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走進廣東電網(wǎng)人工智能創(chuàng)新中心樣本標(biāo)注作業(yè)基地，屏幕上不再是熟悉的電流、電壓波形，而是無數(shù)經(jīng)過精密標(biāo)注的電力作業(yè)圖像與數(shù)據(jù)流。這些看似枯燥的數(shù)據(jù)，是驅(qū)動人工智能模型進化、賦予電網(wǎng)“智慧"的核心“燃料"，此前這里產(chǎn)出的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集為AI在電力行業(yè)深度應(yīng)用奠定堅實“數(shù)字基石"。
智慧電網(wǎng)的“智慧"，核心在于AI模型能否精準(zhǔn)“看懂"作業(yè)狀態(tài)、“預(yù)測"行為趨勢、“識別"安全隱患，這離不開高標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。廣東電網(wǎng)搭建的產(chǎn)業(yè)化樣本標(biāo)注體系，如同智能化“數(shù)據(jù)工廠"，對海量電力現(xiàn)場圖片、視頻、聲紋波形精細(xì)化“加工"“標(biāo)注"，比如框選圖片中人員作業(yè)行為并標(biāo)注狀態(tài)，為AI模型提供可靠學(xué)習(xí)樣本。“以往訓(xùn)練電力作業(yè)安全管控AI模型，工程師需要耗時教電腦識別設(shè)備、明確安全距離，如今成熟體系能高效批量生成‘教材’，讓AI學(xué)得更快更準(zhǔn)。"廣東電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)工程師說，該體系保障數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，助力模型在安全生產(chǎn)風(fēng)險預(yù)警中發(fā)揮大作用。
在廣州一電纜隧道智能巡檢中，巡檢機器人傳回的海量影像，依托高質(zhì)量數(shù)據(jù)集，AI模型能瞬間識別工作人員作業(yè)風(fēng)險，準(zhǔn)確率與效率遠(yuǎn)超人工。這背后是成千上萬張精準(zhǔn)標(biāo)注的樣本圖片提供的“經(jīng)驗"，這座“數(shù)據(jù)工廠"讓AI有了“火眼金睛"與“先知先覺"能力，持續(xù)為廣東電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入動能。
1章 概 述（LYDN9000B電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“三相諧波監(jiān)測裝置"使用方案）
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，直流輸電、大功率單相整流技術(shù)在工業(yè)部門和用電設(shè)備上被廣泛應(yīng)用，如大功率可控硅器件、開關(guān)電源、變頻調(diào)速等，這些典型非線性負(fù)荷將從電網(wǎng)吸入或注入諧波電流，從而引起電網(wǎng)電壓畸變，使電網(wǎng)波形受到污染，供電質(zhì)量惡化，附加損失增加，傳輸能力下降。在電網(wǎng)中，三相負(fù)荷不平衡、電力系統(tǒng)諧振接地等會產(chǎn)生負(fù)序，大功率整流和非線性設(shè)備等會產(chǎn)生諧波。電能質(zhì)量下降，嚴(yán)重威脅供電、用電設(shè)備的可靠運行。
電能質(zhì)量監(jiān)測裝置是我公司針對電能質(zhì)量監(jiān)測難題，研究總結(jié)國內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測特點和實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照國家頒布的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，自主設(shè)計開發(fā)的新一代嵌入式電能質(zhì)量在線監(jiān)測終端。采用*工控板+DSP+FPGA處理器，是具有高速采樣、計算、分析、統(tǒng)計、通訊和顯示等功能相結(jié)合的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。
該裝置可全天候不間斷監(jiān)測電網(wǎng)的諧波含有率、諧波總畸變率、三相電壓不平衡度、閃變、電壓偏差、電壓波動、頻率、各次諧波有功功率、無功功率、功率因數(shù)、相移功率因數(shù)、有效值、正負(fù)序、暫態(tài)事件等電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。
對電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，可反映公用電網(wǎng)供到用戶受電端的交流電能質(zhì)量，各種用電設(shè)備在不同運行狀態(tài)下對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響。對電力設(shè)備調(diào)整及運行過程動態(tài)監(jiān)視，幫助用戶解決電力設(shè)備調(diào)整及投運過程中出現(xiàn)的問題。監(jiān)測分析電力系統(tǒng)中動態(tài)參數(shù)，并對相關(guān)設(shè)備的功能和技術(shù)指標(biāo)作出定量評價，保護系統(tǒng)中重要設(shè)備的用電可靠，避免因電能質(zhì)量問題帶來引起的重大事故。
第2章 裝置功能特點（LYDN9000B電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“三相諧波監(jiān)測裝置"使用方案）
LYDN9000B電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置除具有常規(guī)的電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)指標(biāo)的監(jiān)測外，還對電能質(zhì)量的暫態(tài)擾動，主要是電壓的驟升、驟降進行監(jiān)測和記錄。并且具有完善的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能，方便用戶及時準(zhǔn)確的了解線路電能運行狀況。
2.1 裝置監(jiān)測項目
基本測量 | 電網(wǎng)頻率；電壓、電流有效值；總的有功、無功功率、功率因數(shù) |
基本監(jiān)測指標(biāo) | a) 三相基波電壓、電流有效值，基波功率、功率因數(shù)、相位等； b) 電壓偏差； c) 頻率偏差； d) 三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度、負(fù)序電 壓、電流； e) 諧波（2～100次）。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波含有率、幅值、相位，各次諧波的有功、無功功率等； f) 電壓波動、閃變； |
監(jiān)測指標(biāo) | a) 間諧波； b) 電壓驟升、驟降、短時中斷； |
2.2電能質(zhì)量統(tǒng)計分析功能
分鐘統(tǒng)計功能
裝置具有對電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的分鐘統(tǒng)計功能，可按設(shè)定時間（1分鐘~10分鐘）統(tǒng)計電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的大值、小值、平均值、95%概率大值等。
日報表統(tǒng)計功能
在電能質(zhì)量分鐘統(tǒng)計基礎(chǔ)上，進行日報表統(tǒng)計分析功能，統(tǒng)計電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的大值、小值、平均值、95%概率大值等。
2.3事件記錄功能
暫態(tài)事件記錄
當(dāng)發(fā)生暫態(tài)事件，裝置能夠準(zhǔn)確地記錄該事件，包括事件類型、事件發(fā)生時刻、發(fā)生相別、特征幅值、暫態(tài)發(fā)生持續(xù)時間等。
穩(wěn)態(tài)事件記錄
裝置具有對電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)指標(biāo)越限的判斷，并能夠根據(jù)配置文件靈活配置要記錄的穩(wěn)態(tài)指標(biāo)越限事件，事件內(nèi)容包括事件類型、事件發(fā)生時刻、特征幅值。
2.4錄波功能
暫態(tài)觸發(fā)錄波
暫態(tài)事件自動觸發(fā)錄波，可同時記錄事件發(fā)生前后10周波和事件結(jié)束前后10周波波形數(shù)據(jù)。
2.5數(shù)據(jù)存儲功能
電能質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲
可按設(shè)定間隔保存分鐘電能質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，保存間隔按3~60分鐘可配置。32G電子盤，保存時間長度根據(jù)設(shè)定保存間隔及監(jiān)測路數(shù)自由伸縮。數(shù)據(jù)存儲按“先進先出"原則，循環(huán)覆蓋。數(shù)據(jù)停電不丟失，保存時間不小于10年。
數(shù)據(jù)拷貝
支持USB拷貝數(shù)據(jù)文件，且能夠自動新建相應(yīng)文件夾。
2.6通訊功能
支持RS485、USB、以太網(wǎng)接口，并且支持雙網(wǎng)口通訊方案；
通過IEC61850協(xié)議與主站系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)（需定制）；
根據(jù)主站要求上傳實時電能質(zhì)量分析數(shù)據(jù)，在固定時間段內(nèi)的電能質(zhì)量分析數(shù)據(jù)；
2.7對時功能
具備GPS硬對時接口，可以接受IRIG-B碼對時。
2.8界面顯示功能
實時數(shù)據(jù)
可實時查看對應(yīng)監(jiān)測點的電壓電流有效值、諧波、間諧波、閃變、功率、不平衡度等電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。
實時波形
實時顯示對應(yīng)監(jiān)測點的矢量圖以及實時波形圖。
事件記錄
可查看對應(yīng)監(jiān)測點暫態(tài)事件記錄和穩(wěn)態(tài)事件記錄。錄波文件以Comtrade文件存儲。
參數(shù)管理
主要包括定值設(shè)置、變比設(shè)置。該部分主要用于裝置對應(yīng)監(jiān)測點的電壓等級、PT、CT以及越限限值的界面配置。
歷史數(shù)據(jù)
主要包括日報表數(shù)據(jù)、日合格率數(shù)據(jù)等歷史數(shù)據(jù)的查看。
系統(tǒng)設(shè)置
主要包括通訊設(shè)置、統(tǒng)計間隔設(shè)置、時間設(shè)置、PQDIF配置、密碼設(shè)置、文件管理以及運行工況查詢。該部分可進行對裝置的維護操作，如裝置通訊IP地址的設(shè)定、PQDIF文件生成機制的設(shè)置以及版本信息的查看等。
第3章 主要技術(shù)指標(biāo)（LYDN9000B電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“三相諧波監(jiān)測裝置"使用方案）
項目 | 參數(shù) | ||
通道數(shù)量 | 單路/兩路 | ||
主機類型 | 工控機 | ||
工作電源 | 交流 | 220V±10% ；50Hz±0.5Hz；諧波畸變率不大于15％ | |
直流 | 220V±10%，紋波系數(shù)不大于5% | ||
電流信號輸入 | 輸入方式 | 電流互感器輸入 | |
額定值In | 5A/1A | ||
測量范圍 | AC 200mA～5A或AC 50mA～1A | ||
功率消耗 | 不大于0.5VA/路 | ||
過載能力 | 1.2In 連續(xù)工作 2In 允許1s | ||
電壓信號輸入 | 輸入方式 | 電壓互感器輸入 | |
額定值Un | 220V/380V | ||
測量范圍 | AC 0.5V～450V | ||
功率消耗 | 不大于0.5VA/路 | ||
過載能力 | 1.73Un 連續(xù)工作 2Un 允許1s | ||
輸入阻抗 | 大于100kΩ | ||
開關(guān)量輸出 | 工作電壓 | AC220V 3A/DC30V 3A； | |
輸出方式 | 無源接點 | ||
監(jiān)測指標(biāo)精度 | 電壓 | 0.2% | |
電流 | 0.2% | ||
功率 | 0.5% | ||
功率因數(shù) | 0.5% | ||
頻率偏差 | 0.01Hz | ||
電壓偏差 | 0.2% | ||
三相電壓不平衡 | 0.2% | ||
三相電流不平衡 | 0.2% | ||
諧波 | 符合GB/T 14549-1993 中附錄D 中的1 級要求 | ||
間諧波 | 參照/T 14549-1993 附錄D 中對諧波要求的1級 | ||
閃變 | 5％ | ||
電壓波動 | 5％ | ||
通訊接口 | 以太網(wǎng) | 接口速率 | 10/100M 自適應(yīng) |
接口類型 | 100Base—T | ||
協(xié)議 | 支持TCP/IP，FTP | ||
RS 485 接口 | 接口速率 | 300～115200bps 帶光電隔離 | |
對時接口(選配) | 裝置接口 | IRIG-B碼對時 | |
存儲 | CF卡 | 標(biāo)配32G，可擴展 | |
工作環(huán)境 | 正常工作溫度 | -10℃～+55℃ | |
極限工作溫度 | -20℃～+65℃ | ||
相對濕度 | 5％～95％ | ||
大氣壓力 | 86kPa～106kPa | ||
海拔 | 3000 米以下 | ||
第4章 系統(tǒng)應(yīng)用方案（LYDN9000B電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“三相諧波監(jiān)測裝置"使用方案）
整個網(wǎng)絡(luò)分為采集單元、變電站監(jiān)測層和上級監(jiān)測層三個部分。采集單元為監(jiān)測終端，通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)。用戶可通過上級監(jiān)測層和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)進行管理。
第5章 機械結(jié)構(gòu)及電氣安裝（LYDN9000B電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“三相諧波監(jiān)測裝置"使用方案）
5.1 安裝開孔圖
裝置為嵌入式安裝方式，可以集中安裝于控制室的屏柜上，也可分散安裝于開關(guān)柜上。
5.2 模擬量輸入回路
裝置交流電流回路必須用可靠壓接的不小于2.5mm2的帶色標(biāo)的導(dǎo)線連接至屏柜的電流輸入端子處，裝置端子上的螺絲必須有彈簧墊圈并擰緊，以防止交流電流回路開路；交流電壓回路必須用可靠壓接的不小于1.5mm2的導(dǎo)線連接至屏、柜的電壓輸入端子處。
5.3 通訊網(wǎng)絡(luò)的連接
裝置適用于電力系統(tǒng)各電壓等級變電站和工礦企業(yè)變電站，由網(wǎng)線連接構(gòu)成通訊網(wǎng)絡(luò)。本裝置提供兩個獨立的、互為備用的以太網(wǎng)接口，通過專用的屏蔽網(wǎng)絡(luò)連接線按照國際通用的EIA/TIA 568B 標(biāo)準(zhǔn)接入網(wǎng)絡(luò)交換機后組網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D請參見上節(jié)。以太網(wǎng)連接線的兩個端頭都需按照EIA/TIA 568B 標(biāo)準(zhǔn)制作，其接線示意如圖16 所示。
在“數(shù)據(jù)要素市場化"與“數(shù)字中國"建設(shè)的雙重驅(qū)動下，電力數(shù)據(jù)憑借“實時性、連續(xù)性、高價值性"的獨特優(yōu)勢，正成為破解行業(yè)發(fā)展難題、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵抓手。廣東電網(wǎng)構(gòu)建的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集，不僅實現(xiàn)了電力作業(yè)安全數(shù)據(jù)“標(biāo)準(zhǔn)化采集、精細(xì)化標(biāo)注、體系化應(yīng)用"，更打破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)“分散存儲、價值沉睡"的壁壘。
通過將150萬條多模態(tài)電力安全數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為“可復(fù)用、可迭代、可賦能"的數(shù)字資產(chǎn)，廣東電網(wǎng)為AI模型提供了源源不斷的高質(zhì)量“燃料"，推動安全監(jiān)管算法從“單一場景識別"向“多維度風(fēng)險預(yù)判"升級，讓數(shù)據(jù)真正成為驅(qū)動電力行業(yè)效率變革、質(zhì)量變革、動力變革的“核心引擎"。
“我們始終認(rèn)為，高質(zhì)量數(shù)據(jù)不是‘靜態(tài)的樣本集合’，而是‘動態(tài)的價值載體’。"廣東電網(wǎng)信息中心平臺管理部負(fù)責(zé)人楊永嬌表示，借助這套數(shù)據(jù)集，不僅讓AI算法在安全監(jiān)管中實現(xiàn)“看得見、辨得準(zhǔn)、預(yù)警快"，更探索出“數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)優(yōu)化"的新路徑。例如，基于算法識別的高頻違規(guī)行為數(shù)據(jù)，團隊反向優(yōu)化作業(yè)流程規(guī)范，全年減少同類違規(guī)事件32%，真正實現(xiàn)“數(shù)據(jù)—算法—業(yè)務(wù)"的價值閉環(huán)。
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