| 学科专业评审组： | 动力电气组 | | 项目名称： | 隔离开关分合闸状态及故障数字感知方法及应用 |
| 提名单位： | 国网陕西省电力有限公司 |
| 提名等级： | 三等奖 |
| 提名单位意见： | 该项目围绕高压隔离开关数量多、故障率高，“分合闸不到位”等机械缺陷长期缺乏有效的在线监测手段的问题，提出了基于驱动电机输出功率的隔离开关分合闸状态及故障数字感知方法。建立了考虑主磁路饱和的电机瞬态模型与刚柔耦合多体动力学模型，揭示了功率曲线与机械状态的物理映射机理；提出了基于稳态功率曲线与多域特征融合的智能识别算法，实现了对卡涩、超行程不足、三相不同期等缺陷的准确诊断（准确率＞92%）；研制了非侵入式驱动电机功率监测终端及配套软件，实现了微功耗无线通信、智能诊断报告与全生命周期管理。项目成果的应用有效提高了变电站隔离开关运维检修质效。
项目成果已成功应用于陕西电网咸阳、渭南、安康、商洛、延安等5个地市的7座变电站，累计安装监测终端405余套，覆盖330kV及110kV等多个电压等级。现场应用表明，系统能有效预警隔离开关机械缺陷，为“一键顺控”双确认提供了新型可靠判据，显著提升了变电运维智能化水平。
我单位认真审阅了该推荐材料及完成人资格，确认推荐材料真实有效，相关栏目符合填写要求。
同意推荐该项目为陕西省科学技术进步三等奖。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： |  |
| 主要知识产权和标准规范等目录： | 
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| 主要完成人： | - 姓名：万康鸿
排名：1
行政职务：副处长
技术职称：教授级高工
工作单位：国网陕西省电力有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目总负责人，负责项目整体规划和实施。主持搭建了基于驱动电机功率的隔离开关状态感知理论体系，开发了隔离开关分合闸状态及故障数字感知方法，研制了隔离开关分合闸状态智能诊断装置。对创新点1、2、3做出了贡献。
曾获国家科技奖励情况：曾获得国家电网有限公司西北分部科学技术进步奖2项，国网陕西省电力有限公司科学技术进步奖2项。 - 姓名：郭子豪
排名：2
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
对本项目技术创造性贡献：项目主要负责人，负责项目整体实施。负责搭建了基于驱动电机功率的隔离开关状态感知理论体系，开发了隔离开关分合闸状态及故障数字感知方法，研制了隔离开关分合闸状态智能诊断装置。
曾获国家科技奖励情况：作为主要完成人获得作为主要完成人获中国安全生产协会科技进步奖一等奖1项、中国仪器仪表学会科技进步奖二等奖1项、陕西省电力有限公司科技进步奖一等奖4项 - 姓名：李鹏程
排名：3
行政职务：副主任
技术职称：教授级高工
工作单位：国网陕西省电力有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，参与研制了隔离开关分合闸状态智能诊断装置，主要开展模拟实验平台搭建并牵头制定配置了隔离开关分合闸状态智能诊断装置隔离开关运维策略。对创新点2、3做出了贡献。
曾获国家科技奖励情况：曾获国网陕西省电力有限公司科学技术进步奖6项。 - 姓名：李良书
排名：4
行政职务：处长
技术职称：教授级高工
工作单位：国网陕西省电力有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，参与开发了隔离开关分合闸状态及故障数字感知方法，主要开展前期隔离开关功率曲线测试，算法的迭代升级，并参与制定配置了隔离开关分合闸状态智能诊断装置隔离开关运维策略。对创新点2、3做出了贡献。
曾获国家科技奖励情况：曾获国网陕西电力有限公司科学技术进步奖5项 - 姓名：阮江军
排名：5
行政职务：无
技术职称：教授
工作单位：武汉大学
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，负责项目整体实施和技术指导。指导搭建了基于驱动电机功率的隔离开关状态感知理论体系，开发了隔离开关分合闸状态及故障数字感知方法，研制了隔离开关分合闸状态智能诊断装置。对创新点1、2、3做出了贡献。
曾获国家科技奖励情况：2017 年湖北省科技进步一等奖：电磁多物理场分析关键技术及其在电工装备虚拟设计与状态评估的应用；2019 年云南省科技进步二等奖：高压开关设备机械状态多元感知关键技术研究及应用；2020年湖北省技术发明二等奖：石墨基柔性接地材料关键技术及应用；2020年江西省科技进步二等奖：电网涉鸟故障差异化生态防治关键技术开发及应用；2025年河南省科技进步二等奖：千万千瓦级分布式光伏安全承载与灵活消纳关键技术、装备及系统。 - 姓名：陈方刚
排名：6
行政职务：主任
技术职称：高级工程师
工作单位：安康水力发电厂
对本项目技术创造性贡献：项目参与人，主要负责隔离开关分合闸状态智能诊断装置现场落地实施，开展落地应用的选点、安装、调试、运维工作。对创新点3做出了贡献。
曾获国家科技奖励情况：2022年《大型水电企业以“安质效”三优为目标的精益运维管理》获陕西省电力行业企业管理创新成果二等奖；2023年《大型水电企业基于智能化转型升级的精益运维管理》获陕西省第二十九届企业管理现代化创新成果三等奖；2024年《缩短110kV设备倒闸操作时间》获陕西省优秀QC成果“特等奖”；2026年《大型水电企业适配智慧生产系统的“全链融通”管理体系的构建与实施》荣获陕西省电力行业企业管理现代化创新成果一等奖 - 姓名：卢一晗
排名：7
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，参与开发了隔离开关分合闸状态及故障数字感知方法，参与研制隔离开关分合闸状态智能诊断装置，对创新点1、2做出了贡献。
曾获国家科技奖励情况：2024，高压开关设备机械特性非接触式测量及状态评估技术研究，陕西公司科学技术进步奖二等奖；2025，电力设备用环境友好型气体现场快速处置方法及装置，环境保护科学技术奖二等奖；2025，分组并联型变电站直流电源智能监控管理系统，2024年度交直流电源系统优秀成果
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：国网陕西省电力有限公司
单位贡献：项目牵头组织单位，负责项目总体策划、资源统筹与成果规模化推广应用。针对高压隔离开关数量多、故障率高、“分合闸不到位”长期缺乏在线监测手段的共性难题，凝练现场生产需求并立项科技项目，明确总体技术路线，统筹电科院、高校与产业单位组建产学研用联合攻关团队。组织协调咸阳、渭南、安康、商洛、延安5家地市单位开放7座变电站作为示范应用场景，保障试验场地、被试设备与真实运行数据。率先提出将驱动电机功率作为与行程开关“非同源”的辅助判据，纳入变电站“一键顺控”分合闸位置双确认技术方案，并牵头制定隔离开关状态评价与差异化检修策略，将诊断结论接入隐患闭环管控流程。推动成果在陕西电网规模化应用，累计部署终端405套，覆盖330kV、110kV等电压等级，实现新增销售额约900万元，年均避免停电损失、节约检修成本超1200万元；组织编写《变电运维专业技能培训教材典型案例》，带动运维队伍能力提升。
- 单位名称：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
单位贡献：项目技术牵头单位，主持项目全面研究工作。建立了考虑主磁路饱和的驱动电机瞬态模型与隔离开关刚柔耦合多体动力学模型，构建驱动电机损耗模型，定量揭示分合闸阻力与电机输出功率曲线的物理映射机理，奠定由电机功率反演机械状态的理论基础。提出P1-pcu1功率特征曲线筛选方法，融合时域统计特征与CEEMDAN-近似熵时频域特征构建高区分度特征集，提出基于动态时间规整（DTW）的功率波形相似度比对方法与支持向量机状态分类算法，建立超行程、开距、卡涩、缺相及三相不同期等量化判别模型与阈值体系，典型状态识别准确率超过92%。牵头完成多型号敞开式及GIS隔离开关模拟试验与现场实测，建立缺陷功率指纹库；授权“一种GIS隔离开关风险评估方法”等发明专利3项，发表论文3篇。在咸阳110kV中心变、渭南330kV咸林变等站开展落地应用中提供技术支撑。
- 单位名称：安康水力发电厂
单位贡献：项目成果的首批示范应用与规模化落地单位。在330kV安康水电站部署隔离开关分合闸状态智能诊断装置，覆盖110kV侧10个间隔、330kV侧7个间隔的GIS隔离开关及接地开关，累计安装105套，为本项目单体规模最大的应用站点。承担现场选点、安装调试、通信组网及常态化运维等全流程实施工作，针对水电厂潮湿、强电磁干扰、GIS全封闭无法直接观测等复杂工况，提出终端防护等级、抗干扰与安装适配改进建议，显著提升了装置现场适用性。自应用以来，系统累计采集并有效分析110kV侧77条、330kV侧23条分合闸动作数据，位置判断与机械状态判断全部准确，避免了缺陷扩大引发的设备损坏和非计划停运。同时将诊断结果纳入本站设备状态评价与检修计划，实现由定期检修向状态检修转变。
- 单位名称：武汉大学
单位贡献：项目主要理论研究单位，负责隔离开关机械状态感知与反演诊断理论体系的构建。率先提出基于功率平衡原理的高压隔离开关机械状态在线监测与反演诊断方法，建立驱动电机电磁—机械能量转换的功率平衡关系，揭示正常阻力、异常卡涩、不到位等工况在电机输出功率上的表征规律。建立考虑主磁路饱和效应的驱动电机瞬态仿真模型与传动机构刚柔耦合多体动力学模型，提出机电联合仿真分析方法，定量刻画触头行程、超行程与功率曲线的对应关系。提出基于贝叶斯分类器的隔离开关缺陷分析方法并形成发明专利，提出动态时间规整的功率曲线相似度诊断思路，为缺陷模式识别提供算法基础；研制操作力矩与转角检测装置、电机效率测试装置等试验装备，为模型试验验证提供手段。发表高水平论文3篇，培养研究生多名，持续提供技术咨询与理论指导。
- 单位名称：武汉黉门电工科技有限公司
单位贡献：项目成果的产品孵化与产业化转化单位，负责监测终端与诊断系统的工程化研制、生产制造和市场推广。依托武汉大学理论与电科院现场需求，将功率反演诊断方法与缺陷识别算法固化为工程样机，研制DMSM-T01/T02/T03系列非侵入式驱动电机功率监测终端，具备0.1级采集精度、1000Hz采样率和LoRa微功耗无线通信功能，无需改动一、二次回路结构，适配35kV～1000kV各电压等级多种型号隔离开关。开发缺陷诊断与状态监测系列软件，取得软件著作权多项，实现数据接收、指纹库比对、智能诊断、报告生成与全生命周期管理，并与“一键顺控”系统闭环校验。制定企业标准《隔离开关机械状态在线检测技术导则》，建立批量生产与质量管控体系，形成“一种双柱水平开启式隔离开关合机械缺陷诊断方法”发明专利及“合闸位置检测设备”“分合闸检测装置”等实用新型专利。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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