随着南方电网贵州毕节供电局电力调度控制中心通过中压分布式新能源群调群控系统对5个分布式光伏场站完成批量出力调节指令下发，贵州第1次实现中压分布式新能源的规模化精准调控。

毕节目前中压分布式新能源装机容量超144兆瓦，此前调控技术手段缺乏，无法实现对分布式新能源场站进行出力调节。该分布式新能源群调群控系统部署应用后，系统可对分布式新能源场站根据调节需求分组，对区域或群组内多个场站科学、合理、公平地分配出力策略，秒级完成多场站协同指令下发，效率提升90%以上。群调群控实现了高效快捷、公平合理、实时精准的分布式新能源场站出力控制，有效促进地区分布式新能源消纳及发展，为配电网安全稳定运行提供有力保障。

毕节供电局在新型电力系统智能调控领域持续发力，已建成新能源可观、可测、可控一体化平台，实现新能源短期、超短期等多时间尺度、高精度功率预测，极大提升清洁能源有功、无功控制能力。

一、前言

1.1 概述（LYWM-02电力调试标准产品“SF6微水密度在线监测系统"耐用，质量可靠）

六氟化硫（SF6）是一种无毒、无味、无色、无嗅、非可燃的合成气体，具有一般电介质不可比拟的绝缘特性和灭弧能力。充装SF6的电气设备占地面积小，运行噪声小，无火灾危险，这极大地提高了电气设备运行的可靠性。而气体绝缘金属封闭电器（GIS）的应用，打破了传统变电站的概念，使紧凑型、高电压、大容量新式变电站的发展得以实现，成为城网变电站改造的重要途径。

随着我国电力设备无油化、小型化的发展，在35-500kV高压断路器中采用SF6气体作为绝缘灭弧介质的断路器等逐年增加。对SF6气体的状态监测已成为保证SF6断路器等电器设备正常可靠运行的主要技术措施之一。

   SF6高压开关电器在制造和运行中因为：

SF6新气中含有一定水分。

在设备安装、解体检修和充气补气时，因工艺过程中的疏漏，在气室和管阀内留有水分。

因密封不严，在SF6向外泄漏时，会反向渗入水分。

变电站SF6断路器SF6气体的密度、湿度和温度三项物理指标是否处于额定范围之内，决定着该断路器的可靠运行状态。电网运行规程强制规定，在设备投运前和运行中都必须定期对SF6气体的密度和含水量进行检测。SF6气体含水量的现场检测方法有电解法、冷凝法和阻容法。目前大多采用便携式露点仪进行现场检测。

1.2 SF6气体在运行中的检测及污染后果

SF6气体的湿度、密度两项物理指标是否处于额定范围之内，决定着SF6气体的绝缘和灭弧性能的有效与否。但SF6高压开关电器在制造和运行中因为：SF6新气中含有一定水分；在设备安装、解体检修和充气、补气时，因工艺过程中的疏漏，在气室和管阀内会留有水分；在开关工件加工和上述操作中的失误等造成密封失严，SF6气体向外泄漏，因外部水分压远高于气室中气体的水分压，外部水分会向气室内反向渗入，造成SF6气体在密度下降的同时含水量上升。超标的水分会造成下列危害：

SF6气体含有超标的水分后，在一些金属物的参与下，在200℃以上温度时可使SF6发生水解反应，生成活泼的氢氟酸（HF）和有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等低价硫氟化物，在高温拉弧的作用下，还将分解产生温室气体之一的二氧化硫（SO2）和氢氟酸（HF）。它们将腐蚀绝缘件和金属部件，并产生热量从而导致气室内气体压力的危险升高，断路器耐压强度和开断容量下降，严重情况下将导致断路器爆炸，不仅引起电网事故，还将造成有害和温室气体灌放大气，形成电气和环保灾害。

电力相关规程规定：每日巡回监视气体密度，每1-2年对SF6气体的含水量进行检测。含水量检测通常采用露点仪进行现场停电检测，检测时按标准取样气体流量，即30-40升/小时计算，一次测试需排放SF6气体约35升。电力工业分成两大电网公司和五大发电集团。至06年底，仅一个电网公司，即国家电网公司所辖电网中的12-750 kV中高压断路器就有333,294台，上述数量还不包括每年增长的10%左右。平均每台断路器每年排放35升SF6气体，其总排放量及高能量长寿命的大气污染效果不言而喻。

1.3 在线监测是确保电力与环保可靠的有力措施

我公司根据目前电力行业的发展趋势研制了SF6在线式微水密度检测系统。该系统主要应用于电力行业的主设备之一SF6高压断路器SF6气体的在线监测与控制，可以在不排放SF6气体的条件下对SF6气体的含水量、密度和温度进行实时数据采集显示、信息远传、故障报警、闭锁机构启动、后台数据显示与分析等，为电力系统生产管理与设备状态检修提供信息与依据。

1.4 在线监测装置运用的社会和经济意义

(1)、有助于地球环保

SF6气体微水综合在线监测技术的应用基本防止了大量SF6气体的排放，具有地球环保意义。

(2)、保障电力工作者的身体健康

SF6气体在电气设备中经电晕、火花及电弧放电作用，还会产生多种有毒和腐蚀性气体。排放后，其中的二氧化硫会刺激上、下呼吸道，使人流泪。氢氟酸是强脱水剂，大量吸入会严重危害身体健康。SF6气体微水综合在线监测技术的应用将大大减少SF6气体的排放，有利于保障电力工作者的身体健康。

(3)、减少停电时间和事故损失，提高供电时率，提高电力设备管理水平

SF6微水与密度综合在线监测装置可长期挂网运行，监测SF6气体的含水量和密度。其配备的无线lora通讯，可将监测数据实时上传至监控中心。当被测气体指标超标时，监测器将自动按事先设定的门限上传报警信号至远方监控中心，或直接启动报警装置。上位机软件可按设定的时间和频率，采样存储显示监测数据，并自动绘制成变化趋势图供观察分析之用。它的运用将从技术上有力地支撑状态检修模式，并免去供电公司为完成检测工作需配备巡检人员、巡检车辆、检测设备、高价值的SF6气体和人工巡检对发现故障隐患系统的不及时性，保障设备的可靠稳定运行，减少停电时间和事故损失，增加设备运行效率，提高设备运行的管理水平。

(4)、减员增效

   以南京供电公司为例，南京市现有200余个变电站，按平均每个变电站分摊的设备巡检人员一人计算，现有约200余人的巡检队伍，采用在线监测系统后，可减少巡检人员90%以上，即180人，按人均7万元/年计算，每年可减少支出1260万元，该系统的运行有利于供电主业人员的精减，为供电系统发展第三产业提供了大量的人力资源。

   从设备、管理、检修和环保四个方面对SF6气体在线检测设备使用前后对比分析的结论为：使用数字式SF6气体微水综合在线检测设备后，当年就可收回成本的89.3%。

二、产品概述（LYWM-02电力调试标准产品“SF6微水密度在线监测系统"耐用，质量可靠）

2.1 产品简介

为适应我国电力行业体制改革的需要和加快电气设备在线监测技术及状态检修发展的步伐，研究和探索以在线监测技术为基础，故障检修与预防性相结合，以实现*大可靠性和*低成本消耗为目标的状态检修模式，我公司研制出具有自主知识产权的SF6气体在线监测系统。该设备能够以高于国家标准的测量精度，长期在线监测断路器SF6气体的密度、微水、温度及其变化趋势，其功能是在SF6气体有关指标出现变化时，给出变化曲线；有关指标达到报警状态时，报警或自动启动报警装置；当有关指标超标达到危险状况时，报警或自动启动闭锁装置，禁止断路器动作，以保障设备和变电站整套系统的保障。上述监测设备配有无线lora通讯接口，可将监测数据实时上传至变电站、城市中心乃至更上级监控中心，真正实现变电站，尤其是无人值班站的设备在线监测。同时，监测到的各项指标的变化趋势为断路器的状态检修提供了有效依据。

2.2 产品功能（LYWM-02电力调试标准产品“SF6微水密度在线监测系统"耐用，质量可靠）

（1）在线监测SF6气体湿度、密度与温度；

（2）在线监测气体泄漏与泄漏报警；

（3）可按预设值或用户给定值自动启动低压报警和闭锁装置

（4）通过lora无线通讯至监控后台；

（5）通过后台软件自动绘制状态变化趋势图；

（6）可选大屏幕液晶显示器现场显示实时数据，具备屏幕保护和声控显示功能；

（7）手持遥控器设置报警与闭锁门限值和显示方式；

（8）全密封，抗干扰，适用于室外和低温环境。

2.3 产品特点

（1）高精度与高可靠性

变送器采用了进口高稳定性传感器，传感器经变送器内部电路的修正、补偿，其输出线性度好，精度高；变送器外部结构也更适于高频电场环境下的测量，它与电路处理部分融为一体，以减少干扰耦合，提高电路长期工作的稳定性和可靠性。

（2）实现在线监测监控和状态检修

该变送器可长期挂线运行。其配备的通过无线lora通讯，可将监测数据实时上传至监控中心。当被测气体指标超标时，监测器将自动按事先设定的门限上传报警或闭锁信号至远方监控中心，或直接启动报警、闭锁装置。上位机软件可按设定的时间和频率，采样存储监测数据，并按需要将上述数据自动绘制成变化趋势图，供观察分析之用。

SF6气体综合在线监测技术的应用，可以实现断路器的状态监测，有利于及时掌握设备的运行状态，保障电力系统的可靠稳定运行，使状态检修得以实现，减少检修费用和停电时间，从而提高管理水平。

（3）结构特别，安装使用方便

传感器采用全封闭设计，外形特别美观，传感器、电源、数据输出电路和安装在同一机壳内。它防水抗尘防爆，抗强电磁干扰，安装使用方便，可用于高频电场环境和室外环境。

2.4 变送器技术指标

测量参数                                                                                                                                    

露点范围：  -50…+20℃ Td/f

压力范围：  0…+10bar

温度范围：  -40…+80℃

计算参数                                                            

转化为20 °C标准条件下的参数

微水值： 10…20000ppm

压力值(密度)：1 ...12 bar

SF6混合密度: 0 ...100 kg/m3

输出参数有: PPM20（20℃下微水）、P20（20℃下压力，密度）、T（℃）、Td（露点）、P（压力）、Tdatm（常压露点）、密度（㎏/m³）

精度

露点精度： ±3℃ Td

压力值(密度)精度：±0.1% FS

温度精度：±1℃

传感器响应时间:

露点传感器: 2S(20℃)

压力传感器:<0.5S(20℃)

工作环境                                                          

变送器工作温度：-40...+80℃

过载压力： 20 bar

相对湿度： 0~100RH%

被测气体：  SF6,SF6/N2混合气

输出    

通讯方式： 无线lora

传输速度： 9600bps

一般参数

工作电压:  18…36VDC

功      率:<3W

重      量：361g

防护等级： IP65

外壳材质：不锈钢

接头材质：不锈钢

电气接头：M12连接器

机械接口: M30*1.5

密封方式： O型圈（33*2.5mm）

漏气率： ≤10-9Pa·m3/s（氦气检测）

额定充气压力： 0.6MPa abs

抗电磁干扰                          

浪涌:       4级（GB/T 17626.5-2008）

静电放电 :   4级（GB/T 14598.14-2010）

快速瞬变干扰:   4级（GB/T 14598.10-2007）

阻尼振荡磁场:   5级（GB/T 17626.10-1998）

射频传导干扰:   3级（GB/T 17626.6-2008）  

脉冲群干扰:      3级（GB/T 17626-12-1998）

可靠实验  GB 4943.1-2001

抗电强度测试       700 VDC

绝缘阻抗测试       3200MΩ

振动测试           GB/T 11287一2000

冲击与碰撞试验     GB/T 14537一1993

尺寸图：

由南方电网云南普洱供电局研发的南方电网第1个继电保护智能运维预警平台顺利通过验收，正式上线使用。该成果可实现全电压等级变电站继电保护定值自动比对，压板可视化智能运维，保护功能运行状态自动感知，电网运行方式智能识别，电网一、二次运行方式一致性自动诊断，保护功能状态健康性评估，异常预警等高级功能，将极大提升保护功能运行的可靠性和巡视效率，降低保护功能运行的隐性风险。

当前继电保护压板和定值虽有监测与定期核对，但继电保护运行数据呈碎片状，蜂窝性智能关联度滞后，缺乏多源运行数据的聚类融合机制，导致数据挖掘和深化应用不足。最重要的是缺乏针对保护功能健康性实时自动诊断分析、预警手段，导致继电保护设备风险诊断预警水平受限。

普洱供电局研发团队经过两年研发，打通与自动化系统的数据通道，解决了保护功能异常对保护运行的可靠性影响范围研判不准的问题，实现继电保护在不同应用场景下其保护功能状态健康性的自动诊断和异常预警。此外，还研究构建了具备自主学习并迭代升级的一、二次运行方式专家模型和继电保护功能专家模型，实现一、二次设备实时状态智能辨别，解决了保护功能与随着电网运行方式变化后匹配性、时效性不足的难题。

目前，该成果已在云南普洱电网运用，通过电网一次运行方式和继电保护全息数据，实时自动诊断保护功能状态健康性。接下来，该项成果将在云南电网全线推广使用，为电网继电保护运维人员提供有力辅助决策技术手段，持续提高继电保护对电网稳定运行的保障能力。

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