为做好2019年度云南省科学技术奖励提名工作，完善科技奖励的社会监督工作，确保科技成果奖励的公正性，根据《云南省科学技术奖励办法》（云南省人民政府令第157号）、《云南省人民政府办公厅关于印发云南省深化科技奖励制度改革实施方案的通知》（云政办函〔2018〕98号）等相关文件规定及《云南省科技厅关于2019年度云南省科学技术奖提名工作的通知》（云科奖发〔2019〕1号）的相关要求，现对以下项目的基本情况、项目简介、候选人对项目的贡献情况、获得知识产权情况、主要科技成果曾获科技奖励情况等信息予以公示，公示期为8天（2019年5月17日-2019年5月24日）。
公示期间任何对公示内容有异议的单位或个人，请在公示期内实名并提供书面材料向科学技术院反映。
联系人：科学技术院 李老师
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天博电竞
2019年5月17日
一、项目名称：配电系统弧光保护与故障选线关键技术研发及应用
主要完成人：束洪春 丁心志 刘柱揆许守东 黄华林 董俊 朱梦梦 鲁雅斌 司大军
主要完成单位：云南电网有限责任公司电力科学研究院、天博电竞、云南电力试验研究院（集团）有限公司、成都工百利自动化设备有限公司、南京弘毅电气自动化有限公司
提名单位：云南电网有限责任公司
二、项目简介：本成果属于绿色能源领域，涉及装备制造与继电保护。
随着社会经济的发展和电力需求的不断增加，对电能供应的质量和可靠性提出了更高的要求。国家“十二五”、“十三五”规划及国家能源局发布《配电网建设改造行动计划》，均指出要大力发展和建设配电网。开关柜作为配电系统直接面向用户的关键节点，多起国内外短路事故均造成了巨额设备损失和重大人员伤亡。
现有开关柜保护方案有馈线保护、变压器后备保护和高阻抗母线保护，不同程度存在动作速度慢、接线复杂、TA要求高、有保护死区等问题，近年来，为防范接地诱发恶性故障，减少人身触电风险，接地故障快速处置方法及技术是当前研究的热点和难点之一。快速弧光保护和故障选线是解决以上问题的直接、重要手段，但存在以下问题：1.采用可见光传感器替代弧光，存在误动风险；2.传感器装设较随意、无法正确校验等，减低了可靠性；3.弧光保护控制算法还存在优化空间，故障选线准确性有待提高；4.缺少国家/行业标准相关规范，造成规范性差。
因此，研究高可靠的弧光保护与故障选线技术及装备面临全新挑战，对实现配电网安全、可靠运行具有重要的现实意义。项目组联合攻关10余年，从四个方面开展研究：1.新技术：弧光的有效辨识、采集，提高可靠性；2.新方法：传感器安装检测、阈值判断方法，提高准确性；3.新装置：传感器、新型保护装置和校验装置，提高稳定性；4.标准体系：国标行标的制定，提高规范性。
项目开展了以下研究：1.实验得到电弧放电的光谱、强度与故障之间的映射关系；2.定量分析白光、紫外光对弧光敏感光谱分布特征，研究弧光保护优化算法；3.研制弧光保护和故障选线系列化装置；4.牵头制定选型、布点、校验和装置技术要求等技术标准。
发明点如下：1.利用紫外光替代可见光进行弧光故障判断，发明了弧光广角紫外传感器，消除了可见光干扰；提出了基于小波快速抗扰算法的弧光数据消噪方法。2.发明了基于光、电流、电场三类特征量同步测量与融合判别的开关柜故障保护技术及校验方法。3.发明了利用馈线故障初瞬暂态零序电流的多算法融合的自适应故障选线方法。4.研制了开关柜弧光保护装置、实验室标准和便携式弧光保护校验仪，以及单相接地故障选线装置及区段定位终端，取得规模化应用，经济和社会效益显著。项目制定国标2项、行标3项；授权发明专利29项、实用新型专利11项，实施专利许可使用1项；出版专著5部；发表论文50篇，其中EI论文26篇。
项目研制的设备性能指标稳定可靠，经第三方国家级检测中心校验合格，可有效提高短路故障动作的可靠性和准确性，至今已取得经济效益超过8亿元，写入国家电网第三代智能变电站标准体系，产品遍布全国电力、铁路、采矿、军工及烟草等行业，引领国内外弧光保护的理论和技术发展。
以红外技术专家苏君红院士为主任委员的专家组评价成果水平为：该研究成果创新性强，应用前景广阔，总体达到国际领先水平。
三、候选人及候选单位对项目的贡献情况：
该项目关键技术转化生产的的弧光广角紫外传感器、弧光保护装置、实验室标准弧光保护校验装置和便携式弧光保护校验仪，以及小电流配网单相接地故障选线装置及终端设备4种产品通过将核心专利技术许可转让、行业洽谈等方式，不断开展弧光保护与故障选线产业链应用，形成链式散射效应，已在二十余省、市、地区的电力、铁路、采矿、军工和烟草等工程领域得到了广泛应用，取得特别重大的经济和社会效益。多年的推广应用结果表明：弧光保护和故障选线保护系列化产品是一种可靠、安全、准确的保护装置，具有广泛性的应用价值。
序号
| 完成人
| 贡献情况
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1
| 束洪春
| 项目研发总负责人，提出项目总体技术路线，提出研发技术方案，提出测试方案，总体负责系列化装置设计和应用研究，组织控制保护研发，协调解决项目研发中出现的重大技术问题,其中获得专利18项。
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2
| 丁心志
| 负责弧光传感器、弧光保护与故障选线装置等装置研制，并进行研究，包括装置的组成、功能要求和技术要求；主持编写与发布了《弧光保护装置技术要求》、《弧光保护装置选用导则》等5项标准，提出弧光保护故障判别方法,对开发出弧光保护装置有较大贡献，其中获得专利8项
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3
| 刘柱揆
| 负责弧光保护标准校验装置、便携式校验仪等装置研制，对弧光保护应用和基于弧光检测的保护体系进行研究，包括装置的组成、功能要求和技术要求；组织开展前期关键技术研究，解决了可研和初步设计关键技术问题。主持技术攻关，组织完成了系统研究和系列化产品设计。对发明点1、2、4均有贡献，主编3项标准，获得专利4项，发表论文6篇。
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4
| 许守东
| 解决了弧光保护装置应用层的三个关键技术问题：1）提出了弧光短路风险多维度的检测技术，建立了弧光保护装置标准校验方法及系统。 2）提出了测算弧光保护装置电流整定值的方法。3）提出了多种弧光保护的新技术和方法。4）整体负责了弧光保护系列装置的测试和推广应用工作。获得专利5项。
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5
| 黄华林
| 主要完成的主要工作及创新点有： 1）国内规范了弧光保护校验的方法，提出了弧光保护校验装置的技术要求。2）提出了系列化弧光保护探头的结构和方法。3）提出馈线用弧光保护装置的诊断和识别方法。4）参与弧光保护系列化产品的验证与示范应用。获得专利5项。
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6
| 董俊
| 主要完成的主要工作及创新点有： 1）负责小电流配网单相接地故障选线装置的研制；2）提出了利用馈线故障初瞬暂态零序电流变化的直线拟合检测故障选线的方法。3）提出了形态谱分布表征和形没态峰谷检测故障选线的方法。4）提出了交叉重叠差分(SOD)关联性分析故障选线的方法。获取专利5项。
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7
| 朱梦梦
| 主要完成的主要工作及创新点有： 1）负责小电流配网单相接地故障选线终端设备的研制；2）提出了分形盒维数和相对能量熵二测度聚类分析故障选线的方法。获取专利2项，论文2篇。
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8
| 鲁雅斌
| 参与弧光保护装置、弧光保护校验装置等产品的研发，包括弧光保护装置的技术要求、设备短路故障预警诊断、识别和保护方法等二方面的主要研究工作。通过对设备短路缺陷的全面综合监视，实现对设备短路缺陷的全面感知。获得专利5项。
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9
| 司大军
| 主要完成的主要工作及创新点有： 1）负责小电流配网单相接地故障选线终端设备的研制；2）提出馈线暂态无功差值判别和暂态功率主成分分析(PCA聚类)等多算法融合的综合故障选线方法。获取专利1项，论文2篇。
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第一完成单位 云南电网有限责任公司电力科学研究院
对本成果技术创新和应用的贡献：主持开展了本项目的研究及应用工作。1）提出了项目总体技术路线。2）研究了配电系统弧光保护与故障选线的试验方法与测试标准。3）在研究测试标准的基础上，建立了弧光短路缺陷的测试平台。4）完成了弧光保护与故障选线装置示范系统的建设。获得专利11项，其中1项实施了许可转让，制定标准3项，发表论文8篇。自2015年项目成果投入应用，系统稳定，达到了提高弧光保护与故障选线可靠性和准确性,最终实现电网经济化运行的目的。
第二完成单位 天博电竞
对本成果技术创新和应用的贡献：提出基于配电系统故障缺陷的弧光保护与故障选线动态预警技术，包含1）利用馈线故障初瞬暂态零序电流变化的直线拟合检测。2）形态谱分布表征和形没态峰谷检测。3）交叉重叠差分(SOD)关联性分析。4）分形盒维数和相对能量熵二测度聚类。5）馈线暂态无功差值判别和暂态功率主成分分析(PCA聚类)等多算法融合的五方面的综合故障选线方法，突破了馈线在小故障角、高阻、弧光接地故障和“倒相”下易误选馈线的技术瓶颈，其故障选线原理和方法具有自适应性。
第三完成单位 云南电力试验研究院（集团）有限公司
对本成果技术创新和应用的贡献：1）研制了适应高压开关柜空间几何特征的弧光广角紫外传感器、弧光保护装置、实验室标准弧光保护校验装置和便携式弧光保护校验仪，以及小电流配网单相接地故障选线装置及终端设备。2）对弧光保护装置选型、安装、装备、技术要求等关键技术进行研究。3）主持开展了配电系统弧光保护与故障选线的试验方法与测试方法，并在云南电网多个供电局开展相关试验。
第四完成单位 成都工百利自动化设备有限公司
对本成果技术创新和应用的贡献：解决了弧光保护与故障选线装置应用的五个关键技术问题：1)国内范围规范了弧光保护校验的方法，提出了弧光保护校验装置的技术要求。2）提出了系列化弧光保护探头的结构和方法。3）提出馈线用弧光保护装置的诊断和识别方法。4）开发了弧光保护装置示范应用中光学传感器，实现了开关柜弧光保护装置的动态管理、短路状态预警及分析，完成了关键技术及应用的实效验证。5）参与工程应用中系统部署实施工作。
第五完成单位 南京弘毅电气自动化有限公司
对本成果技术创新和应用的贡献：解决了弧光保护与故障选线装置应用的三个关键技术问题：1)国内范围规范了弧光保护装置的技术要求，提出了弧光保护装置的选用方法。2）提出了系列化弧光保护装置的保护逻辑诊断技术。3）开发了示范应用中弧光保护装置，实现了开关柜弧光保护装置的动态管理、短路状态预警及分析，完成了关键技术及应用的实效验证。
四、获得知识产权情况及主要科技成果曾获奖励情况：本成果授权国家发明专利29项，授权实用新型专利11项、发明专利普通许可转让授权1项，累计发布5项标准（国家标准2项，行业标准3项）其中3项为牵头单位和牵头人，出版著作5部，在中文核心及以上期刊杂志发表论文50篇。
2018年获得云南电网有限责任公司科技进步一等奖。
知识产权如下：
序号
| 知识产权类别
| 知识产权具体名称
| 授权号
| 专利有效状态
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1
| 发明专利
| 一种弧光保护方法
| ZL201310528427.4
| 专利权有效
|
2
| 发明专利
| 一种弧光保护方法
| ZL201610009378.7
| 专利权有效
|
3
| 发明专利
| 一种判断电气装置短路的方法
| ZL201510055543.8
| 专利权有效
|
4
| 发明专利
| 一种测算弧光保护装置电流整定值的方法
| ZL201510035334.7
| 专利权有效
|
5
| 发明专利
| 一种高精度电信号测量设备装置和方法
| ZL2013100338256.7
| 专利权有效
|
6
| 发明专利
| 一种弧光保护装置标准校验方法及系统
| ZL201610124363.5
| 专利权有效
|
7
| 发明专利
| 一种校验弧光保护装置中光学探头的结构和方法
| ZL201611121623.X
| 专利权有效
|
8
| 发明专利
| 一种弧光保护装置及其故障诊断方法
| ZL201610945569.4
| 专利权有效
|
9
| 发明专利
| 一种基于馈线保护模拟原理的配电网故障自愈死区消除方法
| ZL201610804969.3
| 专利权有效
|
10
| 发明专利
| 一种基于沿线方向行波分解的配网线缆混合直配线路故障测距方法
| ZL201510631902.X
| 专利权有效
|
11
| 发明专利
| 一种基于均匀负荷分布最大供电可靠性的配电网馈电线路优化分段方法
| ZL201510585609.4
| 专利权有效
|
12
| 发明专利
| 一种基于k-means聚类分析的配电网故障选线方法
| ZL201510271056.5
| 专利权有效
|
13
| 发明专利
| 基于测后模拟的配电网缆-线混合线路的故障定位方法
| ZL201310219226.6
| 专利权有效
|
14
| 发明专利
| 一种基于暂态零序电流时频特征向量的配电网故障选线方法
| ZL201310151962.2
| 专利权有效
|
15
| 发明专利
| 一种利用暂态能量的交流输电线路故障选相方法
| ZL201110128673.1
| 专利权有效
|
16
| 发明专利
| 一种利用可拓理论的配电网缆-线混合线路故障选线融合方法
| ZL200810058054.8
| 专利权有效
|
17
| 发明专利
| 一种利用小波包分解和相关分析的小电流接地系统故障选线方法
| ZL200710066404.0
| 专利权有效
|
18
| 发明专利
| 基于电流分解和无功检测的谐振接地系统故障选线方法
| ZL200510010834.1
| 专利权有效
(实施专利转让)
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19
| 发明专利
| 一种辐射型配电网络上下级继电保护配合的方法
| ZL200910262839.1
| 专利权有效
|
20
| 发明专利
| 利用S变换辐角检测的配电网馈出线故障选线方法
| ZL200910094619.2
| 专利权有效
|
21
| 发明专利
| 利用零模电流测后模拟的小电流接地系统故障选线方法
| ZL200810058173.3
| 专利权有效
|
22
| 发明专利
| 一种利用衰减直流分量的故障选线方法
| ZL200410022717.2
| 专利权有效
|
23
| 发明专利
| 一种利用形态峰谷检测的配电网故障选线方法
| ZL201110024136.2
| 专利权有效
|
24
| 发明专利
| 开关柜内部故障100％快速保护系统及保护方法
| ZL201310178249.7
| 专利权有效
|
25
| 发明专利
| 一种圆柱形电弧光传感器镜头
| ZL201510046951.7
| 专利权有效
|
26
| 发明专利
| 一种高压电流装置
| ZL201310484504.0
| 专利权有效
|
27
| 发明专利
| 一种基于无线射频网络的井下防越级系统
| ZL201210031031.4
| 专利权有效
|
28
| 发明专利
| 一种矿井机车精确定位及防撞系统
| ZL201210521826.3
| 专利权有效
|
29
| 发明专利
| 一种小电流接地系统的接地保护方法
| ZL201010260614.5
| 专利权有效
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30
| 实用新型
| 一种厂矿零时限防越级跳闸系统
| ZL201120007787.6
| 专利权有效
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31
| 实用新型
| 一种短路弧光故障发生装置
| ZL201320680506.2
| 专利权有效
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32
| 实用新型
| 一种弧光保护装置标准校验系统
| ZL201620168000.7
| 专利权有效
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33
| 实用新型
| 一种弧光传感器校验仪光机
| ZL201520822729.7
| 专利权有效
|
34
| 实用新型
| 一种弧光测试仪光强精密调整光学装置
| ZL201520802586.3
| 专利权有效
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35
| 实用新型
| 一种用于校验弧光保护设备的装置
| ZL201520073901.3
| 专利权有效
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36
| 实用新型
| 一种电网接地故障选线装置
| ZL201220251347.X
| 专利权有效
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37
| 实用新型
| 一种T型电弧光传感器镜头
| ZL201520063586.6
| 专利权有效
|
38
| 实用新型
| 一种圆柱形电弧光传感器镜头
| ZL201520062441.4
| 专利权有效
|
39
| 实用新型
| 一种球形电弧光传感器镜头
| ZL201520062305.5
| 专利权有效
|
40
| 实用新型
| 馈线型电弧光保护装置
| ZL201320753886.8
| 专利权有效
|
