申報(bào)單位：國網(wǎng)遼寧省電力有限公司朝陽供電公司

聯(lián)合申報(bào)單位：

主要完成人：崔文軍、王濤、蔡利峰、趙欣艷、曲衷正、董冰

一、案例簡介

本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)無人機(jī)定位完好性監(jiān)測技術(shù)，服務(wù)于巡檢線路的航線規(guī)劃、數(shù)據(jù)回傳，大幅度提高無人機(jī) 巡檢效率，作業(yè)安全，有效緩解特殊地理環(huán)境巡檢缺員問題，極大降低人員作業(yè)工作量，提高工作效率。 電力巡檢車配備了北斗設(shè)備，巡檢車的位置可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)實(shí)時(shí)傳送到電力調(diào)度指揮中心，調(diào)度指揮中心利用接 收到的位置信息，可調(diào)度指揮電力巡檢車，從而實(shí)現(xiàn)智能化管理。研究基于北斗的鄉(xiāng)村電動(dòng)車輛定位與電 網(wǎng)調(diào)度方法，深入挖掘電動(dòng)車輛的儲(chǔ)能潛力，實(shí)現(xiàn)分布式充電負(fù)荷靈活、快速參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，形成車網(wǎng)協(xié) 同的電動(dòng)車輛負(fù)荷智能調(diào)控運(yùn)行體系。研究輸電設(shè)備電磁干擾的產(chǎn)生與傳播特性，開發(fā)具有頻率選擇性的 北斗定位終端電磁干擾防護(hù)裝置，消除電磁干擾，保障北斗定位系統(tǒng)安全與作業(yè)人員安全。提出基于北斗 定位系統(tǒng)和變電站三維建模的作業(yè)現(xiàn)場不間斷安全監(jiān)控技術(shù)方法，建立整合變電站各視頻源的現(xiàn)場監(jiān)控模 型，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站作業(yè)人員、車輛的不間斷監(jiān)控和違章告警，提高變電站作業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化管控水平。

二、技術(shù)方案

1)針對(duì)惡劣環(huán)境下非高斯殘差類故障檢測問題，提出一種粒子濾波的北斗定位完好性監(jiān)測FPGA實(shí) 現(xiàn)方法，保障了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位可靠性問題，該項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)于朝陽無人機(jī)線路巡檢應(yīng)用。

2)從GNSS原始觀測值出發(fā)，提出一種統(tǒng)一的多頻GNSS非差非組合模型，滿足不同導(dǎo)航系統(tǒng)不同 頻率觀測值的處理，實(shí)現(xiàn)單站提取大氣延遲，同時(shí)獲得天頂對(duì)流層延遲和電離層延遲。

3)準(zhǔn)確評(píng)估出可調(diào)度電動(dòng)車輛容量，并快速地利用北斗短報(bào)文上報(bào)給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，接受調(diào)度中心 的控制指令，進(jìn)而控制充放電裝置對(duì)電動(dòng)車輛的充電以及電動(dòng)車輛對(duì)充放電裝置的放電。

4)以開孔屏蔽盒作為裝置的基礎(chǔ)模型，并采用基于粒子群算法(PSO)和量子粒子群算法(QSPO)

改進(jìn)的優(yōu)化算法，對(duì)開孔屏蔽盒進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，使最終電磁干擾防護(hù)設(shè)備能支持基于北斗定位的智能運(yùn) 檢設(shè)備在強(qiáng)電磁環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。

5)研究基于北斗定位系統(tǒng)和變電站三維建模的多視頻源聯(lián)動(dòng)監(jiān)控技術(shù)，建立變電站作業(yè)人員、車輛 安全狀態(tài)分析模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站作業(yè)人員、車輛的不間斷監(jiān)控和違章告警，提高變電站作業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化 管控水平。

本項(xiàng)目攻克了制約電力行業(yè)信息化發(fā)展的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，取得了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新性成 果，項(xiàng)目成果處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。本項(xiàng)目成果應(yīng)用效果顯著,為推進(jìn)電力北斗基礎(chǔ)服務(wù)能力建 設(shè)，打通電力產(chǎn)業(yè)上下游，帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)突破及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為朝陽電網(wǎng)各個(gè)業(yè)務(wù)專業(yè)提供可靠性的 時(shí)空服務(wù)，助力朝陽電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展，推動(dòng)朝陽全面振興全方位振興等方面有著重要的科學(xué)技術(shù)價(jià)值和推 廣應(yīng)用前景。

三、創(chuàng)新亮點(diǎn)

基于北斗全天候、全天時(shí)、高精度定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)技術(shù)，根據(jù)朝陽地區(qū)實(shí)際情況，開展北斗創(chuàng) 新應(yīng)用，建設(shè)了以下5個(gè)應(yīng)用場景。

1)基于北斗+5G的無人機(jī)線路巡檢技術(shù)研究：針對(duì)惡劣環(huán)境下非高斯殘差類故障檢測問題，提出一 種粒子濾波的北斗定位完好性監(jiān)測FPGA實(shí)現(xiàn)方法，保障了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位可靠性問題，該方法授權(quán)發(fā) 明專利2項(xiàng)?？朔艘延袩o人機(jī)巡檢系統(tǒng)存在的定位不可靠的不足，提高了實(shí)際巡檢線路與航線規(guī)劃的匹 配度，大幅提高無人機(jī)巡檢效率，極大降低人員外業(yè)工作量，緩解了特殊地理環(huán)境巡檢缺員的問題，有效 支撐了無人機(jī)巡檢可靠應(yīng)用。

2)面向電網(wǎng)應(yīng)用的北斗星基和地基聯(lián)合增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研究：充分利用現(xiàn)有的地基增強(qiáng)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)星基 增強(qiáng)服務(wù)的性能提升，使得在地基增強(qiáng)系統(tǒng)無法工作的區(qū)域自動(dòng)切換到星基增強(qiáng)模式，并保持對(duì)巡檢車、人員等的連續(xù)穩(wěn)定高精度定位。該方法申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng)。

3)基于北斗系統(tǒng)的鄉(xiāng)村電動(dòng)車輛定位與配電網(wǎng)調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究：運(yùn)用北斗短報(bào)文通信回傳遠(yuǎn)程監(jiān) 控系統(tǒng)監(jiān)測到的電動(dòng)車輛SOC(電池荷電狀態(tài)),建立起電力與交通多元數(shù)據(jù)融合的電動(dòng)車輛熱點(diǎn)模型，

從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛與電網(wǎng)多時(shí)間尺度的運(yùn)行調(diào)控。該方法申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng)。4)輸電運(yùn)檢北斗定位終端 電磁干擾防護(hù)技術(shù)研究與應(yīng)用：采用基于粒子群算法(PSO)和量子粒子群算法(QSPO)改進(jìn)的優(yōu)化算法，

對(duì)開孔屏蔽盒進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，使最終電磁干擾防護(hù)設(shè)備能支持基于北斗定位的智能運(yùn)檢設(shè)備在強(qiáng)電磁環(huán) 境中穩(wěn)定運(yùn)行。該方法申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng)。5)基于北斗定位和三維建模的變電站作業(yè)現(xiàn)場不間斷安全監(jiān) 控技術(shù)研究與應(yīng)用：室內(nèi)定位因衛(wèi)星信號(hào)受到遮蔽，衛(wèi)星觀測量不足，無法解算位置信息，利用超寬帶(Ultra Wide Band,UWB)輔助定位可以對(duì)缺少的BDS觀測量進(jìn)行補(bǔ)足，使其在復(fù)雜的區(qū)域內(nèi)依舊滿足用戶的定

位需求。該方法申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng)。