2023年11月2日，在“第2屆電力行業數字化轉型大會暨第4屆電力人工智能大會”上，「智創獎」第二屆電力數智化轉型技術創新應用評選頒獎典禮同期舉行。

大唐觀音巖水電開發有限公司憑借其“GIS六氟化硫開關機械特性在線監測研究及應用”案例，獲得“電力設備智能運維與管理創新應用案例獎”。

本篇文章將重點講解其技術特點及應用成效。

一、技術特點

01. 非接觸式傳感器技術

項目研究非接觸式傳感器技術，利用高精度磁柵尺感應讀頭和穿心式霍爾電流傳感器分別采集位移和電流信號，實時監測和采集GIS斷路器機械特性數據。該技術提高設備安全和穩定性，降低損壞風險，延長設備使用壽命。

02. 基于5G的在線監測技術

項目研究基于5G的在線監測技術，在5G網絡的高帶寬和低時延特點下，通過基站與核心網相連，實現采集數據的實時傳輸，確保監測數據的準確性和及時性，從而實現對GIS斷路器機械特性的高精度監測和故障預警。

03. 斷路器典型故障智能分析算法

項目研究斷路器典型故障智能分析算法，通過探究斷路器狀態與監測數據的關系，提取線圈電流與觸頭行程曲線特征值，項目采用基于改進粒子群算法優化的廣義回歸神經網絡對斷路器典型故障進行智能識別，并建立時序趨勢分析模型，為檢修人員提供決策支持，及時發現和處理潛在的問題。

二、應用成效

01. 經濟效益

1.使用本項目成果后，原來每年開展5組GIS斷路器回路電阻試驗（0.6萬元/次）和5次GIS斷路器機械特性試驗（2.5萬元/次），而應用本項目成果可以一次性測量回路電阻和機械特性，測試價格為2萬元/次，則每年可節省的費用為5.5萬元。

2.本項目研究成果可發現GIS斷路器隱藏缺陷，避免突發故障導致停電，按照GIS斷路器故障率為0.01次/臺·年，每次搶修停電時間為120小時，上網電價為0.37元/千瓦時，該水電站每年可減少因停電導致的損失約133.2萬。綜合以上分析，本項目對于該發電廠創造的綜合效益為138.7萬元。

02.管理效益

1.對GIS開關分合閘時間、機械位移、操作結構電流的實時監測，解決了周期性停電試驗無法有效覆蓋GIS開關全生命周期機械特性監測的問題；

2.通過對機械特性在線監測量的分析，繪制時間-位移行程/線圈電流/儲能電機電流曲線，解決了開關分合閘過程中運動分合閘不到位、彈跳、儲能電機狀態異常等日常檢測無法有效分析的問題。

3.通過開展GIS開關特性測試，建立典型缺陷下開關機械特性特征圖譜庫，解決了開關異常特征數據庫缺失的問題，實現GIS開關狀態智能識別分析；

4.通過對開關多次分合閘特征量監測的大數據分析，實現GIS開關機械狀態趨勢分析、狀態評估、遠方診斷、異常情況預警等功能，保障GIS開關的安全穩定運行。

三、應用場景

該成果可用于GIS六氟化硫開關機械特性在線監測，包括非接觸式直線位移傳感器、穿心式霍爾電流傳感器、斷路器機械特性在線監測單元、數據庫服務器工作站。

系統已在大唐觀音巖水電站1-5號機組的十臺斷路器進行安裝調試，實現了特征曲線分析和特征參數計算，充分驗證了技術可靠，項目形成的軟硬件成果可以在云南公司、集團發電企業乃至行業內GIS斷路器、罐式斷路器和發電機出口斷路器狀態監測和評估中使用并推廣。

參與單位：大唐觀音巖水電開發有限公司、大唐水電科學技術研究院有限公司