主要完成单位及创新推广贡献-重庆大学

国家技术发明奖

一、项目名称：

大型电力变压器智能化关键技术及应用

二、推荐单位（专家）意见

该项目在国内外率先提出了大型电力变压器智能化的体系架构，实现了智能传感器自适应接入、网络通讯与分布式计算，解决了变压器信息感知、信号处理、故障诊断等硬件的一体化技术难题。提出了大型电力变压器状态信息的多种智能感知方法，包括发明了局部放电超高频智能传感器、f46中空毛细纤维管及mq型气体智能传感器、绕组暂态电压与套管绝缘参数集成智能传感器等。提出了基于混沌振子滤波和最优小波去噪的变压器状态监测信息自适应去噪新方法；提出了基于统计模型、状态模型和寿命模型的大型电力变压器健康指数评价模型。在国内外率先提出了基于热点温度估计、油纸水分平衡和油纸加速老化因子的电力变压器负荷调度辅助决策方法，实现了变压器冷却系统及在线滤油系统的智能化运行控制。项目成果整体具有国际领先水平。已在广东、云南、重庆、河南、甘肃、安徽、山西等20多个省市的200多个变电站（升压站）使用约1300多套。近三年，部分成果应用单位新增产值约10亿元，新增利润1.3亿元，新增税收6000余万元，同时，由于减少停电试验每年可创造间接经济效益约30多亿元。经形式审查，该项目符合《国家科学技术奖励条例实施细则》规定的推荐资格条件。特推荐该项目申报国家技术发明奖一等奖。

三、项目简介

本项目属于电气工程学科。

智能电网对电力系统关键设备智能化提出了新的要求。电力变压器是变电站设备智能化最复杂和最具挑战的课题，其关键技术主要包括状态参量智能感知、运行状态智能评估、运行维护智能决策等方面。电力变压器智能化对保障电力变压器良好的运行状态，支撑变压器安全经济运行具有重要的科学意义和应用价值。

在国家973课题、国家自然科学基金、重庆市重大科技攻关项目的支持下，本项目通过“产、学、研”合作，采用“应用基础研究与工程技术攻关”相结合的方法，为解决目前高压电气设备状态监测与诊断技术及产品存在的关键问题，对电力变压器智能化关键技术开展科学研究与技术开发。传统的在线监测与故障诊断技术存在的问题主要体现在：（1）状态监测传感系统智能化水平较低，无法满足

变压器智能监测一体化设计的需要；（2）变压器状态信息多源、评估模型繁多，缺乏兼顾多源信息的统一建模方法；（3）状态评估与运行控制相互孤立，评估结果难以支撑变压器智能运行控制。

本项目成果比传统的变压器状态监测与综合评估系统具有更高的监测灵敏度和诊断准确性，同时具有良好的硬件兼容和灵活的扩展能力以及规范性，具有对变压器智能化运行辅助决策的能力。创新性成果主要体现在变压器智能化架构、智能感知方法、智能评估方法和运行智能辅助决策等四个方面：

1、提出了电力变压器智能化系统架构。研制出一体化智能监测装置及其软件支持系统，建立了相应的技术规范，解决了电力变压器的信息感知、信号处理、数据传输、故障诊断等软硬件的一体化设计技术难题。

2、提出了变压器多状态信息智能感知方法。发明了金属掺杂纳米气体智能传感器、局部放电超高频智能传感器、绕组暂态电压与套管绝缘参数集成智能传感器，构成了多参数一体化智能传感系统，提高了变压器状态监测传感器的智能化和一体化水平。

3、提出了应用于变压器状态智能评估的关键技术。基于电力变压器绕组热点温度、油纸水分平衡建立了绝缘加速老化因子评估模型；基于多参量信息关联，建立了变压器剩余寿命多参量评估模型、变压器健康指数综合评估模型。解决了基于多源信息的变压器状态综合评估的难题，为变压器的运行控制提供技术支撑。