该项目属于电气工程学科。获得国家电网公司重大专项资金支持。

智能组件作为智能高压开关设备的重要组成部分，不仅承担设备的测量、控制和监控功能，还承担计量、保护、通信等功能，其可靠性直接关系到智能电网安全稳定运行。智能设备就地安装，导致智能组件紧邻一次设备，强电磁场环境对智能组件的可靠性及抗干扰性能提出了更严格要求。

为提高智能组件运行可靠性，解决其电磁兼容抗干扰问题，该项目从提高智能组件电磁兼容设计需求出发，开展复杂环境下智能组件所受电磁骚扰分析，提出智能组件抗扰优化设计方案，指导智能组件整合及与开关集成设计；研究建立符合工程实际的电磁兼容抗干扰考核要求，规范入网检测，提升入网质量。

1、建立GIS动作全过程的多次重击穿暂态骚扰模型，针对多芯屏蔽电缆绞合结构改进分析方法，提出了电磁骚扰的产生、传播及对智能组件影响的自适应计算方法。并结合瞬态电热仿真，研究智能组件中电子器件失效机理及过程，给出了导致电子器件损伤的关键因素，提出了系统层级智能组件的电磁兼容优化设计方案。

2、引入IED功能元设计及电磁骚扰综合防护技术，自主研发具有高可靠性的整合型智能组件。采用IED功能元设计，将原来多个独立IED装置功能予以全软件化、模块化和标准化集成，减少设备数量，降低多环节耦合故障风险，提升系统可靠性。基于暂态地电位升实测量化数据，优化绝缘配合设计；通过优化核心器件选型，采用物理隔离+光纤通信+端口钳位等综合防护技术提升智能组件可靠性。

3、运用标准化信息接口，利用植入集成技术，实现与开关一体化设计，解决智能组件与高压开关设备的接口标准化及安全集成问题。优化高压开关设备系统架构，建立基于IEC61850规约的智能GIS自动测控系统。优化传感器结构及布置，降低信号耦合干扰；制定传感器及智能组件的保护方案，加强隔离及防护，解决智能化系统安全集成问题，提高智能高压开关整体可靠性。

4、创新性提出一种智能组件耐受暂态地电位模拟试验方法，建立高压纳秒脉冲暂态地电位耐受能力试验平台，实现对智能组件整体回路抗扰能力考核。该方法严苛于现有标准，可有效地检测出智能组件的电源隔离设计、元件过电压防护及内部绝缘设计等方面隐患，检验传感器及智能组件整体耐受暂态地电位能力及防护水平，实现智能组件抗干扰性能试验检测。

项目通过中国电力企业联合会组织的项目鉴定，评价专家一致认为该项目研究成果整体达到国际先进水平，其中智能组件耐受暂态地电位模拟试验方法达到国际领先水平。项目开发的高压开关设备及其智能组件已成功应用于200多个智能变电站中，投运至今运行良好，有力保障了智能电网安全可靠运行，取得直接经济效益196823.7万元。 项目共授权发明专利7项、实用新型5项；发表文章13篇，其中SCI检索1篇，EI检索4篇，中文核心8篇；参编企标1项。

成果说明

该项目的主要研究成果推广应用情况如下： (1)项目关于智能组件电磁兼容和整合设计的相关研究成果应用到许继公司智能组件的设计与工程实践中，特别是智能组件电磁兼容防护设计提升了产品的可靠性。 (2)项目关于一体化设计方法及措施应用到平高智能高压开关设备的产品设计，研制开发了多个电压等级及型号的智能GIS，已在200多个智能变电站工程中得到了应用，至今工作良好。具体包括1000kV的晋东南二期扩建工程、皖电东送淮南变、沪西变；750kV新疆乌苏变、库车变；500kV灵宝换流站、宝鸡换流站和德阳换流站等站。

1. 下载详细PDF版/Doc版

提示：为方便大家复制编辑，博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。