世紀新能源網消息：1月27日，國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)“智能電網關鍵技術研發(fā)(一期)”項目，“智能配電網自愈控制技術研究與開發(fā)”課題在佛山成功驗收。示范區(qū)配電網實現(xiàn)了2秒內轉供電，供電可靠率99.999%，并有效解決了分布式能源大量接入配電網帶來的控制保護、運行問題。

這是繼“大型風電場柔性直流輸電接入技術研究與開發(fā)”課題之后，“智能電網關鍵技術研發(fā)(一期)”21個課題中第二個通過驗收的課題。國家科技部高技術研究發(fā)展中心處長陳碩翼充分肯定了課題承擔單位廣東電網公司三年多來的付出和成果。驗收專家組組長清華大學閔勇教授評價“課題完美地實現(xiàn)了預期的各項目標，在全國也具有推廣價值。”省公司總經理張文峰表示：“‘智能配電網自愈控制技術研究與開發(fā)’給我們帶來了一次追趕國際先進的寶貴契機，對提高配電網智能化水平和供電可靠率具有重要意義。”

張卓局長、網公司科技部副主任鄭耀東、網公司科學研究院副總工董旭柱等相關領導專家參與驗收。

2秒內轉供電 供電可靠率99.999%

自愈控制技術賦予了含分布式電源、儲能裝置和微電網的配電網絡“生命意識”，自愈控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對配電網絡的自我感知、自我診斷、自我決策、和自我恢復。

在課題的示范點——位于佛山南海的“廣東省金融高新技術服務區(qū)，這個按照四個“自我”的理念全新設計的智能配電網自愈控制系統(tǒng)自2014年1月20日投入試運行以來，運行順暢，覆蓋4個變電站、23條饋線、89個配電房。同時，系統(tǒng)接入了5個分布式電源。示范應用結果表明，“自愈”給配網帶來了革命式的變化。

“傳統(tǒng)的配網自動化系統(tǒng)切除故障轉供的時間是‘分鐘級’的，而自愈系統(tǒng)是‘秒級’的。”電力調度控制中心副主任黃小耘告訴記者，“如果沒有自愈控制系統(tǒng)，發(fā)生故障時需要數十秒甚至一分鐘以上才能隔離故障區(qū)段，恢復非故障區(qū)域的供電。自愈系統(tǒng)可以在120毫秒之內就把故障切除了，在這個故障點之前的饋線段用戶不受影響，甚至完全感覺不到。故障點往后的饋線段，也可以在2秒的時間內，通過環(huán)網開關，進行自動負荷轉供電。”

保護測控一體化終端的網絡式保護功能，是課題組引以為傲的重要創(chuàng)新，“它是實現(xiàn)配網全局監(jiān)控、故障快速精確定位，達到停電范圍最小、停電時間最短的關鍵。”全程參與課題實施的調控中心自動化班員彭飛進回憶，課題組充分考慮含分布式電源的配電網在各種典型網絡架構、運行方式、以及接入不同分布式電源/儲能的情況，實驗驗證了多達392種故障組合情況下的網絡式保護策略，極大支撐了自愈控制系統(tǒng)和智能終端的研發(fā)和成功投運。

示范區(qū)現(xiàn)場一次系統(tǒng)模擬故障試驗數據顯示，自愈控制系統(tǒng)在0.05秒以內實現(xiàn)故障區(qū)段定位，在0.1秒內實現(xiàn)故障切除，在0.4秒內實現(xiàn)故障隔離，在2秒內實現(xiàn)網絡重構，恢復非故障區(qū)段的供電，故障停電影響范圍僅限于故障區(qū)段，處于國際領先水平。通過自愈控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)示范區(qū)域配電網供電可靠率指標達到99.999%的目標。

事前預防 事中自愈 事后恢復

“常規(guī)的配網自動化技術側重于事故發(fā)生時的處理，”據黃小耘介紹，課題成功研發(fā)的配網自愈控制主站和配電網智能自愈控制終端，通過主站與終端的相互配合，實現(xiàn)了配電網“事前預防、事中自愈、事后恢復”。

“相比之前的配網自動化系統(tǒng)而言，配網自愈主站系統(tǒng)為我們調度員調度監(jiān)控、事故處理帶來了更多的技術支撐。作為首批使用者，配網調度員吳樹鴻為新系統(tǒng)點贊。

配網自愈主站系統(tǒng)實現(xiàn)了包括地理圖、單線圖、聯(lián)絡圖在內的多場景、多維度、多層次的配電網運行調度可視化實時監(jiān)控，調度工作從被動的故障處理逐步轉為主動的風險管理，降低了故障發(fā)生的可能性;事故發(fā)生時系統(tǒng)會自動在地理圖、單線圖自動顯示故障位置和故障范圍，并自動生成相應的處理策略，大大提高了工作效率。“特別值得一提的是，系統(tǒng)的現(xiàn)場控制邏輯在運行方式改變等各種場景下均可自適應，不需要后續(xù)的人工改變邏輯、調整策略，我們和現(xiàn)場的運行人員都得到了解放。”

“系統(tǒng)的事前預防意義重大，”課題負責人董旭柱表示，“通過風險評估、安全預警和預防控制，及時發(fā)現(xiàn)負荷過載、電壓越限、電能質量缺陷、電纜頭過熱等問題，將風險扼殺在萌芽狀態(tài)，就能有效避免非計劃停電，大大提升供電質量和客戶滿意度。”

適應配網發(fā)展新常態(tài)

隨著經濟、社會的不斷發(fā)展，金融數據中心等類型客戶對供電可靠性提出了極高的要求，傳統(tǒng)配網自動化技術在這方面的提升存在瓶頸。這是配網發(fā)展新常態(tài)下客戶的“苛刻”需求，也是課題研發(fā)的社會背景之一，課題的成功驗收，示范區(qū)的實踐成果證明我們已經掌握了提高供電可靠性的核心技術。

另一方面，分布式能源的大量接入對配電網所帶來的控制保護、運行的影響，也是亟待解決的難題。“如果把電流想象成水流，原來配電網的水流是單向的，大量的分布式能源接入后，就像注入了很多支流，方向就會發(fā)生變化，傳統(tǒng)的方式就沒法適應。”黃小耘告訴記者，在示范應用實踐中，自愈控制系統(tǒng)能有效控制分布式能源“為我所用”。“通過局部信息與全局信息相協(xié)調的故障定位隔離方法以及一系列精密計算，我們實現(xiàn)了極端情況下的孤島安全運行，利用分布式能源盡可能多地保障關鍵負荷供電。”

記者從驗收會上了解到，該課題的相關理論成果已被列入《中國電力百科全書—電力系統(tǒng)卷》(第三版)。在智能電網投資力度不斷加大的背景下，課題成果將表現(xiàn)出良好的應用前景和經濟效益，也將收獲促進配電自動化產業(yè)升級、提高含分布式能源/儲能/微電網的配網供電可靠性、保障關鍵負荷減少社會停電損失、提高客戶滿意度等系列社會效益。(王媛媛 趙艷)