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技術文章 | Technical articles
電力業內第1個自主可控的電力類腦計算平臺及智能體面向業界專家發布。平臺計算系統的每秒峰值速度達到4072萬億次，智能體滿足電力行業高精度、低時延的智能分析需求。該平臺及智能體由中國電力科學研究院有限公司牽頭，聯合中國電子科技南湖研究院、清華大學、中國科學院自動化研究所和北京靈汐科技有限公司等共同研究發布。
項目團隊研發的電力類腦計算平臺包含4320萬個人工神經元和43.2億個突觸，其中類腦硬件單位能效相比目前主流的圖形處理器提升3～5倍。智能體端側集成類腦視覺相機，以1萬幀每秒的速度響應百微秒級異常放電，提升了設備健康評估準確性。平臺及智能體在算力層面融合密集矩陣計算和神經形態計算，在框架層面融合主流全局學習和類腦局部學習，在模型層面融合深度網絡、脈沖網絡和神經符號范式，實現更小參數、更少數據、更低能耗，提升時空動態分析、符號推理和在線學習能力。
據了解，人工智能在電力中的應用由來已久，特別是采用馮·諾依曼計算和深度學習范式的人工智能技術得到廣泛應用。類腦計算作為融合生物腦科學與計算機科學的新型計算范式，通過模仿生物腦超低功耗并行計算和多腦區分工協作機制，形成具備類人腦學習能力的智能體，提升人工智能計算及應用智能化水平。
1 概述（LYGCXT6000油色譜在線監測裝置測試速度大大提高）
感謝您選用LYGCXT6000變壓器油色譜在線監測系統。為確保可靠、正確使用本監測系統，請您詳細閱讀并保存本使用手冊。
1.1保障須知
從事本系統安裝、運行操作及維護的所有人員：
1、必須具備相應的專業技術資質；
2、嚴格遵守本使用手冊的相關說明；
3、不得在系統后臺數據服務器上玩游戲、瀏覽網頁；
4、不得在系統后臺數據服務器上安裝其它任何軟件，避免造成不必要的沖突。
違反以上操作可能導致：
1、降低系統監測精度，危害系統使用壽命；
2、可能損壞本系統設備或用戶的其他設備；
3、造成不必要的傷害。
1.2 相關標準（LYGCXT6000油色譜在線監測裝置測試速度大大提高）
本系統引用下列標準，并由此規定了本系統的技術要求、驗收規則、檢驗方法、適用范圍、包裝要求、標志、運輸及儲存。
1、GB7597－1987電力用油取樣方法
2、GB/T7601－1987運行中變壓器油水分測定法
3、GB/T14542－93運行中變壓器油的維護管理規定
4、DL/T 596－1996 電力設備預防性試驗規程
5、DL/T 572－1995 電力變壓器運行規程
6、GB /T 7252一2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則
7、GB/T17623－1998 絕緣油中溶解氣體組份含量的氣相色譜測定法
8、GB/T 2423－2001電工電子產品環境試驗
9、GB/T 17626－1998電磁兼容 試驗和測量技術
10、GB/T 13384－1992機電產品包裝通用技術要求
11、GB190—1990危險貨物包裝標志
12、GB5099－1994鋼質無縫氣瓶
13、GB 4208－1993外殼防護等級（IP代碼）
1.3 應用范圍（LYGCXT6000油色譜在線監測裝置測試速度大大提高）
LYGCXT6000變壓器油色譜在線監測系統適用于110KV及以上電壓等級電力變壓器、330KV及以上電壓等級高壓并聯電抗器的運行狀態監測。作為狀態監測傳感層設備，主要完成智能變電站一次充油設備狀態監測參量的本地測量、數據通信功能，滿足智能化變電站基于IEC61850的通信要求，實現全數字式數據采集傳輸。
系統是否只用于規定的用途， 由用戶負責。為了保障起見，在系統的安裝、改進、投入運行和更新過程中，事前未經本公司同意不能進行其他未授權的作業。否則可能危害本系統和變壓器的可靠運行。
1.4 產品特點（LYGCXT6000油色譜在線監測裝置測試速度大大提高）
1、 真空與電磁振蕩脫氣技術
采用的真空與電磁振蕩相結合的脫氣技術可在低真空度條件下，利用電磁激振與溶質的真空揮發共同形成溶解氣體的循環自激，在無任何介質介入的前提下，實現變壓器油溶解氣體的快速有效分離。脫氣效率高、時間短、重復性好，避免對變壓器絕緣油的污染。
2、冷阱技術
在油色譜檢測中存在油氣對色譜柱活性物質的污染，這將嚴重影響色譜柱的分離效果，降低色譜柱使用壽命。通常采用活性劑（如活性碳等）對分離出來的故障氣體進行吸附過濾，可有效降低油氣對色譜柱污染。但活性劑的活化再生特性無法滿足在線監測系統長時期穩定運行要求。
冷阱是在一定的低溫環境下，將變壓器油C3以上有機物揮發成份實現有效冷凝，全部避免油氣對色譜柱的污染，實現系統免維護要求。
3、復合色譜柱
用復合單柱取代雙柱，簡化系統結構。復合色譜柱在一定溫度環境下，可有效分離H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六種故障氣體，且在不同恒溫條件下，各氣體出峰面積不變，不影響系統數據處理的捕峰條件，適用于現場安裝的變壓器油色譜在線監測裝置。復合色譜柱具有柱效率高，抗污染性能好，使用壽命長等特點。
4、氣體檢測器技術
采用集成傳感技術，敏感元件和控制電路集成在特別的陶瓷硅芯片上，對應設計的故障氣體受檢氣室，具有*小的死體積，可大大提高檢測靈敏度。
和FID、TCD傳感器相比，不怕中毒，壽命長。和其他非色譜檢測法對比，檢測器構造簡單，體積小巧，檢測靈敏度高。
5、支持TCP/IP、IEC61850通信協議
氣體組份濃度、載氣壓力狀態、譜圖等數據信息可采用SV/GOOSE形式傳輸至過程層網絡，支持TCP/IP通訊協議并全面支持智能變電站基于IEC61850通信要求，可實現與其他廠商的變壓器狀態監測主IED的無縫接入。
2 技術參數（LYGCXT6000油色譜在線監測裝置測試速度大大提高）
2.1基本數據
1、額定數據
額定電壓：AC220V。
功率消耗：在額定工作電壓下，功率消耗不大于1000w 。
2、檢測指標
表1氣體組分檢測指標
氣體組分 | *小檢知濃度 | 測量范圍 | 檢測精度 |
H2 | ≤2μL/L | 2～2000μL/L | ±10% |
CH4 | ≤1μL/L | 1～2000μL/L | ±10% |
C2H4 | ≤1μL/L | 1～2000μL/L | ±10% |
C2H6 | ≤1μL/L | 1～2000μL/L | ±10% |
C2H2 | ≤0.5μL/L | 0.5～500μL/L | ±10% |
CO | ≤5μL/L | 5～4000μL/L | ±10% |
CO2 | ≤25μL/L | 25～5000μL/L | ±10% |
H2O | 2%RH | 2～100%RH | ±10% |
3、監測周期
*小監測周期2小時。可按用戶需要任意設定監測周期。
4、重復性
對同一油樣（以乙烯C2H4濃度50μL/L 計算）,連續進行5次油中氣體成份分析，試驗結果之間的差異不超過5次平均值的10%。
5、測量誤差
對*低檢測限值和*高檢測限值之間氣體含量的油樣進行分析的同時，取同一油樣在氣相色譜儀上檢測，以色譜儀檢測數據為基準，計算測量誤差。
測量誤差：*低檢測限值或±30%，取兩者*大值。
6、通信接口
電氣以太網接口：2個，10M/100M，RJ-45。
通訊串口：2個，RS485。
7、外形尺寸
本產品外形為長方形箱體，采用1.5mm 厚冷板。具體尺寸如下：1400mmí720mmí420mm。
2.2環境條件
1、環境溫度：-40°C～+55°C；
相對濕度：5%～95%無冷凝；
大氣壓力：80kPa ～110kPa；
4、海拔高度：0～3000m。
2.3絕緣性能
1、絕緣電阻
A、在標準試驗環境下，絕緣電阻符合表2的要求。
表2標準試驗環境下絕緣電阻要求
額定電壓Ur | 絕緣電阻值 |
Ur≤60V | ≥5MΩ |
Ur>60V | ≥5MΩ |
注：與二次設備及外部回路直接連接的端口回路，絕緣電阻采用Ur > 60V的要求 | |
B、在溫度（+40±2）°C，相對濕度（93±3）%恒定濕熱試驗環境下，絕緣電阻符合表3的要求。
表3恒定濕熱環境下絕緣電阻要求
額定電壓Ur | 絕緣電阻值 |
Ur≤60V | ≥1MΩ |
Ur>60V | ≥1MΩ |
注：與二次設備及外部回路直接連接的端口回路，絕緣電阻采用Ur > 60V的要求 | |
2、介質強度
在標準大氣條件下，介質強度符合表4要求。
表4介質強度要求
額定電壓Ur | 試驗電壓有效值 |
Ur≤60V | 0.5kV |
Ur>60V | 2.0kV |
注：與二次設備及外部回路直接連接的端口回路，介質強度采用Ur > 60V的要求 | |
3、沖擊電壓
在標準大氣條件下，在電源及信號端口對外殼之間施加標準雷電沖擊電壓。當額定電壓Ur>60V時，試驗電壓為5kV；當額定電壓Ur≤60V時，試驗電壓為1kV。裝置無擊穿及元器件損壞現象。
2.4機械性能
1、振動
抗振動：5Hz～17Hz 0.12″雙峰位移
17Hz～640Hz 1.7峰-峰加速度
2、沖擊與碰撞
抗沖擊：10G峰-峰加速度（12ms）
2.5抗干擾能力
1、承受靜電放電抗擾度試驗
裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.2-2006中規定的試驗等級為4級的靜電放電抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。
2、承受輻射電磁場抗擾度試驗
裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.8-2008中規定的試驗等級為5級的工頻磁場、GB/T 17626.9-1998中規定的試驗等級為5級的脈沖磁場抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。
3、承受射頻電磁場抗擾度試驗
裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.3-2008中規定的試驗等級為5級的射頻電磁場抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。
4、承受快速瞬變抗擾度試驗
裝置的電源端口、通信端口、輸入和輸出端口能承受GB/T 17626.4-2008中規定的試驗等級為4級的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。
5、沖擊（浪涌）試驗
裝置的電源端口、通信端口、輸入和輸出端口能承受GB/T 17262.5-2008中規定的試驗等級為4級的浪涌（沖擊）抗擾度試驗。對電源端口、信號端口施加干擾時，裝置在技術要求規定范圍內能正常運行；對通訊端口施加干擾時，允許通訊暫時中斷，但能自行恢復。無元器件損壞現象。
6、電壓暫降、短時中斷抗擾度試驗
裝置能承受GB/T 17626.11-2008中規定的試驗等級為40的持續時間10個周波的電壓暫降、短時中斷抗擾度試驗。
7、承受阻尼振蕩磁場抗擾度試驗
裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.10中規定的試驗等級為5級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。
2.6連續通電
出廠前，在常溫下進行不小于72h的連續通電試驗，裝置各項參數和性能指標符合企標。
2.7保障要求
防護等級：IP56
渝北區10KV光竹線智能饋線終端上的‘量子+5G’通信終端裝置已完成檢修，工作運行正常。"近日，國網重慶市北供電公司電力調度控制中心開展了“量子+5G"配網服務平臺承載配電自動化業務應用檢修。該條線路自2022年量子化改造上線以來已累計完成上萬次量子密鑰的分發。
重慶地形復雜、氣候多變，長距離的配電線路使得故障排查的難度顯著提升。以往需要通過人工花費數小時進行現場線路故障排查、開關控制操作等。應用“量子+5G"配網服務平臺后，通過量子密鑰分發，通信雙方能產生并分享一個隨機安全的密鑰，來加密和解密消息，進而實現高安全性的保密通信，同時結合5G的快速傳輸，操作人員可在后臺實現秒級控制操作。
“量子+5G"配網服務平臺由國網信通產業集團自主研發，在配電網主控系統和控制終端之間構建了極低通信延時的電力5G虛擬專網，并在控制終端上用量子密鑰為業務數據提供安全防護，有效保障配電網操作的安全可靠，提升了配電網架空線路運行的資源調配、故障感知和故障處理能力。
據介紹，“量子+5G"配網服務平臺可面向電力行業企業提供高安全水平的業務加密、數據通信服務。在居民配電網中，應用量子保密通信技術，能夠實現操作指令在4G或5G公網中安全傳輸，相比光纖的通信方式，可在通信建設環節減少各類投資70%。
近年來，國網信通產業集團加快推進電力量子產業高質量發展，構建了光纖通信、量子衛星、無線通信等不同方式下的電力量子應用體系，并深化到電力信息災備、配電自動化、調度自動化、音視頻通信等10余項業務場景中。
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