[01080920]电网调度自动化系统全景监视及智能管控关键技术研究与应用

该项目属于电气工程学科的电力系统及其自动化领域（4704054）。中国建成世界上规模最大、输电能力最强、电压等级最高的交直流混联大电网，其复杂的运行、监视、控制都高度依赖调度自动化系统这个“神经中枢”。数以百万计的自动化设备产生海量的实时数据，形成了复杂的业务交互体系。但大量子系统相对独立建设，信息模型各异、信息孤岛众多、信息全局集成度低，世界范围内都无法对这种复杂系统实施统一、全面、深入、实时的监控，更无法对复杂故障进行快速准确溯源，这已成为巨型电网运行管控的核心瓶颈之一。据此，该项目研发了全景、全息、全过程的高效感知与智能管控系统， 主要创新工作如下： （1）独创了电网调度自动化系统全景全息数字孪生模型。建立了物理系统和业务逻辑统一的知识图谱，提出了适应各级自动化系统及设备的一体化建模方法，使全局统一协同监视控制成为可能。 （2）创建了主子站一体、上下级协同的调度自动化实时感知系统。研发了融合物联网交互和分布式处理的智能感知监控技术，攻克了海量实时数据流并行处理等多项难题，实现了对各类监视对象多时空尺度运行信息的实时获取和全面监控。 （3）提出了调度自动化系统功能异常主动感知、故障溯源和预测性维护相结合的敏捷检测方法。研发了调度流数据自适应异常检测、故障信息映射解耦等核心技术，攻克了复杂调度自动化系统故障难以快速精准定位这一世界性难题。 （4）创建了面向海量业务、设备、数据交互耦合的信息物理系统状态评估体系。提出了业务与硬件融合的分层优先评价方法，实现了对调度自动化系统运行状态的整体评估，克服了复杂混联电力系统统一健康评价的主要障碍。 项目成果已获国家标准2项、行业标准2项，发明专利授权21项，发表论文32（SCI论文2篇，EI论文26篇），软件著作权8项，培养博士6名、硕士36名、高级工程师5名。成果应用后，在不增加人员工作强度的情况下，使其监视范围扩大了100倍以上，调度自动化系统一般性故障发展为重要或紧急缺陷的数量降低了95.5%，故障发现和处置效率提高了10倍以上，每年降低人员巡视和现场故障分析等工作超过3000人/次，极大促进了系统运行管控的数字化转型，实现了从“被动处置”到“主动指挥”的重大跨越。 项目成果是张家口冬奥电网保障的核心支撑平台之一。通过“产学研”合作培育了多家河北省企业，创造就业岗位1208个，在省内建成了完整的产业链，占领了省内市场，并将成果推广到辽宁、天津等15个电力公司，实现新增销售额12.5亿，利润3.74亿。项目成果在行业内得到广泛认同，成为国家电网“十四五”发展规划重点任务之一，将在未来三年实现国、分、省、地四级系统全面推广应用，为未来电网的安全稳定优质经济运行提供坚强技术支撑，预计新增销售收益40亿元以上。经中国电机工程学会鉴定评价：项目成果达到国际领先水平，具有广泛的推广应用前景。