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剛剛過去的周末，席卷全國多地的惡劣大風天氣成為熱點話題。在氣象部門的頻繁預警下，人們不約而同地選擇周末居家，躲避大風。
氣象監測顯示，自4月11日以來，我國中東部大部地區出現大風天氣，陣風風力8級以上，影響國土面積超過350萬平方千米；內蒙古、華北、黃淮部分地區陣風11至13級，局地14至15級；大風很強時段出現在4月12日和13日。
針對全國大范圍惡劣天氣，國家電網有限公司第一時間啟動應急響應，根據氣象預報加強電網巡檢力度，動態調整搶修物資和人員，全力以赴保障電網安全穩定運行和可靠供電，目前本輪大風強對流天氣主要影響的20個省份主網總體運行平穩。
電力系統運行與氣象條件密切相關，氣象作為關鍵的影響因素，深度參與可再生能源發電功率預測、電網防災減災與安全穩定運行、用電負荷預測與電力市場交易以及儲能容量配置、控制策略優化等電力生產、輸送、消費全環節。
當前，我國能源綠色轉型步伐持續加快，可再生能源發電在電力系統中發揮著越來越重要的作用。截至2024年年底，全國可再生能源裝機達到18.89億千瓦，同比增長25%，約占我國總裝機的56%。
干旱水電出力削減，強風容易損毀風機設備，陰天光伏發電效率降低……可再生能源發電“靠天吃飯"，氣象因素對電力生產的影響日益顯著。近年來，惡劣天氣氣候事件呈多發、頻發、強發、并發的態勢，顯著影響水電、風電、光伏發電出力，給電網安全穩定運行帶來更大挑戰，亟須創新發展電力氣象技術。
不同于傳統的氣象技術，電力氣象技術主要針對電力系統需求開展定制化的研究研發，突出“定時、定點、定量"預報，而非公共氣象服務針對大范圍區域的定性預報。電力氣象技術的發展有助于提升氣象資源的利用水平，降低惡劣氣象條件對電力設備和系統穩定性的影響。
國家電網公司高度重視電力氣象技術發展，去年8月，國家電網與中國氣象局在京簽署戰略合作框架協議，雙方將加強氣象觀測站網共建，增強氣象災害防御應對能力，提升新能源發電和負荷預測服務能力，深化電力氣象關鍵技術攻關，積極開展人才培養與學術交流，共同推動“電力+氣象"深度融合，更好服務經濟社會高質量發展。
隨著新型電力系統加快構建，電力行業需要更有力的氣象保障和服務。政府、企業、高校和科研院所應加強合作，借助新型雷達和衛星觀測資料，深化應用人工智能技術，加快研發電力氣象服務專業大模型，面向多應用場景提升智慧氣象服務能力，精準預測各類氣象災害，為電力系統的安全穩定運行提供科技支撐。
一、概述（LYMOAS-4000電力建設新產品“避雷器在線監測裝置"主要特點介紹）
金屬氧化鋅避雷器是電力設備的關鍵設備，流經避雷器上的全電流是衡量避雷器絕緣程度的一項重要指標。通過對避雷器的全電流、阻性電流、雷擊次數及雷擊時刻進行實時在線監測，可實現對高壓電氣設備的絕緣狀況進行實時監測；同時，通過分析監測數據可及時發現金屬氧化鋅避雷器潛在的故障并為狀態檢修提供重要的數據依據，為電力系統方便、可靠、穩定、經濟的運行提供了一個強力、可靠的保證，為運行檢修人員提供可靠的設備絕緣信息和科學的檢修依據，從而達到減少事故發生，延長檢修間隔，減少停電檢修次數和時間，提高設備利用率和整體經濟效益的目的。
二、功能特點（LYMOAS-4000電力建設新產品“避雷器在線監測裝置"主要特點介紹）
◆采用了交流高速采樣數字信號處理技術，數據準確、有效。
◆高穩定性、防水性：采用防水、防雨淋、防滴漏高精度零磁通微電流傳感器，在現場傳感器外部還安裝有防雨罩，達到了雙重防水標準，確保了常年無間斷在線監測的高穩定性、高可靠性。
◆量程大，精度高：電流傳感器采用新CT技術、多層屏蔽技術，幾乎不受外界磁場的影響。
◆采用高速現場總線技術，通訊方便、穩定、可靠，增加了系統的抗干擾能力。
◆可帶電安裝：避雷器在線監測裝置安裝方式是穿心式，現場不需要避雷器間隔停電，可以進行帶電安裝，不影響一次設備的正常運行。
◆雷擊計數范圍大，并可通過軟件進行任意數值初始化設置。
◆可記錄雷擊發生時間，保證在外部掉電情況下時鐘使用壽命為8年以上。
◆不銹鋼外殼，多層組合式電磁屏蔽技術，抗腐蝕，抗雨淋。抗電磁干擾。
三、技術參數（LYMOAS-4000電力建設新產品“避雷器在線監測裝置"主要特點介紹）
項目 | 詳細參數 |
全電流測量范圍 | AC 0.1～50mA |
全電流測量準確度 | ±（0.5%+5μA） |
阻性電流測量范圍 | AC 0.01～10mA |
阻性電流測量準確度 | ±（1%+5μA） |
雷擊計數范圍 | 0～999次 |
雷擊發生時間 | 年/月/日、時/分/秒 |
通訊方式 | RS485、IEC61850 |
線纜穿心孔徑 | 直徑26mm |
供電電源 | AC 220V±15% |
功耗 | 0.2W |
工作溫度 | -40℃～+65℃ |
工作濕度 | ＜95%RH |
防護等級 | IP65 |
四、詳細介紹（LYMOAS-4000電力建設新產品“避雷器在線監測裝置"主要特點介紹）
1.避雷器在線監測IED
用于110 kV及以上電壓等級的智能變電站工程和傳統變電站工程的避雷器運行狀態監測。滿足基于IEC61850通訊數據采集傳輸要求，實現避雷器實時狀態監測和綜合信息評估功能。
配套避雷器在線監測裝置使用。可實現數據處理，數據判斷，執行指令等一系列強大功能通過對避雷器的監測，能及時發現避雷器受潮、老化等故障，聯動控制防患于未然，把故障消滅在萌芽狀態。
一種基于ARM的在線監測IED裝置，其特征在于，包括主控板，主控板分別連接有電源模塊、看門狗模塊、FLASH存儲器、RTC實時時鐘模塊、千兆以太網模塊、RS485模塊、人機交互模塊。內嵌多參量智能綜合診斷算法，具有故障診斷、狀態評估、就地預警功能；多參量接入功能，支持MODBUS、MMS、GOOSE等多種規約接入；采用IEC61850標準通信。強大的存貯功能，保存十年以上的統一格式監測數據和狀態評估結果信息。
1.1外觀:
避雷器在線監測IED正視圖：
避雷器在線監測IED俯視圖：
避雷器在線監測IED后視圖：
1.2技術參數：
項目 | 詳細參數 |
CPU | TI AM3354 Sitara ARM Cortex-A8 800MHz |
內存 | 512MB，DDR3 SDRAM |
FLASH | 512MB，Nand Flash |
通訊接口/協議 | RS485/Modbus |
網絡 | 2路RJ45, 10/100Mbps自適應快速以太網 |
1.3設計圖紙：
避雷器在線監測IED前面板設計圖：
避雷器在線監測IED后面板設計圖：
1.4現場安裝圖：
湖南湘西35kV禾庫變電站現場：
湖南郴州35kV石蓋塘變電站現場：
2.泄露電流傳感器
2.1外觀:
泄露電流傳感器正面：
泄露電流傳感器側面：
泄露電流傳感器背面：
2.2技術參數：
項目 | 詳細參數 |
工作原理 | 有源零磁通 |
比差誤差 | ±0.01% |
比差線性度 | ≤0.005% |
角差誤差 | ±0.01° |
角差線性度 | ≤0.005% |
防護等級 | IP65 |
工作溫度 | -40℃～+80℃ |
安裝方式 | 外置、穿芯式、可帶電安裝 |
2.3設計圖紙：
泄露電流傳感器正視設計圖：
泄露電流傳感器側視設計圖：
泄露電流傳感器固定孔設計圖：
3.4現場安裝圖：
3.避雷器監測裝置
采用高精度零磁通傳感器、數字濾波和多通道協同采樣技術，測量精度高；采用鎖相環技術自動跟蹤電網頻率，解決快速傅立葉變換中的頻譜泄漏問題，防止電網頻率波動對測量的影響。抗干擾能力強，采用多層屏蔽技術，有效屏蔽電場和磁場干擾，可穩定工作在電磁干擾嚴重的場所。采用多級防雷技術，抑制來自電源線、信號線或數據線的雷電危害，保證在線監測裝置及其傳感器的保障。采用模塊化設計，所有在線監測裝置可采用相同的硬件設備，易于維護。采用分布式結構，組網靈活，增加或減少監測裝置都不影響系統結構。就地測量，數字化傳輸，全部解決模擬信號傳輸過程中的失真問題。支持IEC61850協議，既可納入智能變電站一體化監控系統，也可作為獨立的避雷器及電容型設備在線監測系統。
3.1技術參數：
項目 | 詳細參數 |
泄露電流測量范圍 | AC 0.01～50mA |
泄露電流測量準確度 | ±（標準讀數×0.5%+5μA） |
阻性電流測量范圍 | AC 0.005～50mA |
阻性電流測量準確度 | ±（標準讀數×0.5%+5μA） |
諧波電流測量范圍 | 3、5、7、9、11次 |
諧波電流測量準確度 | ±（標準讀數×0.5%+5μA） |
雷擊計數范圍 | 0～999次 |
雷擊發生時間 | 年/月/日、時/分/秒 |
通訊方式 | RS485、IEC61850 |
線纜穿心孔徑 | 直徑26mm |
供電電源 | AC 220V±15% |
功耗 | 0.2W |
工作溫度 | -40℃～+65℃ |
工作濕度 | ＜95%RH |
防護等級 | IP65 |
3.2設計圖紙：
避雷器監測裝置正視、側視設計圖：
避雷器監測裝置后視、底視設計圖：
避雷器監測裝置內部接線圖：
3.3現場安裝圖：
4.母線電壓取樣裝置
4.1技術參數：
項目 | 詳細參數 |
參考電壓輸入路數 | 3路(UA/UB/UC) |
參考電壓測量范圍 | AC 35kV～1000kV |
參考電壓測量誤差 | ±（標準讀數×0.2%） |
通訊方式 | RS485 |
通訊協議 | Modbus-RTU |
體積 | 長300mm×寬80mm×深150mm |
供電電源 | AC 220V±15% |
功耗 | 0.2W |
工作溫度 | -40℃～+65℃ |
工作濕度 | ＜95%RH |
防護等級 | IP65 |
4.2現場安裝圖：
5.避雷器在線監測系統后臺
5.1技術參數：
項目 | 詳細參數 |
數據采集工控機 | 機箱：4U/19英寸標準上架式； 處理器：i5 2400； 內存：8G； 硬盤：1T； 光驅：DVD |
智能服務器 | 處理器：至強E-2100； 內存：16G； 硬盤：2T； 光驅：DVD+/-RW |
液晶顯示器 | 屏幕尺寸：22英寸； 分辯率：1680×1050； 比例：16：9； 接口：HDMI。 |
平臺軟件 | 可靠性：Liunx操作系統且滿足內網系統掃描保障漏洞的要求； 功能模塊：數據通訊、數據存儲、數據及波形顯示、歷史數據及波形查詢； 專家分析：根據數據進行自動專家分析，將分析結果呈現給客戶，方便客戶判斷、決策。 報警功能：可以遠程設置報警上下限；超定時軟件自動聲光報警； 客戶端服務：極多支持128臺客戶端電腦同時訪問查詢平臺數據。 |
5.2現場安裝圖：
5.3后臺軟件：
包含實時狀態監測數據顯示、歷史數據查詢表格導出、超限自動報警等模塊。
5.3.1實時狀態監測數據顯示功能
后臺系統可實時刷新顯示泄漏電流、諧波電流、雷擊計數、雷擊發生時間、電池電量等
5.3.2歷史數據查詢及表格導出功能
后臺系統可設置任意時間段進行歷史數據及曲線查詢、數據可自動存儲、以EXCEL文件格式導出等。
5.3.3超限自動報警
后臺系統可任意設置上下限、超定時自動聲光報警。并可對報警記錄進行查詢、導出、刪除。
6.避雷器在線監測系統現場施工過程
6.1泄露電流傳感器安裝：
6.2在線監測裝置不銹鋼箱體安裝：
6.3控制、通信、供電線纜鋪設：
6.4在線監測裝置安裝、調試：
6.5母線電壓取樣裝置現場接線：
6.6后臺軟件安裝、調試：
五、現場安裝示意圖
敞開式避雷器安裝正面：
敞開式避雷器安裝側面示意圖：
GIS式避雷器安裝示意圖：
吉林省內500千伏慶德變新建工程、500千伏茂勝變擴建工程負荷模擬式繼電保護向量測試圓滿完成。此次試驗既是吉林省內第1次應用這一新技術，更是東北地區500千伏電網第1次開展非同源和同源兩種技術原理對比驗證，為新型繼電保護向量檢查技術的標準化推廣奠定了實踐基礎。
繼電保護是保障電網安全穩定運行的第一道防線，繼電保護向量檢查是保障保護裝置正確動作的核心環節，其通過校驗一次設備至二次回路的接線正確性（相序、變比、極性等），確保繼電保護裝置精準識別并隔離故障。本次試驗采用負荷模擬式繼電保護向量檢查技術，可以在設備調試階段，通過試驗儀器從一次側施加電壓電流，模擬負載特性來驗證保護向量的正確性，實現向量檢查由“事后被動驗證"轉為“事前主動防控"。
在東北網調和吉林省調的統籌安排下，國網吉林電科院和國網吉林超高壓公司緊密配合，從試驗項目、方案研討、現場勘察等環節入手，充分開展試驗技術論證。在本次試驗中，通過非同源和同源兩種技術，分別完成了全站通壓、主變通流、線路通流等5項試驗內容。相對于傳統實際負荷測試，負荷模擬式繼電保護向量檢查技術優勢明顯，試驗負荷組織容易，電網風險低，投運調試效率高。
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