個新的信息化臺階，必將產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

本系統(tǒng)可以大幅度提高供電可靠性，提高了管理水平和勞動生產(chǎn)率，減少了維修費(fèi)用和各種物料損耗，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。極大地縮短故障查找時間，有助于快速排除故障、縮小停電范圍、減少停電時間，輔以相應(yīng)的管理制度并保障其有效運(yùn)行，可以使配電線路的維護(hù)和管理工作躍上一個新的臺階?？梢蕴岣唠娏ζ髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。并將產(chǎn)生長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

四、提供的最終成果（含最終成果形式及成果驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)）

4.1最終成果形式:

4.1.1 成果

針對配電線路單相接地故障及相間短路故障診斷和故障點(diǎn)精確查找的多功能配電自動化系統(tǒng)。傳統(tǒng)方法查找故障點(diǎn)困難，費(fèi)時費(fèi)力，停電范圍大、時間長等問題，配電線路故障點(diǎn)巡查精確定位系統(tǒng)設(shè)備采用二分法原理，可以準(zhǔn)確快速定位單相接地故障點(diǎn)位置，不需要全線巡查，適用于地形復(fù)雜、線路長、交通不便等區(qū)域。可以快速找到故障點(diǎn)位置，縮短了故障處理時間，提高配網(wǎng)供電可靠性。

4.1.2 項目最終形成的標(biāo)準(zhǔn)（級別、數(shù)量）

研發(fā)系統(tǒng)硬件，包括車載電源模塊、異頻信號發(fā)生器、信號注入模塊、信號檢測模塊、相應(yīng)工器具、信號顯示判斷模塊、主控制器等。研發(fā)下位機(jī)軟件、通訊適配器等。形成zhuanli、論文等。

4.1.3 項目形成的論文（級別、數(shù)量、時間）

本項目形成論文1篇，計劃2018年6月發(fā)表在能源相關(guān)期刊

4.1.4 項目形成的zhuanli（級別、數(shù)量、時間）

發(fā)明zhuanli2項         2018年3月

實(shí)用新型zhuanli2項     2018年5月

4.1.5 項目建設(shè)過程中的人才培養(yǎng)說明：

在項目進(jìn)行過程中，根據(jù)系統(tǒng)研發(fā)進(jìn)度，編寫想項目相關(guān)報告及培訓(xùn)材料，制定培訓(xùn)計劃，進(jìn)行3次有針對性的培訓(xùn)，使運(yùn)行人員、維修人員、巡檢人員都能夠熟練應(yīng)用本系統(tǒng)

4.2成果驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

按照本任務(wù)的“技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)”和“最終成果形式”驗(yàn)收。