一、立项背景 继电保护是保障电网安全运行的第一道防线。自上世纪80年代微机保护应用以来，历经多次更新换代，我国继电保护技术一直处于世界先进水平，为保障电网安全做出了突出贡献。随着智能电网的发展、超/特高压远距离输电大通道的建设、区域电网的广泛互联和波动性新能源的规模化接入，我国已建成世界上规模最大、结构最复杂的电网。电网的快速发展给继电保护带来了严峻挑战： 1、后备保护方面，由于电网结构复杂，运行方式多变，造成后备保护定值更难整定，保护选择性和灵敏性的矛盾更加突出，保护拒动误动风险并存。国内已发生多起类似“6.18”西安南郊站，因后备保护灵敏性不足拒动，造成变压器烧毁的重大事故；国际上屡屡发生的因潮流转移过负荷，后备保护误动引发的如美加“8.14”、印度“7.30”等大停电事故，也不断地对我国电网敲响警钟。 2、主保护方面，超/特高压电气设备结构复杂、线路距离长，短路电流变化大，造成主保护对变压器匝间短路、线路高阻接地等轻微故障的反应灵敏性下降。“11.22”济南特高压泉城站变压器爆炸正是由于保护对起始发生的轻微故障未能灵敏切除，引起事故扩大，造成了重大人员伤亡和财产损失。 这些问题已成为我国电网安全运行的重大隐患！问题的症结在于传统保护仅利用设备自身的电气量信息，在复杂电网环境下，保护反应的电气量在故障和非故障间差异变小甚至混叠，依靠定值配合无法保证保护可靠正确动作。不改变传统保护工作模式，仅对保护判据进行修正或调整定值，只能在一定程度上单方面地解决保护拒动或误动的问题。 二、发明思路 突破保护仅利用设备自身信息的限制，综合利用站间保护关联逻辑量、站域故障全过程电气量等信息，对后备保护、主保护、系统构成模式进行全面创新，构建“站域集中-站间分布式”新型保护系统。   图1 技术发明总体思路 三、发明方案 技术发明点1：基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术 传统后备保护既存在对相邻元件故障反应能力不足，保护拒动的问题，又存在受过负荷和系统振荡影响，保护误动的问题。针对上述问题，该项目发明了保护关联关系在线快速跟踪和可靠性校核方法；创造性地将故障的空间分布特征映射为站间的保护关联逻辑量信息，首创了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术，攻克了保护不误动和不拒动无法兼顾的难题。 发明点1.1：发明了保护关联关系在线快速跟踪和可靠性校核方法，为保护可靠利用站间信息奠定了基础。 快速跟踪和可靠识别电网拓扑的变化，确定保护的关联关系，是保护利用站间信息首先要解决的关键问题。发明了保护关联关系在线快速跟踪和可靠性校核方法，关键技术包括：1）提出了基于虚拟阻抗矩阵的保护关联关系分析方法，创造性地将开关状态虚拟为支路阻抗并构建节点虚拟阻抗矩阵，在线微调矩阵元素即可实现开关状态的快速跟踪，跟踪时间由秒级缩短至毫秒级，为后备保护快速动作提供了可靠保障；2）发明了电气量和开关量信息双重约束的关联关系可靠性校核方法，首次将电气量信息引入保护关联关系识别，通过开关量信息和电气量信息实时匹配校验，实现了保护关联关系的可靠在线校核。 发明点1.2：首创了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术，攻克了保护不误动和不拒动无法兼顾的难题。 电流元件、方向元件、阻抗元件等保护逻辑量信息，蕴涵着故障方向、故障范围等故障直接特征，并且信息交互简单、可靠。根据不同位置保护逻辑量反应故障的差异化特征，发明了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术。关键技术包括：1）首次将电网故障的空间分布特征映射为保护逻辑量信息，按近后备和远后备灵敏性要求设定保护范围，实现了逻辑量信息与故障分布特征的关联和匹配，解决了保护强依赖定值的问题；2）首创了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术（如图2所示）。利用逻辑量对故障反应的交叉重叠特征，根据动作一致性原则，既实现了故障设备的快速准确识别，又从根本上攻克了系统振荡及过负荷造成保护误动的难题。 基于站间逻辑量信息的后备保护技术可实现近后备保护全范围速动，远后备保护延时由1.5s以上缩短至0.5s以内；在原理上保证了对相邻元件故障反应的灵敏性，避免了后备保护拒动导致的重大事故发生；不受系统振荡和过负荷影响，避免了保护误动引发的连锁跳闸和系统性事故发生。   图2 基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术 技术发明点2：基于故障模型参数异变特征的主保护技术 现有电气设备主保护仅反应故障外在表现特征，在变压器匝间短路及线路高阻接地等轻微故障情况下，外部故障与内部故障特征差异不明显，易造成保护拒动。为解决上述问题，该项目基于故障的物理本质特征，揭示了故障导致电气设备模型参数变化的机理，利用故障全过程电气量信息，构建了可灵敏反应设备参数变化的故障模型，发明了基于故障模型参数异变特征的主保护技术，显著提升了对轻微故障的反应能力。 发明点2.1：首创了可反应变电站电气设备参数变化的故障模型，从物理本质上消除了非故障因素对主保护灵敏性的影响。 突破主保护仅反应故障外在表现特征的局限，利用设备故障全过程全相电气量信息，建立了对故障高灵敏而对非故障不敏感的模型。关键技术包括：1）发明了基于线路压降-阻抗联合分布的故障网络模型，建立了线路阻抗、过渡电阻及分布电容压降之间的幅值、相位关联关系，创建了仅保留线路阻抗压降分布情况的故障网络模型（如图3所示）；2）发明了基于电压磁链方程的变压器故障模型，建立了变压器高、中、低压各侧绕组电压与主磁链、漏磁链的等值平衡关系，消除主磁链的非线性成分，建立了仅反应漏磁链变化的变压器故障模型（如图4所示），从原理上摆脱了分布电容电流、负荷电流、励磁涌流等非故障因素的影响。 发明点2.2：发明了基于故障模型参数异变特征的主保护技术，实现了保护对轻微故障反应能力的大幅提升。 利用站域故障全过程电气量信息，反应故障前后模型参数的变化情况以及三相不一致程度，发明了基于故障模型参数异变特征的主保护技术。关键技术包括：1) 发明了基于阻抗压降变化特征的线路主保护技术，构建了线路压降-阻抗参数关联矩阵，通过实时追踪矩阵中各元素的变化量以及元素间的差异，准确识别故障线路及故障位置（如图5所示）；2) 计及CT误差、变压器有载调压对保护的影响，实时计算各相等效漏感参数的突变量及不一致程度，发明了基于等效漏感参数变化特征的变压器主保护技术（如图6所示），显著提升了保护对变压器轻微匝间短路识别的灵敏性。 基于故障全过程电气量信息的主保护技术可以做到变压器匝间短路识别死区由5%降至2%，500kV线路接地故障过渡电阻反应能力由300Ω提升至1000Ω，故障定位误差由5%下降至1.3%。实现了对电气设备轻微故障的灵敏切除，可有效避免事故扩大造成的重大人员伤亡和财产损失。 技术发明点3：站域集中-站间分布式新型保护系统 构建基于故障全过程逻辑量、电气量信息的新型保护系统是对百年历史继电保护模式的重大变革，除满足复杂电网对继电保护的要求外，还需要考虑工程实现的可行性、应用场景的适用性和运行维护的便利性等重大工程应用问题。该项目首创了站域集中-站间分布式的新型保护系统构成模式，实现了与传统保护的有机衔接，可灵活组态适用各种电网应用场景；发明了基于时间序列特征和电气量物理约束的数据校核技术、基于保护关联关系的数据自适应替代技术，为新型保护系统信息交互提供了可靠保障。 发明点3.1：首创了站域集中-站间分布式的新型保护系统构成模式，奠定了新型保护系统在不同电压等级电网推广应用的基础。 该项目创建了“站域集中-站间分布式”的新型保护系统（如图7所示），实现了发明点1和2技术的工程推广应用。关键技术包括：1）发明了以间隔为基本单元的站域集中-站间分布式保护构成模式。间隔单元做到“即插即用”，扩展性强，可灵活组态适用各种电网应用场景；站域主机实现对站内信息的融合与优化利用；相邻站域主机虚拟为变电站间隔单元，实现站间分布对等交互信息。该模式通信链路清晰简捷，易于工程实现；2）发明了新型保护系统与传统保护的集成与自适应转化技术。新型保护系统在传统保护基础上集成故障全过程信息进化形成，在故障信息缺失的极端情况下仍具备传统保护功能。新型保护系统可充分传承传统保护成熟的运维经验，实现了与传统保护之间的有机衔接。   发明点3.2：发明了基于时间序列特征和电气量物理约束的数据校核技术、基于保护关联关系的数据自适应替代技术，保证了新型保护系统的可靠性。 基于新型保护系统构成模式，发明了站域、站间信息交互可靠性保障技术，实现了异常数据的实时校核与缺失数据的自适应替代。关键技术包括：1）发明了基于时间序列特征和电气量物理约束的数据校核技术，在线修正异常采样数据，解决了电气量在采样或传输中出现畸变而影响保护动作性能的难题；2）发明了基于保护关联关系的数据自适应替代技术，在间隔单元CT断线、PT断线等信息源丢失情况下，通过数据互补重构实现缺失数据的自适应替代，保证了保护功能的完整性，有效提升了保护的可靠 四、创新性成果 该项目攻克了传统保护不误动、不拒动无法兼顾的难题，取得了以下关键技术突破： 1、基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术，保护最长动作时间缩短至500ms以内，彻底解决了远后备保护拒动，以及受系统振荡和过负荷影响误动的问题； 2、基于故障模型参数异变特征的主保护技术，显著提升了保护对轻微故障的反应能力； 3、站域集中-站间分布式新型保护系统，实现了保护技术在不同电网场景下的广泛应用。

国家十五科技攻关项目、国家产业化示范工程成果大型能源化工设备工程监测与故障诊断系统 Net-EASY，针对流程工业中的大型旋转机组如汽轮机组、压缩机组、发电机组等，进行状态监测、信号分析、故障诊断、信息积累和远程维护，捕捉机组的运行隐患，做到机组故障早发现、早诊断和早预防，以消除灾难故障，避免严重故障，减少一般故障，提高企业生产效益。系统以数据库和网络为核心，将状态监测技术、故障诊断技术以及专家知识等有机结合起来，既解决了设备状态信息在企业中共享的问题，又促进了专家的专业知识与企业生产实际之间的紧密结合，为设备的运行维护提供了一揽子解决方案。 

开展设备状态监测与故障诊断可以及时了解和掌握设备的工作状态，甚至提早期发现故障，找出故障的成因，并预报故障发展趋势。以往依赖人工经验，靠五感或简易仪表进行的常规检测已不适用。现代设备的状态监测。分布式在线监测系统采用计算机技术、网络技术、信号处理与分析技术，形成分布式的监测体系。 该系统重点解决关键设备远程在线监测、设备状态评价、设备故障诊断等问题。系统采用三层架构的体系，实现远程异地对设备运行状态进行监测，自动跟踪、记录设备的相关指标，诊断设备可能发生的故障，科学地评价设备状态，为设备维修和维护提供科学的依据。 系统由多台计算机通过计算机通讯手段形成一个完整的诊断网络，每台计算机分布在不同的场所，可以分别独立地完成各自的特定功能，同时在逻辑上相互联系，形成一个监测与诊断整体，给使用者带来了方便，系统的可扩展性也大大提高。系统的主要功能模块包括常规在线监测、数据保存（支持三种存储模式：定期存储、报警存储、人工触发存储），历史数据追溯、趋势分析、监测报表、实时数据采集、故障诊断等功能

采用国际上先进的CORBA技术、智能传感器技术、现代故障诊断理论对工业生产中的机械、电气设备进行在线监测，并对其运行状态进行分析和诊断，通过网络将监测的信息发送到异地远程的诊断中心，判定被监测对象的当前的运行状态，根据所累计的监测对象的历史监测数据，对其工作状态进行科学地评估，制订出合理的维修策略和计划。 系统特点 1.诊断中心可以利用Internet/Intranet实现异地远程的设备在线监测和故障诊断。 2.现场监测计算机提供对设备的24小时、365天无间断监测，并根据设定值进行报警提示。 3.可以对设备的运行工作状态进行科学的判定。 4.为企业设备的合理维护提供完整地数据保证。 本项目目前已经成功应用于冶金工业现场，并且取得了较好的效果。已经对现场的减速机等设备的故障和缺陷金进行了正确的诊断。

本发明公开了一种具备负电平输出能力的 MMC 与机械型直流 断路器协调控制实现柔性直流网络直流短路故障穿越的方法，属于柔 性直流网络直流故障保护领域。现有技术中，处理直流故障的手段主 要有三种：依靠交流设备断开与直流系统的连接、依靠换流器本身进 行直流故障清除、依靠直流设备进行直流故障隔离，但以上三种方法 都无法有效实现柔性直流网络直流故障保护。本发明中的 MMC 包括具备负电平输出能力的子模块，通过灵活调节上、下桥臂输出电压， 使换流器直流端口电压呈现负电平，从而达到直流短路故障电流可控 且快速降

成果简介： 该发明充分考虑了航空发动机轮盘全寿命周期中的现有知识和信息，减少不必要的试验次数和成本，避免了航空发动机轮盘的“小样本”而导致故障信息少的问题； 揭示了航空发动机轮盘全寿命周期内不确定性的分散性和随机性对其寿命和可靠性的影响规律，获得了综合考虑故障物理建模中的不同目标或不同程度的不确定因素 影响的预测寿命分布以及不确定性范围，提高了试验结果的精度，因此能显著地提高航空发动机轮盘的寿命可靠性。

本发明公开了一种电力系统故障录波回放方法，采用双 Picturebox 交互绘图，其中画布 Picturebox1 用于绘制波形图， Picturebox2 用于绘制放大矩形框和定位光标，并且采用双缓冲技术， 在绘制多面板、多通道时，先将所有面板绘制在缓冲区里，然后一次 性在 Picturebox 上绘制；显示全局图时，减小采样率；查看局部时， 按真实采样点数绘制；波形放大平移后，只绘制用户可见时间区间内 的点。这样可以避免在绘制放大矩形框或拖动光标时不断重绘波形图， 提高流畅度。 

本发明公开了一种差分式脉冲磁体绝缘故障探测装置，包括第 一探测线圈、第二探测线圈、电阻分压器、高通滤波器和高采样率的 示波器；两个探测线圈均沿脉冲磁体中心轴线设置，一个设于脉冲磁 体内，靠近脉冲磁体上端口，另一个设置在脉冲磁体外；电阻分压器 的两个固定端分别与第一探测线圈的正负两端相连；第二探测线圈的 负端与第一探测线圈信号的负端相连；高通滤波器的输入正端连接电 阻分压器的可移动端，输入负端连接第二探测线圈的正端；两个探测 线圈与电阻分压器形成差分结构，对两个探测信号进行差分处理，并 对输出信号进行

项 目 负 责 人 产 业 化 经 验 丰 富 ：2 0 1 3– 2 01 8年设计、构建了废冰箱、废硒鼓、废电路板破碎—物理分离生产线各一条（已投产），在环境领域 著名SCI期刊Env iron . Sc i . Techno l .等发表论文 3 6篇，申请发明专利 3 4项，获授权发明专利 1 项。近年来，在贵金属生物浸出方向，筛选出废线路板贵金属浸出菌株，设计了贵金属高效生物浸出反应器

  该项目是国家部委项目，现处于实验室研究阶段。      项目在高速铁路、无砟轨道、无缝线路和无缝道岔等方面的研究基础之上，结合京沪高速铁路对应工点，以长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架站无砟轨道无缝道岔为重点研究对象，就高速铁路桥上无砟轨道无缝线路设计理论、检算和评价方法、室内及现场试验、监测和检测技术等展开深入研究。针对高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路存在的问题，分以下四个方面内容进行研究： 1）高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路设计理论及综合试验研究。 2）高速铁路高架站无砟轨道无缝道岔设计理论及综合试验研究。 3）高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路检测、监测技术研究。 4）京沪高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路检算及评估方法的研究。    该项目技术创新点如下：   （1）建立较为完善的静、动力学分析模型，并采用静、动力结合的方式，研究满足高速铁路桥上无砟轨道无缝线路、无缝道岔需求的分析方法。   （2）创新性地提出桥上无缝线路、无缝道岔各种设计参数的取值依据及主要因素的影响规律。   （3）建立完善的高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架站无缝道岔的检算和评估体系。   （4）提出高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架站无砟轨道无缝道岔静、动态测试及长期监测的内容与方法。   （5）掌握高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路检算和评估方法，为京沪高速铁路列车的安全、舒适、平稳运行提供保障。 通过本项目的研究，形成一整套适用于我国高速铁路的桥上无砟轨道跨区间无缝线路技术体系。成果在应用于京沪高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路的同时，也为其它高速铁路无砟轨道无缝线路的设计、施工及养护维修、检测及监测等提供依据。项目总体研究成果达到国际先进水平，部分成果达到国际领先水平。 本项目所研究和解决的关键技术： （1）无缝线路、无缝道岔、无砟轨道结构与桥梁的静、动力相互作用机理及空间耦合理论模型的建立； （2）桥上无砟轨道无缝线路、无缝道岔力学特性的主要影响因素、影响规律及相关参数的研究； （3）高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架站无砟轨道无缝道岔的检算、评估指标和方法研究； （4）长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路静、动态试验及长期监测试验测试内容、测点布置及测试方法的研究。    应用范围： 部分成果可编入高速铁路长大桥梁及高架车站无砟轨道无缝线路施工及养护维修技术条件中，并可以推广应用到其它高速铁路建设中，具有显著的技术经济效益和推广价值。    预期效果：    1）确定合理的设计参数，建立完善的静、动力学分析模型，能有效指导高速铁路无缝线路、无缝道岔的设计；    2）制定的室内、现场静、动态试验方案，能有效地测定结构部件的设计参数、长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架车站无缝道岔受力与变形规律；    3）桥上无砟轨道无缝线路技术先进、经济合理，达到国际先进水平，满足我国京沪高速铁路建设的需要；    4）提出符合高速铁路设计、运营要求的桥上无砟轨道无缝线路设计方法，使无缝线路具有良好动力性能，满足相应的技术指标；    5）提出的高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路检测和监测技术能够快速、高效地监控无缝线路状态，为列车的安全、平稳运行提供保障。 对京沪高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路进行检算及评估，相关检算及评估方法可作为高速铁路优化无缝线路布置、道岔布置、无砟轨道结构、桥梁结构的依据。