電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行離不開精準的監(jiān)測與感知。近日，由山東泰開自動化有限公司與山東省科學院激光研究所共同完成的“新型電力系統(tǒng)輸變電設備多參量光纖精確感知關鍵技術裝備與應用”項目榮獲山東省技術發(fā)明一等獎。該項目研制的感知裝備，正是守護電力系統(tǒng)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的關鍵利器。

24小時值班的“私人醫(yī)生”

在山東泰開自動化有限公司生產(chǎn)車間，一座超大型的組合電器引人注意。多臺采集光纖信號的傳感器安裝在設備關鍵位置，纖細的光纖如同白色絲帶纏繞在設備表面。“這條光纖就是保障電力系統(tǒng)安全運行的‘神經(jīng)末梢’。”山東泰開自動化有限公司總工程師郭兆靜指著設備介紹道，“就像人生病前會頭疼發(fā)熱，電力設備故障前也有征兆。這項技術能敏銳捕捉到溫度、震動、放電量等異常，第一時間上傳至電腦系統(tǒng)。”

在監(jiān)控屏幕上，實時跳動的各項參數(shù)曲線。郭兆靜解釋道：“以前給電力系統(tǒng)做‘體檢’的設備就像老式聽診器，檢查距離短、容易被干擾，往往到跳閘停電了才發(fā)現(xiàn)問題。現(xiàn)在有了這套系統(tǒng)，相當于給電網(wǎng)裝了24小時值班的‘私人醫(yī)生’。”

電網(wǎng)“換食譜”帶來技術難題

當被問及為何需要這樣的“電力醫(yī)生”時，郭兆靜打了個生動的比方：“電力系統(tǒng)過去主要靠煤炭這種‘傳統(tǒng)能源食物’，2021年‘構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)’戰(zhàn)略目標提出后，換成了風能、太陽能等更環(huán)保的‘新能源食物’。就像人突然改變飲食習慣，身體一開始適應不了，就容易‘生病’。”

郭兆靜進一步解釋，隨著高比例可再生能源和電力電子設備的大規(guī)模接入，新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出顯著的復雜化和多元化特征。“覆冰、舞動、局部放電及熱點缺陷等故障頻發(fā)，已占電力系統(tǒng)總故障的60%以上，這對狀態(tài)感知裝備提出了長距離、高分辨、高靈敏、多參量的新要求。”

“主動防御”護航電網(wǎng)安全

“傳統(tǒng)感知裝備存在感知距離有限、測量尺度粗略等問題，無法做到全面可觀可測。”郭兆靜展示項目成果，“我們從核心光源設計制造、高性能感知裝備研發(fā)、多參量融合體系構(gòu)建3個方面突破，發(fā)明了超高速掃頻脈沖保偏光纖激光光源等3項關鍵技術，研發(fā)的分布式光纖感知裝備實現(xiàn)了長距離、高分辨監(jiān)測。”

郭兆靜舉例說明道：“以前設備跳閘才搶修，現(xiàn)在異常數(shù)據(jù)直接上傳系統(tǒng)，AI算法同步給出解決方案。就像給電力系統(tǒng)服用了特效藥，相比‘病倒’后動‘大手術’，這種‘早發(fā)現(xiàn)早治療’的方式成本更低、效果更好。”

目前，該成果已在國內(nèi)十余個省份應用，輸電線路平均故障率降低3%，變電故障識別準確率超90%，運維效率提升25%。山東省220千伏位莊變電站升級改造、北京冬奧會張北柔性直流電網(wǎng)局放監(jiān)測等工程中，都能看到這套系統(tǒng)的身影。

科技部門“全程護航”

“能拿到省技術發(fā)明一等獎，離不開高新區(qū)科技創(chuàng)新部的全程支持。”郭兆靜提到，“項目申報階段，他們主動上門摸排成果，第一時間對接申報需求。”據(jù)了解，泰安高新區(qū)科技創(chuàng)新部建立了“主動摸排+敲門問需”機制，像泰開自動化這樣的科技領軍企業(yè)是重點關注對象。

泰安高新區(qū)科技創(chuàng)新部相關負責人介紹，“針對有潛力的項目，我們會聯(lián)合企業(yè)科研人員深挖創(chuàng)新點，比如這個光纖感知項目，我們一起梳理出‘多參量融合’‘分布式監(jiān)測’等核心突破點，幫助提升申報材料質(zhì)量。”談及服務細節(jié)，該負責人表示，“對重點企業(yè)開展一對一輔導，從申報書撰寫到答辯PPT制作全程跟進；對創(chuàng)新能力較好的企業(yè)，通過‘把脈問診’解決技術轉(zhuǎn)化中的堵點。泰開這個項目，我們先后組織了5次材料打磨會，邀請專家指導優(yōu)化，最終助力項目成功獲獎。”

從被動搶險到主動防御，這位不知疲憊的“電力醫(yī)生”24小時在崗，時刻守護著電力系統(tǒng)的健康運行。而在它背后，科技部門的“精準服務”如同隱形紐帶，讓創(chuàng)新成果從實驗室更快走向產(chǎn)業(yè)一線，成為新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的堅實保障。

（圖片來源：泰安高新區(qū)）