从“事后切除”到“事前预警”：网安科技斩获配电网故障预警核心发明专利
发布时间：2026-05-12
近日，js4399金沙线传来喜讯--公司自主研发的“一种基于金沙js4399的配电网故障预警方法及系统”（专利号：ZL 2025 1 1109001.4）正式获得国家知识产权局发明专利授权。
该专利聚焦配电网早期故障的精准辨识与主动防控，深度融合智能传感、多维环境建模与拓扑风险评估技术，依托国产化高速采样+智能算法预测，实现故障“早期预警-精准隔离”，提升配电网主动防御能力，有力支撑新型电力系统建设。
一、瞄准行业痛点，变被动处置为主动防御
在新能源大规模并网、配电网拓扑持续复杂化的背景下，覆冰、温湿度多变、强风等环境因素给配电网运行带来严峻挑战。传统故障防控手段高度依赖单一电气量阈值判别和事后跳闸逻辑，难以灵敏捕捉绝缘缓慢劣化、弧光接地、接触不良等早期微小故障征兆，漏判、误判事件时有发生。同时，由于缺乏环境风险与电气故障之间的耦合分析能力，极端天气下的故障演变趋势无法被量化评估，导致预警滞后、防控失准，极易诱发设备损毁乃至大面积停电事故，远不能满足现代配电网精细化、智能化运维的刚性需求。
针对这一行业共性难题，网安科技依托多年电力装备研发积淀与一线工程经验，推出本专利技术，彻底打破传统“被动等待故障、事后切除”的防护范式，推动配电网运检向“风险前置预判、主动隔离防御”跨越，显著提升配电网的运行可靠性和抗风险韧性。
二、多技术融合，构建全维度智能预警体系
该专利集成多源数据采集、智能预测算法、动态环境建模与拓扑风险耦合等关键技术，整体架构严密、适配性强，多项创新点形成突出壁垒：
1. 全域信号同步采集与双层故障甄别
依托多类型传感器实时采集电压、电流、功率等全域电气信息，采用二阶广义积分锁相环实现高精度同步采样，并利用扩展卡尔曼滤波进行毫秒级动态预测。第一层通过比对“实测‑预测”信号差异与故障相似度实现早期筛查；对仍难界定的疑似故障，首创辅助信号注入二次识别，结合信号增强、模态分解与能量加权重构，彻底区分微小故障与环境扰动，显著降低误判漏判。
2. 多因子耦合的覆冰演变动态建模
突破单维度分析局限，深度融合配电网结构、线路负荷、微地形及温度、湿度、风速风向、冻雨时长等气象预测数据，并纳入线路迎风特性进行覆冰特征划分。由此构建可动态修正的全域覆冰演变模型，通过多重修正因子持续优化精度，精准量化不同区域线路的覆冰厚度、类型与演变趋势，有效适配雨雪冰冻等极端天气的风险防控。
3. 多维风险加权耦合与累积判出机制
基于配电网拓扑抽象建模，提取拓扑与电气信号特征，借助残差网络实现故障类型精准识别与定位。进而构建早期故障风险、线路覆冰风险与拓扑结构风险的动态加权耦合，形成全域风险集合。采用长时间尺度风险积分累积分析，仅当风险持续累积并达到设定阈值时才触发预警，从而精准区分瞬时扰动与持续劣化性风险，避免无效预警和过度运维。
4. 全国产化自主可控架构与边缘协同
整套方案基于国产MCU+高速AD采样+FPGA搭建，算法硬件完全自主，无缝兼容国内配电网标准与设备生态，广泛适配中低压场景。系统采用“现场感知+边缘计算+主站决策”三层架构，边缘侧就地完成核心算法运算与故障判定，主站端负责数据回溯、算法迭代与全网风险统筹，实现高效协同运维。
三、高精快准可靠，抢占主动配电网运维制高点
与传统配网预警技术相比，本专利兼具高精准、高时效、高可靠与全覆盖四大核心优势：
预警精度显著跃升：双层识别与多维度耦合建模，有效破解微小故障识别难、环境干扰误判等顽疾，对绝缘劣化、弧光接地、接触不良等早期隐患的识别精度大幅提高。
时效优势突出：可提前0.5秒至2秒对潜在故障进行超前预判，变事后被动跳闸为事前主动干预，为运检处置留足宝贵窗口。
可靠防控极端环境：耦合覆冰等恶劣环境风险动态推演故障演化趋势，实现风险量化分级与精准溯源，有效防范倒塔、断线及大面积停电等恶性事件。
落地性能强悍：从故障判定到跳闸隔离全程时间不超过25毫秒，快速切断故障链路，大幅减少故障能量对设备的冲击；同时全国产化设计保障了系统在各类复杂工况下持续稳定运行。
此外，动态累积研判机制有效过滤短时扰动，显著减少不必要的设备操作和人工巡检成本，延长配电设备使用寿命，在保障供电可靠性的同时实现精益化运维与经济性兼顾。
四、厚植技术，护航新型电力系统建设
面向未来，网安科技将持续聚焦电力行业发展需求，坚定科技创新驱动战略，加大在智能配电、故障主动防控、低碳绿色电力等方向的研发投入，不断完善核心技术与产品体系，深耕配电网智能化、安全化、低碳化升级赛道，以更多硬核科技成果破解行业痛点，为我国电力事业高质量发展和新型电力系统规模化成套建设提供持久动力。
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