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申报2016年度国家科学技术奖科技进步奖项目公示-4

日期:2016-01-15 点击数: 来源:通知公告

    关于“高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术与应用”项目申报2016年度国家科学技术奖励公示

    根据国家科学技术奖励工作办公室《关于2016年度国家科学技术奖推荐工作的通知(国科奖字〔2015〕46号)》的要求,现将我校参与合报2016年度国家科学技术奖项目公示如下,自公布之日起十日之内为异议期。在异议期内,有异议者必须采用书面形式,写清异议的内容,并应署其姓名、联系方式(如需保密,请注明)。异议材料请交到科研院成果管理办公室(教一楼503室)。

    项目名称

    高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术与应用

    主要完成人

    何金良,马红兵,戴传友,刘吉克,孔 力,朱清峰,滕 达,任华胜,祁 征,石 丹,王志岗,成 军,杨瑛洁,张 波,牛年增

    主要完成单位

    中讯邮电咨询设计院有限公司,清华大学,华为技术有限公司,北京邮电大学,中国联通(香港)运营有限公司

    一、推荐单位意见

    我单位确认该项目全部材料真实有效,填写均符合要求,并和完成单位进行了公示无异议。

    高压变电站接地故障时产生的地电位升会造成通信系统机毁人亡事故,同时变电站恶劣电磁环境可造成信息系统中断通信。国内外在高压变电站对通信系统危险影响,在理论和技术上一致没有突破,唯一的解决方案是二者远离。以弱电为主的云数据中心和数百千伏高压变电站能否共站、如何共站已成为制约云数据中心发展的世界性难题。

    该项目通过长期的危险影响理论研究、变电站电磁环境现场测试、设备耐受能力实验研究,提出了高压变电站对云数据中心的综合危险影响模型及允许值,突破了国际上通信系统与输变电系统只能远离的技术瓶径,在国际上首次实现了云数据中心和高压变电站共站运行;在国内外首先提出采用限制短路故障切断时间来提高云数据中心对接地故障的耐受能力,将通信系统单一被动保护措施转变为变电站主动防护为主的协同防护策略;研制出能长期耐受变电站100A/m工频磁场的云服务器,节省了抵御变电站工频磁场影响的信息系统机房屏蔽巨额费用。

    主导编制了两项通信行业标准及1项ITU国际标准,成果写入一项国家标准,获得授权发明专利9项,对国内外通信电磁防护技术发展起到了巨大作用。

    成果已在三大运营商及其它网络商的云数据中心及通信局站大量应用,并扩展到电力等其他行业,取得了重大的经济效益和社会效益。

    研究成果整体达到了国际领先水平。

    推荐国家科学技术进步奖一等奖。

    二、项目简介

    云数据中心负荷巨大,需建设一个、甚至多个高压变电站供电。但高压变电站接地故障时数十千安短路电流产生的地电位升会造成通信系统机毁人亡事故,同时变电站恶劣电磁环境可造成通信信息毁灭性破坏。国内外对高压变电站与通信系统共站运行的理论和技术瓶颈一致没有突破,唯一的解决方案是二者远离。国家主导的四部一局协议、相关国家标准及国际电信联盟标准都针对电信线路。以弱电为主的云数据中心和数百千伏高压变电站能否共站、如何共站已成为制约云数据中心发展的世界工程难题。

    项目组通过长期的综合危险影响理论研究、设备耐受短路故障能力实验研究、变电站电磁环境现场测试、服务器抵御工频磁场能力技术创新,取得如下技术突破和创新:

    基础理论突破:提出了高压变电站对云数据中心及通信局站的综合危险影响模型、允许值及防护标准体系。提出了高压变电站对大型数据中心危险影响的综合防护措施,云数据中心采用联合接地方式,采取孤岛方式隔离危险影响主要因素。突破了国内外高压输变电系统对通信系统影响研究的思维定式和技术瓶颈,在国际上首次实现了大型云数据中心和高压变电站共站运行。

    关键技术创新:通过试验研究获得了通信线缆、通信设备等耐受变电站接地故障的时间特性,首次提出了采用限制电力系统短路故障切断时间的方法及接地系统优化设计技术来大幅提高云数据中心对变电站故障的耐受能力,保障人身及设备安全。创新性地提出将通信系统的单一被动保护措施转变为高压变电站主动防护为主的协同防护策略。

    核心设备研制:经过大量测试和分析,获得了10~500kV高压变电站正常运行、短路故障等工况下在共站云数据中心产生的强电磁环境特征。研制出能够长期耐受变电站100A/m严酷工频磁场的服务器,结合磁场影响环境特征,确保信息设备电磁安全,摆脱了通过对通信局站建设工频磁场屏蔽来保障信息安全的传统技术瓶颈,节省了抵御变电站工频磁场影响的信息系统机房屏蔽巨额费用。

    主导标准、引领方向:主导编制了ITU国际标准《云数据中心与高压变电站共站时电磁干扰的危险效应及防护措施》,以及通信行业标准《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》、《电信数据中心电源系统》,成果写入国家标准《交流电气装置的设计规范》,引领国内外通信电磁防护技术的发展。

    成果已应用于香港将军澳数据中心、中国联通西北IDC基地、中国移动南方IDC中心等数百个云数据中心及通信局站的建设,近三年产生直接经济效益达30亿,间接经济效益更为巨大。取得了重大的经济效益和社会效益。

    获发明专利9项(另2项已受理)、软件著作权1项;在国内外发表论文55篇,被SCI收录15篇、EI收录29篇,出版学术专著3部。获省部级科学技术一等奖3项。中国通信学会组织刘尚合院士等11位通信、电力、铁道及电磁兼容界专家鉴定结论为:本项目技术复杂,研究难度很大,在高压变压站和云数据中心共站的技术领域有重大突破和创新,研究成果整体达到了国际领先水平。

    三、客观评价

    1.中国通信学会鉴定意见【附件xx鉴定证书1】

    中国通信学会在北京组织了以刘尚合院士为主任委员的鉴定专家委员会对《高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术与应用》进行了科技成果鉴定。形成如下鉴定意见。主要创新点如下:

    1)提出了高压变电站对云数据中心及通信局站的综合危险影响模型、允许值及防护标准体系,突破了国内外高压输变电系统对通信系统影响研究的思维定式和技术瓶颈,在国际上首次实现了大型云数据中心和高压变电站共站运行。

    2)提出了限制电力系统短路故障切断时间的方法以及接地系统优化设计技术,提高了云数据中心对电力系统故障耐受能力,保障了人身设备安全。创新性地提出将通信系统的单一被动保护措施转变为高压变电站主动防护为主的协同防护策略。

    3)经过大量测试和分析,获得了10~500kV高压变电站正常运行和短路故障时在共站云数据中心的工频磁场特征。提出了确保云数据中心信息电磁安全的防护措施,研制出满足变电站共站工频磁场要求的云数据中心服务器。

    本项目技术复杂,研究难度很大,在高压变压站和云数据中心共站技术领域有重大突破和创新。研究成果已在云数据中心建设中得到广泛应用,并形成了国内和国际标准,取得了重大的经济效益和社会效益,研究成果整体达到了国际领先水平。

    2.信息产业通信产品防护性能质量监督检验中心对项目成果的评价【附件xx评价1】

    信息产业通信产品防护性能质量监督检验中心是工业和信息化部授权的检测单位,其检测报告具备亚太认可,且我中心上个世纪90年代就开始对高压输电系统对通信系统的危险影响进行深入研究,并做了大量通信产品强电影响测试。我中心认为《高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术研究》成果,解决了以弱电为主的通信系统和数百千伏的高压系统能否共存、如何共存,影响通信网络发展的一个世界性重要课题,研究成果领先于国内外高压输电系统对通信局(站)影响的研究水平,对中国三大运营商的云中心建设,提高中国网络水平有着重大的贡献,极大的提高中国在该领域国际范围的影响力。

    3.中国电信电磁防护支撑中心评价【附件xx评价2】

    高压输电系统对通信系统的危险影响非常严重,高压输电系统发生接地短路时,故障电流可达数十千安,地电位升高会造成通信系统发生机毁人亡事故。从上世纪60年代至今,国内外在高压输电系统对通信系统的危险影响的理论和防护技术上一直没有突破和工程解决方法。以往主要技术措施是两者相互远离,但二者在城市规划中彼此靠近是不可避免的,上世纪90年代典型案例中影响最大的是上海电信大楼比邻220kV变电站建设的问题,原方案相距150m,最终经数十名通信、电力专家数年论战,以远离变电站270m才得以解决双方之争议!以弱电为主的通信系统和数百千伏的高压系统能否共存、如何共存已经成为影响通信发展的一个世界性重要课题。

    《高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术研究》成果,从研究内容的广泛度和深度讲,已经领先于国内外高压输电系统对通信局(站)影响的研究水平,由于该问题在城市建设中是不能回避的,可以说,在工程设计中采用本研究课题提出的结论,在通信局(站)的建设和高压变电站的城市规划中节省大量的投资,减少投资的巨大浪费,其社会效应是显著的,因此研究成果在国内外影响是显而易见的。研究成果对中国三大运营商的云中心建设,提高中国网络水平有着重大的贡献。

    4.中国电机工程学会及中国电力企业联合会鉴定意见【附件xx鉴定证书2】

    中国电机工程学会组织了项目基础研究成果《电力系统接地技术基础理论、关键技术及工程应用》的成果鉴定,李立浧院士为主任委员、顾国彪院士为副主任委员。鉴定委员会认为该项目取得了创新性成果,成果已在国内外广泛应用,为我国电力系统接地技术的进步作出了突出贡献,项目整体成果达到了国际领先水平。

    中国电力企业联合会组织了项目研制的接地分析软件包的成果鉴定,鉴定委员会认为开发的软件达到国际领先水平。【附件xx鉴定证书3】

    5.与国内外相关技术的比较

    与国内外相关技术对比,本项目在总体思路、研究方法、标准、允许值、两者共站、耐受强磁场云服务器、工频磁场防护等七个方面全面领先!

    内容

    本项目技术

    国内外技术情况

    总体思路

    提出采取措施可实现云数据中心与变电站共站建设

    对比国内外、IEC和ITU没有相应的建议与研究报告,二者只能远离

    共站危险影响模型

    提出变电站与云数据中心共站综合危险影响模型及分析、计算方法

    研究集中在电力和电气化铁路线路对电信线路危险影响

    地电位升的影响途径和范围

    提出综合危险影响对通信设备影响途径和地电位升量级及延伸范围

    对比国内外、IEC和ITU没有相应的建议与研究报告

    地电位升危险影响防护

    控制短路故障切除时间及地电位升来提高通信局站抗危险影响能力

    通过提高设备耐受强度,降低接触电压和跨步电压来解决

    通信局(站)内设备受影响类型

    采用联合接地时,地电位升不可能损坏无出入局缆线的通信设备

    对比国内外、IEC和ITU没有相应的建议与研究报告

    综合危险影响允许值

    将IDC机房分为三类:并制定相应的综合危险影响允许值

    对比国内外、IEC和ITU没有相应的建议与研究报告

    云数据中心工频磁场防护

    研制出能耐受100A/m磁场的服务器,实现云数据中心无需磁屏蔽措施

    国内外服务器的磁场要求为3A/m,需对云中心采取磁屏蔽措施

    6.项目成果已获科技奖励

    (1)高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术与应用,获2015年河南省科学技术奖一等奖;(获奖内容为项目的整体研究成果)

    (2)高压输电系统对通信局(站)危险影响及防护关键技术与应用,获2013年中国通信学会科学技术奖一等奖;(获奖内容为项目的前期研究成果)

    (3)电力系统接地技术基础理论、关键技术及工程应用,获2012年中国电力科学技术奖一等奖。(获奖内容为本项目变电站地电位升的基础理论及数值计算方法)

    7.项目发表的专著、论文及引用

    韩国和美国学者基于本项目发表的三篇论文全面介绍了如何反演土壤分层参数的数值计算方法(LNCS, Vol.6017, 2010, pp 110-118)。上海交通大学傅正财教授等[电网技术, 2007, 31(21): 56-60]认为(项目发表的)“数值计算方法……对任意复杂结构的接地网都能得到令人满意的计算结果。

    四、推广应用情况

    1.本项目的研究成果已应用于:

    中国联通香港将军澳Global Center数据中心、中国联通西北IDC中心、中国移动南方IDC中心、北京联通、广东联通、新疆联通、湖南联通、陕西联通、河南联通、江苏联通的通信局(站)及云数据中心强电综合危险影响的论证和设计,将高压输电系统发生接地短路事故时,产生的综合危险影响及可能造成的对人身和设备危险影响控制在允许范围内,该研究成果也将在中国联通今后规划的八大IDC基地和三大运营商和网络运营商数百个云中心的建设中得到应用,研究成果经济、社会效益显著,推广前景广阔。通信行业标准的颁布将为三大运营商与高压输电系统相临、共址、共站的各类通信局(站)提供可靠的安全保障和建设依据。

    2.在本项目的研究成果基础上,主导编写了下列标准:

    1)北京联通企业标准Q/BJT01-2010《高压输电系统对通信设施危险影响防护》;

    2)中国联通企业标准QB/CU2012《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术规范》 V1.0版;

    3)中华人民共和国通信行业标准YD/T2979-2015《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》;

    4)中华人民共和国通信行业标准YD/T1818-2015《电信数据中心电源系统》;

    5)由中国通信行业保障转化为ITU标准:ITU-T K.idc《Danger effects and protective measurement against electromagnetic disturbances when internet data centre being co-sited with high-voltage substation 》(云数据中心与高压变电站共站时电磁干扰的危险效应及防护措施)。

    3.研究成果写入了国家标准

    GB/T50056-2012《交流电气装置的设计规范》。

    五、主要知识产权证明目录

    知识产权类别

    知识产权具体名称

    国家

    授权号

    权利人

    发明人

    发明专利有效状态

    发明专利

    强电对小型通信站危险影响时地网瞬态等电位的连接方法

    中国

    201310050640.9

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    刘吉克,孔力, 王志岗,朱清峰

    有效

    通信行业标准

    高压输电系统对通信系统危险影响防护技术要求

    中国

    YDT 2979-2015

    -

    刘吉克,朱清峰,马红兵, 王志岗,陈 强,戴传友,

    颁布

    发明专利

    对变电站内短路电流分布进行同步测量的装置和方法

    中国

    ZL201210510304.3

    广东电网公司电力科学研究院,清华大学

    李谦,张波,肖磊石,蒋愉宽,彭向阳,曾嵘,何金良

    有效

    国家标准

    交流电气装置的接地设计规范

    中国

    GB/T50065-2011

    -

    杜澍春,陆家榆,何金良,鞠勇,郭剑,葛栋,曾嵘

    颁布

    发明专利

    强电对通信局(站)危险影响时通信局(站)地网距离去偶方法

    中国

    201310050716.8

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    刘吉克 孔力 王志岗 滕达

    有效

    发明专利

    限制接地体周围土壤电场强度并阻隔土壤放电通道的方法

    中国

    ZL201210414473.7

    陕西电力科学研究院,清华大学

    王森,张波,李志忠,吴锦鹏,吉宏亮,曾嵘,何金良

    有效

    发明专利

    接地装置工频接地电阻测量的扫频测试方法及其测试仪

    中国

    ZL201110277727.0

    清华大学,陕西电力科学研究院

    张波,曾嵘,何金良,余占清,胡军,杨达维,吴锦鹏,董晓辉,杨杰

    有效

    发明专利

    一种基于巨磁电阻效应的测量磁场方向和强度的传感器

    中国

    ZL201110023325.8

    清华大学

    何金良,嵇士杰,胡军,刘俊,欧阳勇

    有效

    软件著作权

    电力系统接地分析软件

    中国

    软著登字第0176554号

    清华大学

    有效

    发明专利

    光电集成三维电场传感器系统

    中国

    ZL201110123298.1

    清华大学

    曾嵘,王博,牛犇,余占清,何金良

    有效

    六、主要完成人情况表

    排名

    姓名

    技术职称

    工作单位

    对本项目技术创造性贡献

    曾获科技奖励情况

    1

    何金良

    教授/博导/长江学者/973首席科学家

    清华大学

    1)参加项目的前期论证及技术方案的制订。2)系统研究了高压输电系统接地故障产生的地电位升对共址联合接地的通信局(站)的危险影响(创新点1)。3)大规模测试和分析了110kV及220kV变电站在正常运行和短路故障时的电磁影响,完整地反映了不同负荷下的工频磁场分布规律(创新点3)。

    获国家及省部级科技一、二等奖5项,其中《通信局(站)防雷接地理论突破及技术创新与国内外应用》2015年国家科技进步二等奖,排名第6;《防止配电网雷击断线用穿刺型防弧金具、箝位绝缘子和带间隙避雷器》2008年国家技术发明奖,二等奖,排名第5;《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖,排名第1。

    2

    马红兵

    教授级高工/享受国务院

    津贴的专家

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    1)参加项目的前期论证及技术方案的制订。2)系统研究了高压输电系统接地故障产生的地电位升对共址联合接地的通信局(站)的危险影响(创新点1)。3)制定防护措施。(创新点1)YD/T 2979-2015《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》的主要编写人第3人(创新点1)。

    获国家及省部级科技一、二等奖3项,其中《通信局(站)系统防雷接地理论突破及技术创新与国内外应用》获2015年度国家科技进步二等奖,排名第8。

    3

    戴传友

    高级工程师/博士

    华为技术有限公司

    作为项目主要参加人,主持了中国联通西北IDC基地的强电综合危险影响的论证,对于创新点1、2、3有贡献,是YD/T 2979-2015《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》的主要编写人第5人。是ITU标准T K.idc《云数据中心与高压变电站共站时电磁干扰的危险效应及防护措施》的主编。

    获省部级科技一、二、三等奖6项其中《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖,排名第3。《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》 ITU 国际、国家标准》2014 中国通信标准化协会科学技术二等奖,第六完成人YD2324-2011《无线基站防雷的技术要求与测试方法》,2012中国通信标准化协会科学技术一等奖,第十四完成人。

    4

    刘吉克

    教授级高工/

    享受国务院

    津贴的专家

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    作为研究项目总负责人,研究项目的第一完成人,1992年就开始从事该领域的研究,是本项目的立项,开题,方案、测试、研究、研究报告的编写主要完成者,是本项目1、2、3创新点的提出者和研究人;是北京联通、中国联通、是中国联通西北基地、香港云中心项目的高压影响的负责人,是YD/T 2979-2015《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》的主要编写人第1人;是ITU标准T K.idc《云数据中心与高压变电站共站时电磁干扰的危险效应及防护措施》的主编。

    获国家及省部级科技一、二等奖13项,其中《通信局(站)防雷接地理论突破及技术创新与国内外应用》荣获2015年国家科技进步二等奖,排名第1;《高压输电系统对通信局(站)危险影响研究及防护关键技术与应用》荣获 2013年中国通信学会科学进步一等奖(排名1)。《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖,排名第4。

    5

    孔力

    教授级高工/享受国务院

    津贴的专家

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    1)主持了项目的前期论证及技术方案的制订。2)研究了高压输电系统接地故障产生的地电位升对共址联合接地的通信局(站)的危险影响,参加制定防护措施(创新点1)。2)对110kV及220kV变电站在正常运行电磁影响的数据进行了分析(创新点2)3)是ZL 201310050716.8(强电对通信局站危险影响时通信局站地网距离去偶方法), ZL 201310050640.9(强电对小型通信站危险影响时地网瞬态等电位的连接方法)发明专利的发明人。

    获国家及省部级科技一、二等奖6项,其中《通信局(站)防雷接地理论突破及技术创新与国内外应用》荣获2015年国家科技进步二等奖,排名第3;《高压输电系统对通信局(站)危险影响研究及防护关键技术与应用》荣获 2013年中国通信学会科学进步奖,一等奖(排名2)。

    6

    朱清峰

    教授高级工程师

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    作为中国联通(香港)将军澳云数据中心的咨询的处主管,参与中国联通(香港)将军澳云数据中心的咨询,研究报告的编写,对创新点1、2、3有贡献。是YD/T 2979-2015《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》的主要编写(第2人)。

    获国家及省部级科技一、二等奖6项,其中《通信局(站)防雷接地理论突破及技术创新与国内外应用》2015年国家科技进步二等奖,排名第4;2012《无线基站防雷的技术要求和测试方法》中国通信标准化协会科学技术一等奖,排名5;《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖,排名第2。

    7

    滕达

    高级工程师

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    先后担任中国联通呼和浩特数据基地与中国联通香港环球数据中心等项目的技术主管,计算、分析其危险影响及应用方案,主导高压变电站与云数据中心共址、共站、共机房楼的工程应用。

    获省部级科技一等奖2项,《高压输电系统对通信局(站)危险影响研究及防护关键技术与应用》荣获 2013年中国通信学会科学进步一等奖(排名4)。《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖,排名第6

    8

    任华胜

    高级工程师/硕士

    华为技术有限公司

    作为项目参加人,负责抗强磁场云数据中心服务器的研究、测试验证工作。对于创新点3有贡献。

    9

    祁征

    工程师/硕士

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    研究项目的参加人和标准的编写人,参与了项目的研究及现场勘测,并积极将研究成果推广应用。作为标准编写人将研究成果的核心内容转化到行业标准YD/T-2979-2015-《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》。

    获省部级科技一、二等奖6项《高压输电系统对通信局(站)危险影响研究及防护关键技术与应用》荣获 2013年中国通信学会科学进步一等奖(第11);《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖(第8)。

    10

    石丹

    副教授

    北京邮电大学

    主要研究了电磁防护技术的理论基础,提出了有效的防护手段(创新点1、2)。

    获国家及省部级科技一、二等奖4项,其中《通信局(站)系统防雷接地理论突破及技术创新与国内外应用》获2015年度国家科技进步二等奖,排名第10。《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖,排名第11。

    11

    王志岗

    高级工程师

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    作为项目参加人,参加了高压变电站磁场测试,对创新点1、3有贡献。

    获省部级科技一、二等奖6项,其中《高压输电系统对通信局(站)危险影响研究及防护关键技术与应用》荣获 2013年中国通信学会科学进步一等奖(排名5)。《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖,排名第9。

    12

    成军

    高级工程师

    中国联通(香港)运营有限公司

    作为项目参加人,负责研究成果在香港云数据中心的应用,对创新点1、2、3有贡献。

    《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖,排名第13。

    13

    杨瑛洁

    高级工程师

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    作为项目参加人,负责研究成果在香港云数据中心的咨询设计,对创新点1、2、3有贡献。

    《高压变电站与云数据中心共址危险影响及电磁防护关键技术与应用》2015年河南省科技进步一等奖,排名第10。

    14

    张波

    副教授

    清华大学

    1)提出了高压输电系统接地故障产生的地电位升对共址联合接地的通信局(站)的危险影响的计算方法(创新点1)。3)大规模测试和分析了110kV及220kV变电站在正常运行和短路故障时的电磁影响(创新点3)。

    15

    牛年增

    工程师

    中国联通网络技术研究院

    研究项目的参加人和标准的编写人,将研究成果的核心内容转化到行业标准YD/T-2979-2015-《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》。

    《高压输电系统对通信局站危险影响研究及防护关键技术与应用》获2013年中国通信学会科学进步奖一等奖

    ·

    七、主要完成单位及创新推广贡献

    排名

    主要完成单位

    创新推广贡献

    1

    中讯邮电咨询设计院有限公司

    对高压变电站的入地电流系数、电位梯度和切断时间进行了分析推导;从局(站)的接地方式、入局电缆的连接方式着手,系统地分析了强电综合危险对通信局(站)影响的途径、影响对象及影响程度;制定了强电综合危险对通信局(站)影响的允许值;推出了局(站)对强电综合危险影响的防护措施;测试分析了110kV高压变压器和10kV中压变压器和其配电装置在运行中的电磁辐射影响范围,研究成果突破了原有的框架,研究了110kV高压变压器和10kV中压变压器高压强电接地与信息接地合分对通信设备的影响,在高压输电系统与通信系统两者相邻、共址、共建筑物的国内外技术瓶颈上有重大技术突破与创新。主导编写YD/T 2979-2015《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》,YD/T1818-2015《电信数据中心电源系统》和两个中华人民共和国通信行业标准。主导编写了ITU标准ITU-T K.idc《Danger effects and protective measurement against electromagnetic disturbances when internet data centre being co-sited with high-voltage substation 》。是三个发明专利的拥有者。

    2

    清华大学

    1)参加项目的前期论证及技术方案的制订。

    2)系统研究了高压输电系统接地故障产生的地电位升对共址联合接地的通信局(站)的危险影响,制定了极限地电位升的限值。

    3)大规模测试和分析了110kV及220kV变电站在正常运行和短路故障时的电磁影响,完整地反映了不同负荷下的工频磁场分布规律。

    4)参与制定屏蔽及危险影响防护措施。

    5)是国家标准GB50065-2012《交流电气装置的接地设计规范》的参加编写单位。

    6)拥有6个发明专利。

    3

    华为技术有限公司

    随着大型数据机房的建设,由于用电负荷巨增,需要110kV 、220kV高压变电站独立供电,并建在大型数据机房的临近,且有共址的倾向。高压输电系统对通信系统的危险影响非常严重,高压输电系统发生接地短路时,故障电流可达数10kA,地电位升高会造成通信系统机毁人亡事故发生,上世纪60年代至今国内外在高压输电系统对通信系统的危险影响的理论和防护技术上一直没有解决方法,该问题已经束约了数据中心的发展。根据高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术研究的研究成果,华为技术有限公司作为中国联通的西北基地的咨询公司,为其节省投资上亿元费用。

    由于华为服务器抗电磁辐射能力和各项指标远超过其它国内外厂家,因此增加了华为公司的竞争力,华为公司近几年为三大运营商的云数据中心提供了数以十亿元服务器。

    参加编写了YD/T 2979-2015《高压输电系统对通信设施危险影响防护技术要求》,中华人民共和国通信行业标准。

    主导编写了ITU标准ITU-T K.idc《Danger effects and protective measurement against electromagnetic disturbances when internet data centre being co-sited with high-voltage substation 》。

    4

    北京邮电大学

    对云数据中心的电磁环境进行了测试和仿真,根据电磁场分布特点提出了有效的防护手段,并应用于实际的云计算中心,取得了显著的效果。

    5

    中国联通(香港)运营有限公司

    中国联通香港将军澳数据中心与132kV变电站共站址,这是国内外第一个首次采用高压变电站与数据中心共站址建设的案例,能否建设有以下三大问题需要研究突破:

    1132kV高压系统对中国联通香港将军澳数据机房通信系统的危险影响;

    2)132kV高压变压器和10kV中压变压器和其配电装置在运行中的电磁辐射对服务器的影响问题;

    3)132kV高压变压器和10kV中压变压器高压强电接地与信息接地合分对通信设备的影响。

    本司与香港电力公司、中讯院一起对将军澳数据中心进行测试工作,负责组织、落实研究成果在香港云数据中心的应用。

    八、完成人合作关系说明

    《高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术与应用》是由中讯邮电咨询设计院有限公司、清华大学、华为技术有限公司、北京邮电大学、中国联通(香港)运营有限公司等单位共同完成的。中讯邮电咨询设计院有限公司、清华大学、华为技术有限公司、北京邮电大学在电磁防护及电磁兼容领域有着长期的合作基础。

    此项目为中讯邮电咨询设计院有限公司根据通信技术的发展需求提出,此项目涉及电信、电力、通信设备、电磁兼容四方面的内容。中讯邮电咨询设计院有限公司是通信防护领域的领军研究设计单位,清华大学在电力系统接地技术方面开展了大量的基础及应用研究,华为技术有限公司是我国重要的通信服务器供应商,北京邮电大学是我国电磁兼容领域著名研究单位。中讯邮电咨询设计院有限公司联合清华大学、华为技术有限公司、北京邮电大学进行产、学、研强强联合攻关,消除行业壁垒,有效解决了高压变电站与云数据中心共站建设的国际难题。中国联通(香港)运营有限公司是本项目的最重要的成果应用单位,是香港将军奥云数据中心的建设单位,组织参与了香港将军奥132kV高原变电站与云数据中心建设的论证的咨询项目的实施工作。

    研究过程中中讯邮电咨询设计院有限公司、清华大学、华为技术有限公司、北京邮电大学四家单位本着发挥各自的优势联合攻关,各方研究内容相对独立,各自知识产权无重叠交叉,都可以从此项目中的研究成果获得各自后续的利益。中讯邮电咨询设计院有限公司通过合作解决了行业重大问题,掌握了高压变电站与云数据中心的关键技术,在中国通信行业推广应用;清华大学掌握了大型接地系统的优化设计方法并开发相关软件,在邮电、电力等行业推广;华为技术有限公司研制出抗强工频磁场的服务器,在全世界推广应用;北京邮电大学掌握了解决大型通讯数据中心与变电站之间电磁兼容问题的解决方案。

    在该项目的创新点上,都有独特建树,也发表了各自的论文和申请了各自的专利,知识产权明晰,另外根据各参与人员完成的研究内容,部分参与人员合作申请了发明专利、发表论文、参与国内标准的编写。同时研究人员之间也有很多共同贡献,主要完成人在核心刊物和学术会议上联合发表多篇项目相关的研究论文,并共同获得了2015年河南省科学技术奖一等奖《高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术与应用》(获奖内容为项目的整体研究成果),以及2013年中国通信学会科学技术奖一等奖《高压输电系统对通信局(站)危险影响及防护关键技术与应用》(获奖内容为项目的前期研究成果),以及共同参与编写ITU的国际标准。

    联 系人:刘红

    联系电话:62282052

    邮 箱:liuhong@bupt.edu.cn

    地 址:教一楼503室

    科学技术发展研究院

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    二〇一六年一月十五日

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