配电网无功设备集中监测技术研究与应用科技项目申请书及可行性研究报告Word下载.docx
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广西电网有限责任公司
桂林供电局
性别
年龄
职称
工程师
项
目
分
类
[]基础性研究
[]前瞻性研究
[√]应用性研究
[]发电技术[]输电技术[]变电技术
[√]配电技术[]用电技术[]电网运行技术
[]信息技术[√]通信技术[]物资管理技术
[]电网建设[]继保自动化[]其它
项目起止时间
2017年1月—2018年12月
申请经费总额
75万元
是否重点项目
项目摘要（500字以内）：
一、该研究领域的现状和存在问题
电力系统运行中需要大量的无功补偿设备，当前无功设备已基本覆盖了国内大多数用电现场，但由于缺乏监管，设备异常动作，损坏等情况下不能及时处理。
设备运行状态无法及时掌握、策略执行情况无法获知等问题，导致无法获知相关设备是否真正达到对系统调节的作用，易造成大量的设备浪费以及全网损耗增加。
二、研究的必要性
研发出无功设备监测装置并通过GPRS传输到系统主站，通过监测、统计发现并从中找出问题节点和设备；
推动设备的及时运维和检修工作，以提高无功设备的整体管理水平以及设备利用率，减低电网损耗。
三、主要内容、技术路线和研究方式
主要研究内容：
开展无功设备监测装置研究与应用
技术路线：
（1）收资调研；
（2）研究用于改造的远传及规约转换模块（3）终端设备软、硬件开发测试，系统与设备联调；
（4）系统试用。
研究方式：
与合作厂家共同研发。
四、创新点、预期成果、应用场合及应用效果
创新点：
利用无线技术实现配电网10kV线路及配变侧的无功设备管理；
无控制器的无功补偿设备监测；
预期成果：
完成无功设备监测装置2套，共30台
装置配套软件一套
应用场合：
低压配电网配变侧无功补偿监测与管理；
应用效果：
项目可以全面提升配电网无功设备管理水平和工作效率，推动用户功率因数管理和无功电费考核，提高中低压网的功率因数和供电服务质量。
预期成果成熟度水平
5级
项目负责人意见：
（签字）年月日
申请单位意见：
（公章）年月日
总部部门、直属机构、分子公司意见：
项目分工与计划进度安排
1、项目相关单位及具体分工
单位
具体分工
项目申请单位
1）项目总体策划、组织和协调，研究方案制定。
2）无功设备信息汇总、设备规约收集。
3）现场组织无功设备远传模块联调。
4）项目应用。
协作单位1
1）无功信息远传模块软硬件开发；
2）无功设备监测装置软硬件开发；
2）嵌入式系统功能模块软件功能需求调研、功能设备、软件实现及测试。
3）协助进行系统现场试验、调试。
2、计划进度安排
任务名称
开始时间
完成时间
主要内容及交付项
整体方案和工作计划制定
2017年2月
2017年6月
主要内容：
（1）完成项目技术路线的研究
（2）完成规约转化和数据交互传输设备研发
（3）完成无功设备监测装置研发
（4）完成相应论文的编写与申请
交付项：
（1）关键性技术报告
（2）装置功能测试报告
系统软件设计
2017年7月
2017年10
（1）系统模块功能测试
（2）模块集成到电压系统并完成测试
（3）完成论文发表
（1）系统模块功能报告
（2）系统集成测试报告
（3）论文发表
现场实施/调试与试运行
2017年11月
2017年12月
（1）规约转换和数据交互传输设备/无功设备监测装置现场实施；
（2）电压系统功能升级；
（3）现场运行后功能确认与调整；
（1）现场运行报告；
（2）系统部署报告；
（3）实用型专利2项
实用化及项目验收
2018年1月
2018年10月
（1）完成项目技术评审与验收工作。
（2）推进实用化工作，优化技术可行性。
（1）项目验收报告；
（2）项目实用化报告；
（3）发表论文1篇以上；
（4）实用新型专利2项。
编写要求：
1.列出分时间段计划研究内容；
2.分时间段提供成果的内容和形式，要求具有可检查性。
项目组成人员情况
序号
姓名
职称、职务
工作单位
任务分工
1
工程师，
桂林供电局生产设备管理部
项目负责人，主要负责项目总体进度管理以及组织项目实施
2
广西电网有限责任公司电力科学研究院
项目协助，主要负责项目过程中的协调管理工作
3
工程师，副主任
4
专责工程师
桂林供电局设备部
5
6
7
中级工
桂林供电局东城分局
现场安装及数据测试
8
班长
一、目的和意义
1.描述与项目研究内容紧密相关的公司实际生产力水平和今后的发展方向
随着电力设备技术的发展，静态无功补偿设备和动态无功补偿设备已基本覆盖在了大多数用电现场，包括一些大用户、负荷较重或线路较长及低压配电台区；
国内众多的电容器生产厂家为此提供了强力的生产与维护支持，但同时也存在着大量的问题。
1）静态无功补偿设备在长期投入运行后一直运行，设备状态及电容器衰减情况不明确，导致运维检修不及时，易存在安全隐患；
2）动态无功补偿设备处于自投切状态，无需远程管理，缺乏对设备的监管，设备异常动作、配套开关设备损坏等情况不能及时处理；
3）投入使用后，一旦现场负荷或供电方式发生变化时，设备控制策略不能根据现场情况按时修改，无法做到及时跟踪和消缺；
4）设备供应商多，市场良莠不齐，无功控制设备（主要是动态无功补偿设备）中的控制器多数不具备远程通讯功能，部分具备通讯功能的控制器规约格式不一致，每次维护需要去现场处理或通过多种工具维护，维护繁琐、不方便。
针对无功设备运行过程中出现的以上问题，急需研究开发一种有效的技术手段来辅佐电力企业管理人员开展无功设备的运行状态评估、检修计划、异常告警等业务工作，通过远程无功设备集中监测，实现对线路电压电流及无功设备状态进行评估，综合远程云计算服务，进一步实现中低压电网中无功设备的合理配置，为配电网规划建设和设备配置提供基本依据。
2.阐述项目成果对该现状和技术发展的作用
基于配电网无功设备集中监测，从数据监测、设备状态监测、统计、评估、管理等环节入手，发现无功设备和功率因数问题；
配合后台主站系统，通过量化分析和评估定位功率因数问题的具体成因，并找出问题设备和节点；
根据具体运行数据，开展设备运行评估，制定出无功设备运维检修计划；
根据无功功率及功率因数数据，按预设阈值进行实时报警，一旦发现在某个设备点无功设备异常或者功率因数超标，则通过短信、页面弹出告警等形式给出，给出用户及时判断信息，推动设备的及时运维和检修工作，以提高无功设备的整体管理水平，减低全网损耗。
3.分析成果应用和推广的途径
3.1预期成果
1）研发规约转换和数据交互远传终端设备
装置实现原有通讯规约到统一规约的格式转换，将通过无线方式将所有参数、数据与远程主站形成交互；
能够对无功补偿控制器进行数据读写；
满足无功设备监控、电能质量综合治理要求同时能够在通过系统主站对现场控制方式及配置进行更改；
2）研发针对静态无功补偿装置（即无控制器的无功补偿装置）进行监测的终端设备
装置实现对静态无功补偿装置补偿进行跟踪，通过后台判断装置运行及电容器使用情况，为运维检修提供依据；
3）开发完成对应无功设备监测管理系统
建设无功设备系统系统，以功率因数、无功功率为控制目标，研发无功设备管理和功率因数管理考核系统，实现“可靠、节能、智能”配电网作出长期贡献。
3.2成果预期应用场合
配电网无功设备管理，主要涉及配变低压侧无功补偿；
3.3成果预期应用效果
项目研发基于配电网的无功设备集中监测终端，配合建立的无功设备管理系统，全面监管现场无功补偿设备，可以全面提升公司配电网无功设备管理水平和工作效率，提高低压电网的功率因数和供电服务质量，改善电压质量，塑造良好形象。
同时可以动态定位薄弱环节，有的放矢，避免盲目性，切实提高电网网架优化及电压质量治理设备和投资的针对性、利用率、有效性。
4.分析成果推广后的直接和间接效益
1）直接经济效益
项目可以全面提升公司配电网无功设备管理水平和工作效率，推动用户功率因数管理和无功电费考核，提高中低压网的功率因数和供电服务质量，改善电压质量，塑造良好形象。
2）间接经济效益
a）充分利用现有的无功设备，发挥已建设项目的效益和已投入运行设备的作用。
b）通过科学合理的方式进行运行方式调整，可以有助于提高电网设备、用电设备的平均寿命
c）系统运行后将切实提高配电网功率因数，降低线损率，实现节能减排效果
二、项目研究的背景
1.国内外研究水平的现状和发展趋势
本文拟建的无功设备集中监测设备，目前在配网中应用尚未发现，国内外无功补偿厂家均以各自辅助软件为自身厂家方便设备维护提供的管理工作，部分能够进行远程监控的厂家也在于设备的本地运维，对管理工作提升不大。
2.介绍国外研究机构对本项目的研究情况
国外对无功设备管理应用主要是对自身设备维护，在整体管理领域应用较少，部分企业也建立自己的电力应用平台技术，但其主要为居民端用电管理，均没有涉及到电力系统内的无功设备管理。
3.介绍国内研究机构对本项目的研究情况
国内大多数厂家在无功补偿设备重心放在电容器的安全防爆、电容器自愈式技术及放电等方面研究、控制器主要放在快速投切、故障分析、存储等方面，很少做到多规约兼容方面研究工作。
因此无法形成统一的管理应用于该领域。
4.项目研究的技术关键与难点
1）研究实现规约转换和数据远传的无功设备监测装置
作为项目研究的核心部分，装置必须完成规约转换、数据远传和对无功补偿控制器读写功能。
由于安装位置和兼容性考虑，该装置一方面体积要小，能够适应各类无功设备的箱体要求，另一方面又必须实现规约的全兼容和无线通讯的稳定性。
对整体要求较高。
必须考虑设计内容：
CPU拟采用多合一处理器，这样整体体积能够减少。
程序空间必须考虑其他通讯规约的容量及裕度。
信号强度采用外置式的天线方式，以方便信号引入金属柜体。
2）研究实现柱
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