國網電力公司科技項目計劃任務書《10kV配電架空線路故障精確定位系統》

（一）總體要求

1、本任務書主要適用于國網電力公司科技項目；

2、任務書由項目責任單位牽頭承擔單位配合，依據國網電力公司下達的科技項目計劃和經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、研究內容、預期目標、考核目標、完成時間、項目經費、負責人等內容；

3、任務書中的單位名稱，請按公章的規范全稱填寫，并與單位公章一致；

4、任務書填報應完整，如無相應內容則應注明“/”。

（二）封面

1、封面中信息應與任務書正文中相關信息一致；

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。

（三）項目簡表

1、“研究起止時間”統一采用“2017.1~2017.12”格式填寫；

2、項目負責人專業填目前所從事領域的專業；

3、項目組人數與項目參加人員表中列示人數一致；總人數應大于等于高、中、初級職稱人數之和；研究生指的是在項目的實施期間、在高等院校等攻讀碩士及以上學位的人員。

（四）研究內容及預期目標

1、研究內容及預期目標要根據經過專家評審的項目可行性研究報告編制；

2、研究內容要圍繞關鍵科學、技術問題，系統、有機地形成一個整體，寫清楚項目要解決的主要技術難點和問題；

3、預期目標描述項目研究的總體目標以及通過項目的研究預期達到的效果。突出創新點，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揮的作用和意義（如對經濟、社會、公司、電網發展的影響，社會效益與經濟效益等）。

（五）進度計劃內容及考核目標

1、進度開始時間統一為2017年1月；

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

3、按照研究內容，確定進度與考核目標，起止日期間隔建議不超過3個月，各研究內容各階段考核指標內容匯總應涵蓋“課題內容和最終成果摘要”中的研究內容和成果的主要技術經濟指標的內容。

（六）項目經費

1、預算金額應明確各承擔單位經費預算；

2、項目經費預算編制應符合《國家電網公司科技項目預算編制實施細則》等規定。

（七）項目參加人員

1、項目負責人信息應與“項目簡表”相一致；

2、專業特長填現從事專業；

3、本項目中分工，要體現項目信息及主要分工；

4、投入工作總月數為本人在項目實施期間參加本項目研究工作的月數，符合公司科技項目管理有關規定。

注：任務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

2.項目負責人：雷奇（武漢凱迪正大電氣有限公司），技術部長

3.項目分類：軟科學研究、 技術引進消化吸收 

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、主要研究內容（要解決的主要技術難點和問題）

1.1主要技術內容

本系統針對配電線路小電流接故障及相間短路故障進行查找和定位的的多功能配電自動化系統，利用電子技術、通訊技術、計算機網絡技術，實現配網系統的監測、保護和控制。

在線路發生故障的區段，利用接地故障點巡查裝置，精確定位出故障點（≤1m），以便迅速排除故障，恢復供電。

已通過故障診斷系統初步確定的單相接地故障區段，通過測試信號發生裝置向故障線路的故障相上發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行巡檢，當采集到線路上的異頻信號消失（或出現）的地方即為單相接地故障點。

1.1.1研究單相接地故障

單相接地故障是中低壓配網系統中最常見的故障之一，發生接地故障后系統雖可繼續帶電運行，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展成為相間短路故障。查找接地故障點是一項非常耗費人力和時間的工作，往往因不能及時排除故障而增加停電時間，不能迅速恢復供電，降低供電可靠性。

1.1.2研究相間短路故障

發生相間短路故障時，可以使導線與設備的載流部分產生高熱，損壞絕緣，燒毀設備，甚至釀成火災或造成人身傷害;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的正常工作。并造成停電事故，給國民經濟帶來損失。

1.1.3研究過載故障

過載故障發生時，斷路器將會因線路過載而動作切斷電源起到過載保護作用；引起停電。絕緣導線連接部分因為過載發熱量增大產生異常高溫，加速連接部分周圍絕緣導線老化并可能引起火災或演變成各種短路故障。

1.1.3設計故障定位系統

深入研究以上常見故障的機理，進行充分的理論研究，對故障判斷的各種方法進行深入的研究，對故障定點方案做深入探討。最后給出設計方案。

按照設計方案，研發系統硬件，包括車載電源模塊、異頻信號發生器、信號注入模塊、信號檢測模塊、相應工器具、信號顯示判斷模塊、主控制器等。研發下位機軟件、通訊適配器等。

對系統進行測試，優化，控制系統采用人工智能的模糊算法，強化自學習功能。形成一套工作穩定、效率高、可靠的10KV配電網故障定位系統。

1.2主要技術難點

1.2.110KV配電架空線路的故障現象分析

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計

1.2.5 10KV配電架空線路的故障定位裝置的制造及調試

二、預期目標及創新點

2.1預期目標

配電線路故障點巡查精確定位系統設備采用二分法原理，可以準確快速定位單相接地故障點位置，不需要全線巡查，適用于地形復雜、線路長、交通不便等區域。可以快速找到故障點位置，縮短了故障處理時間，提高配網供電可靠性。

2.2項目創新點

2.2.1、對10KV配電架空線路的故障機理進行深入的研究，針對不同的故障現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判斷，系統采用自學習方法，形成不斷完善、不斷更新的判斷控制策略。

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

2.2.5、設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、主要技術經濟指標

3.1主要經濟指標

通過實施本項目，為實現中低壓配電網自動化打下了基礎，是提高供電質量、用電可靠性和提高電力企業自身綜合管理水平的需要。

該系統的應用將極大的縮短故障查找時間，精確定位故障點，有助于快速排除故障，可以有效的提高事件反應能力，迅速隔離故障點，減少事故處理時間和設備停運時間、避免擴大事故，減少停電面積。提高供電可靠性和電力企業經濟效率。

可以大幅度提高供電可靠性，提高了管理水平和勞動生產率，減少了運行維護費用和各種損耗，實現了配電網的經濟運行。本系統通過建設集中監測系統，輔以相應的管理制度并保障其有效運行，可以使環網柜設備維護和管理工作躍上一個新的信息化臺階，必將產生巨大的社會效益和經濟效益。

本系統可以大幅度提高供電可靠性，提高了管理水平和勞動生產率，減少了維修費用和各種物料損耗，實現了配電網的經濟運行。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，輔以相應的管理制度并保障其有效運行，可以使配電線路的維護和管理工作躍上一個新的臺階。可以提高電力企業的經濟效益。并將產生長遠的經濟效益。

四、提供的最終成果（含最終成果形式及成果驗收標準）

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精確查找的多功能配電自動化系統。傳統方法查找故障點困難，費時費力，停電范圍大、時間長等問題，配電線路故障點巡查精確定位系統設備采用二分法原理，可以準確快速定位單相接地故障點位置，不需要全線巡查，適用于地形復雜、線路長、交通不便等區域。可以快速找到故障點位置，縮短了故障處理時間，提高配網供電可靠性。

4.1.2 項目最終形成的標準（級別、數量）

研發系統硬件，包括車載電源模塊、異頻信號發生器、信號注入模塊、信號檢測模塊、相應工器具、信號顯示判斷模塊、主控制器等。研發下位機軟件、通訊適配器等。形成zhuanli、論文等。

4.1.3 項目形成的論文（級別、數量、時間）

本項目形成論文1篇，計劃2018年6月發表在能源相關期刊

4.1.4 項目形成的zhuanli（級別、數量、時間）

發明zhuanli2項         2018年3月

實用新型zhuanli2項     2018年5月

4.1.5 項目建設過程中的人才培養說明：

在項目進行過程中，根據系統研發進度，編寫想項目相關報告及培訓材料，制定培訓計劃，進行3次有針對性的培訓，使運行人員、維修人員、巡檢人員都能夠熟練應用本系統

4.2成果驗收標準

按照本任務的“技術經濟指標”和“最終成果形式”驗收。