2020年能源資源計量服務示範項目（mù）入（rù）圍項目（mù）連載1

智慧能（néng）源計量技術創新示範項目介（jiè）紹（shào）

威（wēi）勝控股有限公司（HK3393）成立於2000年，2005年在香港主板成功上市，是國內領先、國際先進的能源計量與能效管理服務商。威勝集團有限公司是威勝控股有限公司核心子公（gōng）司，現有員工1700餘人。威（wēi）勝以高效、專業的綜合能源解決（jué）方案廣泛服務於以（yǐ）電力運營商、水氣熱公（gōng）用事業運（yùn）營商等國家重點工程和項目，服務於工商業及（jí）居民用戶。業務範圍已覆（fù）蓋全（quán）國所有省份（fèn）及地區，並出口（kǒu）至全球近40個國家和地區，與70多（duō）個（gè）國家（jiā）和地區建立業（yè）務聯係，產（chǎn）品（pǐn）品質得（dé）到用戶的廣泛認可。威勝科技園占地460畝（mǔ），建築麵積15萬平方（fāng）米，是目前中國先進（jìn）的能源計量與（yǔ）能效管理產品研發製造基地之一。

圖1 威勝集團有限公司鳥瞰圖

威勝（shèng）集團控股有限公司自上市以來在湖南累計投（tóu）資37億元，累計產值400億元，累計納稅28億元。威勝獲得國家級科技進步二等獎1項，中國專利優（yōu）秀獎1項（xiàng），湖南省科（kē）學技術進（jìn）步一等獎1項，其他的省、市級科技獎多項。2016年威勝榮獲國家工信部“2016年智能製造試點示範項目（mù）”、全國“質量標杆企（qǐ）業”稱（chēng）號，2017年榮獲第五屆湖南省省長質量獎。2018年5月（yuè），威勝集團榮獲“全國五一勞動獎狀”、2019年榮獲“2018年度全國青年安全生產示範崗”、獲得國家電網公司第五屆“青年創（chuàng）新創意（yì）大賽”銅獎、三相電子式電能表獲國（guó）家工業和信息化部頒發（fā）的“單項冠軍”稱（chēng）號。

二（èr）、項目實施背景

電（diàn）力人工智能是人工智能的相關理論、技術和方（fāng）法與電力係統（tǒng）的物理規律、技術與知識融合創新形成的“專用人工智能”。針對電網的波動性、間歇性和不確定性等問題，在電網發展中引（yǐn）入人（rén）工智能思維，將有效促進電網向新一代電力係統（tǒng）和能源互聯網發展。電力人工智能可（kě）廣泛（fàn）應用在電網安全控製、輸變電、配用電、新能源（yuán）和企業管理發（fā）展等方（fāng）麵。2019 年國家電網的“泛在電力（lì）物聯網”和南方電網的（de）“透明電網”提出（chū），利用全（quán）國範圍內的5.4 億隻智能電能表得天獨厚的資（zī）源（yuán）優勢、充（chōng）分發揮智能電能表對用戶用能（néng）信息的采集、監測能力。

圖2 威（wēi）勝集團有限公司研發大樓（lóu）

未來，人（rén）工智能、大數據等新技術的結合將重塑整個能源供給產（chǎn）業鏈，助推智慧能源計量領域的快速發展。基於此，威勝集團開展了人工智能、大數據領域的相關能源計（jì）量技術研（yán）究，包括下一代智能計量技術（shù）、電氣安全檢測（cè）技（jì）術（shù）、非侵入式負荷識別技術、電能質量監測技術、供需雙向互動技術、在線監（jiān）測（cè）與自診斷技術等關鍵共性技術研究（jiū），以實現智慧能源計量技術的整合，研製具有自主知（zhī）識（shí）產權的智慧能（néng）源計量裝備。如滿足電力係統電能計量、計（jì）費、管理（lǐ）的新（xīn）一代（dài）多芯模組式電（diàn）能（néng）表（biǎo）；具有電氣安全檢（jiǎn）測功能（néng）、非（fēi）侵入式負（fù）荷識別功能、電（diàn）能質量監測功能、雙向互動功能、在線監測自診斷功能的智能計量裝（zhuāng）備；促（cù）進安全用電的智能插座；適用（yòng）於新基建的電能計量計費控製裝（zhuāng）備等。

三、具體創新措施（shī）

1.技術創（chuàng）新投入

威勝（shèng）集團每年將營業收入的7%以上投入到研發和技術創新方麵，以（yǐ）確保領先一步的技術與產品；擁有實（shí）力（lì）強大（dà）的技術研發團隊，共有研發工程技術人員600餘（yú）名，碩士（shì）學曆及以上（shàng）（含博士）高級人才占36%。截至2020年底（dǐ），威勝集（jí）團擁有538件有效專利（lì），其中發明專利60件、實用新型233件、外觀設計245件（jiàn），軟件著作權559件；擁有全國電工儀器儀表（biǎo）等標（biāo）準化技術委員會委員2名，省（shěng）級標（biāo）準化技術委員會委員8名，主持或參與製修訂國家、行業標準38項。

圖3 威勝集團有（yǒu）限公司（sī）CNAS實驗室

2.創新平台（tái）搭建

威勝集團擁有（yǒu）國家認定企業技術中心、國家級博士後科研工作站、國家（jiā）示範院士專家工作站、湖南省電測（cè）儀表工程技術研究中心和企業科協等多個創新平台，並於2012年6月成立了威（wēi）勝研（yán）究院，成為引領威勝未來技術方（fāng）向（xiàng）和推進威（wēi）勝事業穩健發展的引擎器。圍（wéi）繞威勝發展亟（jí）需解（jiě）決的重大關鍵技（jì）術難題，通過引入前（qián）沿科學技術和創新（xīn）理（lǐ）念，邀（yāo）請行業專家提（tí）供決策谘詢、引進專家團隊、與行業相關高校共建聯合實驗室、開展產學（xué）研合作，優（yōu）勢互補、平等合作（zuò）、互惠（huì）互利、共同發展。如，威勝捐（juān）資（zī）500萬元，在院士所在單位華中科技大學（xué）共建了（le）占（zhàn）地麵積為500平（píng）米的能源計量（liàng）與能效管理聯合實驗室，共享高校平台和資源，同時培養出企業高層次的技術人才和管理人才。 

3.能（néng）源資源計（jì）量技術創新

（1）新一（yī）代智能計量技術

   結合國、南網智能電能（néng）表（biǎo）掛網運行（háng）經驗，借鑒國外高（gāo）端表的（de）優先設計（jì）理念，融（róng）合智能製造的工（gōng）藝技術，研製基於新標準體（tǐ）係的新一代國、南網智能（néng）電能表裝備，通過產品架構設計、接口定義建立平台（tái）模塊化結構，使平台由一係列的通用模塊、改型（xíng）模塊、新功能模塊組成，通過（guò）模塊組合來（lái）實現產品派生，獲得基於（yú）模塊的產品係列，滿足不同的需求。研究滿足自（zì）動（dòng）化生產需（xū）求（qiú）的（de）產品零部件（jiàn）及工藝流程設計與測試技術，包括一體化（huà）端子排設計、機器人自動插件後焊、自動覆膜、自動耐壓、自動校驗（yàn）、自動（dòng）後加工、自動螺絲安裝、AGV自動（dòng）物（wù）料配送等。

圖4 威勝（shèng）集團有限公司電能表自（zì）動（dòng）化生產線

 （2）電氣安（ān）全檢測技術（shù）

電氣安全關鍵技術難度較大（dà），按照製（zhì）定的特征庫建設——智能感知算法研究——線路負載識別AI 算法加持（chí）——標準建（jiàn）設（shè）——產品（pǐn）研製與（yǔ）應（yīng）用的技術路線，對用（yòng）電側故障電弧災害發生機理、特征提取與分類技術研究，建立起用電側典型故障（zhàng）電弧特征庫與單（dān）一負載及多負（fù）載組合（hé）條件下典型電氣安全災害特征庫與（yǔ）用電安全評價模型，研（yán）究基礎故障電弧感（gǎn）知方案；研究負（fù）載特性感知AI算法，實現算法的自適應、自（zì）調節；研製故障電弧智能感知算法的評價方法和技術,主導或參與複雜用電（diàn）條件（jiàn）下的故障電弧檢（jiǎn）測標準或相關電氣安全規程的建設；研（yán）製故障電弧檢測裝置並推廣應用，建（jiàn）設雲端數據監測係統，搭建安全用電生態平台。

（3）非侵入式負（fù）荷識別技術

智能電表作為（wéi）能源互（hù）聯網基礎數據的重要來源，必須突破目前用戶（hù）家用電表（biǎo）隻能讀取用電總量，不能深入分析用戶內（nèi）部（bù）負荷成（chéng）分，獲取負荷信息有限的這一瓶頸，以完善用（yòng）電信息采集係統和智能用電係統（tǒng），非侵入式負荷識別技術從電負荷電氣特征、用（yòng）電負荷狀態切換實時檢測方法、用電負荷分類識別方法、用電負荷能耗分項統計方法等四（sì）個方麵開展研究，完美適配能源行（háng）業負荷信息獲（huò）取的發展趨勢與應用需求（qiú）。

（4）電能質量監測技（jì）術

通過（guò）深入研究電能質量指（zhǐ）標參數監（jiān）測原理，探索（suǒ）電能質量檢測新理論方法，研究硬件電路對諧波測量和計量精度的影（yǐng）響，提出高性能補償校正模型（xíng）；研究非同步采樣對諧波（bō）分析精度的影響，提出高精度（dù）的同步化方案；研（yán）製帶電能質量（liàng）監測功能的新（xīn）型模塊化智能計量裝備。

以標準國南網智能電表為載體（tǐ），對電能質量基礎理論和電能質（zhì）量檢測測量新理論方法進行（háng）探（tàn）索，集成（chéng）電能質量監測模塊，擴展（zhǎn）電能質量數據監測（cè）和統計分析功能並得到應用。

（5）供需雙向互動關（guān）鍵技術

雙（shuāng）向互動技（jì）術的研究包含（hán）物理層設計和數據鏈路層（即通信協議）的（de）設計兩部分。物理層，即通信技術的選擇。物理層（céng）主要建立（lì）底層通信（xìn）技（jì）術媒介，為實（shí）現表計與（yǔ）戶內顯示單元的（de）數據流連接提供（gòng）載體。雙向交互機製設計，表計與戶顯之（zhī）間通信機製和協議數據幀的（de）設計是雙向互動設計的一個重點，包（bāo）括表計更新上報機製、戶內顯示（shì）單元（yuán）自動同步（bù）機製、戶內顯示單元手動查詢機（jī）製、戶內顯示單（dān）元負（fù）荷控製機製、表計更（gèng）新上報機製、戶內顯示單元自動同（tóng）步機製（zhì）、戶內顯示單元手動查詢機製等（děng），以實現供需雙方的（de）互動。

（6）在（zài）線監（jiān）測、自（zì）診斷技術（shù）

研究在線（xiàn）監測與自診斷技術包括基於高頻信號數字信（xìn）號（hào）處理技術的在（zài）線監測技術（shù），基於高頻信號數字信號處理技術的（de）防竊電功能技術，計量裝備準確度、運行狀況及時鍾自診斷技術。

利用在線監測技術，可實現監測（cè）傳感器（qì）回路阻抗（kàng）的變化，而普（pǔ）遍竊（qiè）電行為都是（shì）通過短接電能表電流檢測端子（zǐ），使得大部電（diàn）流不會流經電能表電流傳（chuán）感器，使（shǐ）得電能表少（shǎo）計電（diàn）量或不計電（diàn）量，這種竊電行為將改變電流傳感器（qì）回路（lù）阻抗，通過在線監測技術可以（yǐ）感（gǎn）知（zhī）這種變化。

四、項目取（qǔ）得成效

1.項（xiàng）目實施成效

本項目實施期內（2017.7-2020.6）實現銷售收（shōu）入215592萬元（yuán），淨利潤19394萬元。截至2020年底（dǐ），通過（guò）本項目獲得有效專利97件（jiàn），獲（huò）得軟件著作權102件。起草或（huò）參與技（jì）術標準製修訂8項。

2.節能減排情況

本項目從產品設（shè）計方（fāng）案的優化和元器件選用，到自動化生產工藝流（liú）程設計、智能製造技術與裝備（bèi）研發使用，均（jun1）力求做到綠色設計、綠色生產和低碳使用，整個生產製造流程無（wú）工業廢水（shuǐ）排出，固體廢棄（qì）物得到合理處置，汙染物含量低，噪聲分貝控製合理，將生態設計理念始（shǐ）終貫穿於產品設計的整個生命周期。項目實施期間，項目承擔單位威勝集團有限公司獲（huò）得了“湖南省綠色工廠（chǎng）”和“國家（jiā）綠色（sè）工廠”榮譽稱號（hào）。

3.經濟、環境和（hé）社會效益（yì）

本項目研發出的新產品基本都已批量上市，研發出的智能製造係統與裝備均可麵向製造業企業提供（gòng）服（fú）務，在新一代智能計（jì）量、電氣安全檢測、非侵（qīn）入式負荷識（shí）別、電能質量監測、雙芯交互、在線（xiàn）監（jiān）測自診斷、模塊化等多個技術領域，推出的新一代國南（nán）網智能電表、非侵入式負荷感（gǎn）知智能電表、基於載波通信技術、RF 通信技術和MBUS 通信技術（shù）的戶內顯（xiǎn）示單元產品、具在線監測功能的智能計量裝備、智能感知（zhī）共（gòng）享用電插座、威勝智（zhì）能用電雲平台等產（chǎn）品均已走進千家萬戶。截止到目前已累計實（shí）現銷售收入超21億元，累計納稅過億元，產（chǎn）生了較好的直接（jiē）經濟效益。