湖南省智能电力运维装备产业链技术创新路线图

湖南省智能电力运维装备产业链技术创新路线图“十三五”期间，我国电力系统规模仍在快速持续增长，其中110千伏及以上变电容量新增24.7亿千伏安以上，线路长度新增约40.1万公里，35千伏及以下变电容量新增2.93亿千伏安以上，配电线路长度新增约79.7万公里。

与此同时，我国新能源产业也取得了快速蓬勃发展，并网风电、光伏装机容量双双占据全球第一制高点，光伏领跑者示范基地、太阳能热发电、水力发电、新能源微电网、生物质能等多种形式的新能源发展精彩纷呈，新型能源已占到能源消费的15%以上，且呈现出复杂化与智能化的发展趋势。

面对我国电力系统规模的快速增长，以及电能生产模式的多样化、复杂化与智能化发展趋势，电力设备的运维工作将面临巨大的挑战。

随着技术不断革新和升级，运维人员数量配置和人员素质无法得到快速提升，因此，积极探索智能电力运维技术，大力推广与发展智能电力运维装备产业，将是电力设备运维工作发展的必由之路。

智能电力运维是以“大云物移智”现代信息技术为支撑，“互联网+”与电力运维检修等电力核心业务深度融合，以保障电力设备安全运行、提高运维效率为目标，具有本体及环境感知、主动预测预警、辅助诊断决策及集约运维管控功能，实现运维业务和管理信息化、自动化、智能化的技术、装备及平台的有机体。

近年中央经济工作会议明确提出要加强物联网等新型基础设施建设。

电力设备智能运维体系建设是物联网技术在电力设备管理领域的融合应用，智能运维产业的发展和推广既是建设智能化电网的客观要求，也是建设泛在电力物联网的具体实践，其对实现我国电力领域“三型两网，世界一流”的战略目标具有非常重要的实际意义。

一、产业链的基本情况截止2020年，我国已在不同电压等级的多条输电线路、多个厂站开展智能电力运维试点推广，其主要方向分为：二维互动感知，实现设备本体与传感器一体化技术、基于物联网的互联感知技术等两个维度的设备状态信息互动感知；四类融合分析，实现环境预警数据、立体巡检数据、不停电检测数据、设备评价大数据的深度融合分析；三层集约管控，实现指挥决策层、业务管理层、现场作业层的集约管控。

截止目前各试点工作均取得了非常显著的成效。

各省电力公司、电力设计院、高新技术企业均在智能电力运维领域投入了大量资源，从智能电力运维各细分领域的技术研究、装备研制、实施方案设计等多方面来支撑智能电力运维产业的发展。

从湖南省的发展情况来看，目前已基本形成了智能电力运维大数据分析决策平台、智能电力运维设备、智能电力运维整体解决方案设计的成套体系。

近年我省在智能电力运维装备领域突破了一批新技术，研制了一批新装备，拥有了一批掌握核心技术的企业和科研院校，并重点在三个方面形成了自己的特点和优势：一是完成了电力线路故障精确定位、智能保护测控、智能接地、环境检测、智能测温型绝缘直通接头、耐高温测温电缆等智能装备的研制；二是做优做强了智能电力运维服务云平台、智能分析决策平台、智能配电监控平台、综合能源管理平台等依托云计算、物联网、人工智能新技术打造的基础工业互联网平台；三是突破了基于神经网络和大数据分析的非侵入式负荷辨识、基于运行信息与缺陷数据的设备健康度评估、分表自动扩容、负载均衡智能调度等一批关键技术，研制了具有自主知识产权的HPLC通信芯片，以及以该芯片为基础的各类通信模块。

四是我省电力设备智能运维产业链已汇聚了华自科技股份有限公司、威胜控股有限公司、长缆电工科技股份有限公司、湖南金龙电缆有限公司、长沙精科电力技术有限公司、湖南能创科技有限责任公司等一批装备制造主导企业，以及国网湖南省电力公司电力科学研究院、中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司、中南大学、湖南大学、长沙理工大学等一些科研院所，通过产业链和产业技术联盟形式，形成了湖南省智能电力运维装备产业链成套体系。

根据湖南省智能电力设备产业技术创新战略联盟统计数据显示，目前我省已拥有近六十家智能电力运维成套设备（包含设备主要零部件）生产企业，智能电力运维装备产业链产值规模约一百亿元。

二、现有基础及主要企业（一）现有基础1、拥有相对完整的产业链目前，湖南省已形成集智能电力运维关键共性技术研究、智能电力运维云服务平台建设、智能电力运维设备制造、实施方案设计于一体的产业链覆盖。

其中智能电力运维关键共性技术研究相关单位包括：国网湖南省电力公司电力科学研究院、湖南电器科学研究院、中南大学、湖南大学、长沙理工大学等；云服务平台建设及关键设备生产企业包括：华自科技股份有限公司、威胜控股有限公司、长缆电工科技股份有限公司、湖南金龙电缆有限公司、长沙精科电力技术有限公司、湖南能创科技有限责任公司等；智能电力运维整体实施方案设计相关企业包括：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司、国网湖南省电力公司电力科学研究院等。

实现了从智能电力运维关键共性技术研究、智能电力运维大数据分析决策云服务平台建设、智能电力运维装备制造、智能电力运维整体解决方案设计、用户的完整产业链。

2、技术优势湖南省拥有以中国工程院院士、长江学者、国家杰青等为核心的智能电力运维装备领域知名专家近三十人，从事智能电力运维技术研究、大数据云服务平台建设、装备制造开发、整体解决方案设计相关的技术人员五千余人。

拥有中南大学、湖南大学、长沙理工大学、国网湖南省电力公司电力科学研究院、湖南电器科学研究院、中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司等从事智能电力运维技术研究的高校和科研机构。

拥有“输变电设备防灾减灾”国家重点实验室、“机器人视觉感知与控制技术”国家工程实验室、“电力安全监控技术”教育部工程研究中心。

拥有旨在通过建立资源共享、技术交流渠道，实现强强联合，共同致力于智能电力设备产业的共性、关键和前沿技术研究与装备水平升级，促进产业科学技术成果的迅速转化，不断延伸产业链、促进产业集约、集群和集聚发展的湖南省智能电力设备产业技术创新战略联盟。

近年来，省内企业、高校及科研院所先后获得智能电力运维装备相关的各类专利两百多项，并多次荣获国家和省部级科技进步奖、发明奖，同时还参与制定了《输变电设备物联网建设方案》、《泛在电力物联网智慧变电站试点工程变电信息综合处理系统技术规范》、《变电运维班辅助设备全面监控系统建设技术规范》、《无人值班小水电站安全运行规范》等国家级行业标准，引领了智能电力运维装备领域的技术发展。

3、新兴产业市场需求从2019开始，我国开展了湖南、湖北、山东、江苏、浙江等七个省份的以智能电力运维技术为核心的智慧站试点建设，后续将逐步扩大试点范围。

到2021年，我国将完成所有运维调度终端延伸以及主设备监控系统、辅助设备监控子系统、电力运维服务云平台的建设，实现电力设备关键信息的全面监视及智能运检。

这将为智能电力运维装备产业的发展提供广阔的市场空间。

（二）主要企业目前湖南省智能电力设备产业技术创新战略联盟共有50余家企业，并在不断增加中。

从事智能电力运维装备制造、大数据云服务平台建设及智能电力运维整体方案设计的企业有：华自科技股份有限公司、威胜控股有限公司、长缆电工科技股份有限公司、湖南金龙电缆有限公司、中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司、长沙精科电力技术有限公司等。

1、华自科技股份有限公司华自科技股份有限公司专注于自动化与信息化技术，为水利水电、智能变配电、环保水处理、工业控制等领域的用户提供核心软硬件产品与系统解决方案。

近年来，华自科技先后投入大量资源进入到电力设备智能巡检共性技术、电力设备故障在线诊断关键技术、电力智能终端信息安全防护关键技术及电力运维服务云平台等关键共性技术的研究和产业化。

公司利用大数据、互联网技术，基于专网或互联网平台的HZNET无人值守远程监控智能运维系统，可通过互联网有线或者无线GPRS/4G/3G无缝联接至Web远程或移动APP客户端，实现对厂站现场工况的实时监控、故障告警、在线远程诊断、产品远程升级、历史数据追溯、设备管理等服务，该成果填补了水电站无人值班运行模式技术研究的空白，达到国内领先水平。

公司近年还开展了全面系统的储能技术研究，自主研发了能量管理系统（EMS）、储能变流器（PCS）等储能系统核心部件，并研制开发了覆盖风力发电、光伏发电、水力发电、充电桩和电力系统等储能领域的全套储能系统解决方案。

2、威胜控股有限公司威胜控股有限公司作为中国领先的能源智能计量、智能配用电与能效管理整体解决方案供应商，积极响应“泛在电力物联网”和“能源互联网”三型二网的重大决策，开展了基于神经网络和大数据分析的非侵入式负荷辨识关键技术研究，以及基于该技术的用户用电状态深度感知的智能电能表研发，并及时推出了泛在应用的“能源互联网插座及系统”和带“负荷辨识、漏电监测”功能的智能电能表，在电能表中引入负荷识别技术，实现各个负荷用电情况的在线监测和分类计量，细化了用户的用电信息，可促进优化用电模式，改善用电习惯，为智能用电提供科学参考。

公司通过与其它国内企业合作的方式，研发了具有威胜自主知识产权的HPLC通信芯片以及以该芯片为基础的各类通信模块，各类通信模块已经形成产业化规模，年度模块类产品出库高达5000万元。

3、长缆电工科技股份有限公司长缆电工科技股份有限公司作为国内专业生产电缆附件历史最长、品种规格最齐全的骨干企业之一，集研发、生产、销售和服务于一体，具备500kV及以下各电压等级交、直流全规格电缆附件及其配套产品的生产能力，具有完善的检测手段，拥有完整的产品线。

公司研制的智能在线监测系统，通过实时监测电力电缆接地环流、感应电压、终端液位、接头线芯温度、局部放电等参数来辨识线路的运行状况，环境监测系统通过对电缆系统敷设环境温湿度、水位、烟雾、火灾、气体等参量监测，构建了电缆系统从本体到环境的全方位、多维度在线监测，并通过基于物联网的边缘计算和大数据分析手段，建立了专家数据库和案例库，对电缆系统运行状态、绝缘水平、故障类型、故障位置等进行分析和预判，辅助运维人员决策判断，为整个电力系统安全稳定运行保驾护航。

4、湖南金龙电缆有限公司湖南金龙电缆有限公司作为集电线电缆制造、有色金属新材料研发、铜铝产品精深加工、再生资源循环经济于一体的国家高新技术企业，在输电线路状态实时感知与智能诊断方向上取得了突破，研发的基于分布式光纤测温技术的耐高温测温电缆，主要用于主干电缆线路全域实时温度监控，根据耐高温测温电缆反馈的光信号来确定主干线路的故障点和故障原因，有力的保障了电网的安全稳定运行。

5、中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司具有电力行业甲级设计资质、工程勘察综合甲级资质、工程造价咨询甲级资质及工程咨询甲级资质，主要业务涵盖了电力系统规划、调度通信工程、超特高压电网工程、核电常规岛、大型火力发电、压力管道、压力容器、新能源、分布式能源工程等领域的勘测、设计、咨询、工程总承包，以及开展售电及综合能源等业务。