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电网雷击防护关键技术
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果简介
电网雷击防护包括雷击故障预防和处置两个方面,预防主要聚焦在电网规划设计阶段,是雷击防护的基础,处置集中在电网运行阶段,实现雷击故障的快速准确辨识和故障点精确定位对于电网运行维护意义重大。造成电网故障跳闸的原因包括雷击、山火、树障、污秽和外力破坏等,我国电网运行维护规程要求在线路故障跳闸后要及时巡线,消除安全隐患,由于架空线路距离长,一些重要输电通道线路长度甚至超过1000km,线路走廊所经地理和气候环境十分复杂甚至恶劣,确认故障点的巡线工作难度大、需要耗费大量的人力物力。当前雷击仍是引起线路跳闸的主因,虽然雷击故障多为非永久性故障,靠线路重合闸能保障供电,但是雷击闪络后工频续流电弧往往会烧蚀绝缘子或金具,造成潜在风险。若能实现电网雷击故障的快速辨识和精确定位,指导电网采用先送电后处置的运行策略,优先保证供电,再安排故障点巡检以排除可能造成永久故障的安全隐患,可以显著提高电网安全运行水平。 我国电网急需提高雷击故障预防和处置的技术水平,大幅提升应对雷击灾害、保障电网安全运行的能力。但是,雷电地闪是一种广域、大尺度、突发性放电现象,雷击地面物体的接闪机理和雷电电磁波传播机理极为复杂,随着电网规模升级扩大,面对强雷电活动和复杂地形等因素的叠加作用,研发电网雷击监测、实验模拟与差异化防护技术,构建完备的电网雷击防护技术体系是十分必要的。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
一是电网雷击特征参数获取。电网雷击特征参数包括地闪密度、雷电流和电网接闪频度等,是电网防雷设计的重要基础参数。雷电地闪具有短时高密度、突发性特征,空间上随机分布,受太阳活动周期影响,要准确掌握电网雷击特征参数的分布规律,必须在广域地表空间准确测量反演雷击特征参数,并坚持长时间监测,难度极大。 二是电网雷击接闪机理揭示与模拟。雷击地面物体接闪放电是一种超长间隙空气放电现象,光、电、热瞬态多物理效应相互耦合,机理极其复杂;放电接闪点受目标物特征、环境条件影响,随机性强,研究模拟难度很大。雷击放电接闪机理仍然是雷电物理学研究的热点问题。为准备评估电网的雷击风险,指导防雷设计与雷害治理,必须攻克电网雷击接闪机理揭示与模拟难题。 三是电网雷击故障准确辨识与精确定位。架空线路雷击故障点沿线随机分布,雷击目标既可能为地线(或杆塔),也可能为导线。且山火、树障、污秽等非雷击原因也会造成线路故障。故障电磁瞬态特性复杂,准确辨识故障形态、高精度定位难度大。为指导电网雷击故障快速处置、保障电网安全,必须攻克雷击故障准确辨识与精确定位难题。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
(1) 在广域雷电地闪监测技术方面,攻克了地表空间复杂电磁环境下突发、高密度雷电信号全波形辨识、处理与低强度雷电地闪监测难题,研制出新一代的广域雷电地闪监测系统,核心技术指标定位精度由现有雷电定位系统的500~1000m提升至100~500m,低强度地闪探测效率由50%提升至80%,指导处置了2000余次电网雷击跳闸故障
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
本项目属于电气工程学科,涉及电网防灾减灾、输变电工程、电力系统、绝缘技术等多个领域。项目面向电网应对雷电灾害的重大需求,从基础研究、技术研发和工程应用三方面全方位提升了对雷电科学的认知水平,推动了电网雷电防护技术进步,项目成果已在电力系统、高速铁路、城市轨道交通系统和石油化工行业得到广泛应用,对国防和民用重要基础设施的雷电防护有着重要的推广应用价值。
不少于150字
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评价专家组综合意见
2、项目针对电网雷击防护与快速处置的重大需求,开展了深入研究,取得4方面12项创新成果,并实际应用。项目主要技术创新包括: (1) 在广域雷电地闪监测技术方面:①提出了基于电磁波时域全波形特征的雷电地闪信号识别方法,建立了利用系统中心站远程反馈信息实现探测站端在线重构的自学习模型;②提出了多站数据筛选、组合优化和遗传粒子群算法的精确定位方法和雷电地闪电磁波传播路径地形扫描与匹配的雷电探测波形补偿方法;③提出了雷电地闪信号波形并行流水线存储、截止频率自适应切换与平滑滤波相结合的处理方法,研制出数字式雷电探测站;④研制出三层垂直与水平分级互联结构的电网广域雷电地闪监测系统。 (2) 在架空输电线路雷击监测技术方面:① 提出了基于输电线路故障瞬态电流行波极性、脉宽和频谱特征的雷击/非雷击故障、绕/反击故障以及雷击部位(导线、避雷线或大地)辨识方法;②提出了瞬态电流行波相干叠加法的单端行波定位、逐级递归法的双端行波定位和多终端优化定位方法;③研制出在导线上监测雷电流行波的分布式监测终端和中心站一体的输电线路雷击在线监测系统。 3、依托项目成果申请发明专利50项(其中21项已获授权),取得软件著作权11项,形成5项技术标准,发表SCI和EI论文111篇。 评价专家组认为,项目研究取得重大突破,研究成果显著提升了我国电网雷电防护水平。
评价专家署名
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评价专家姓名
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评价专家联系方式
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评价专家职务
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评价专家所在单位
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