1月27日，國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)“智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)(一期)”項(xiàng)目——“智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)研究與開發(fā)”課題在廣東佛山成功驗(yàn)收。自愈系統(tǒng)可在0.12秒內(nèi)切除故障，項(xiàng)目成功運(yùn)轉(zhuǎn)后，示范區(qū)內(nèi)配電網(wǎng)2秒內(nèi)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)供電，供電可靠率達(dá)99.999%，并有效解決分布式能源大量接入配電網(wǎng)帶來的控制保護(hù)、運(yùn)行問題。

　　這是繼“大型風(fēng)電場柔性直流輸電接入技術(shù)研究與開發(fā)”課題之后，“智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)(一期)”21個(gè)課題中第二個(gè)通過驗(yàn)收的課題。國家科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心處長陳碩翼充分肯定了課題承擔(dān)單位——廣東電網(wǎng)公司3年多來的付出和成果。驗(yàn)收專家組組長、清華大學(xué)閔勇教授評(píng)價(jià)：“課題完美地實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的各項(xiàng)目標(biāo)，在全國也具有推廣價(jià)值”。廣東電網(wǎng)公司總經(jīng)理張文峰表示，“‘智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)研究與開發(fā)’給我們帶來了一次追趕國際先進(jìn)的寶貴契機(jī)，對(duì)提高配電網(wǎng)智能化水平和供電可靠率具有重要意義。”

　　“秒殺”故障

　　配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)賦予了線路“生命意識(shí)”，線路可以自我感知、自我診斷、自我決策以及自我恢復(fù)。

　　在項(xiàng)目的示范點(diǎn)——位于廣東佛山南海桂城的廣東省金融高新技術(shù)服務(wù)區(qū)，這個(gè)按照4個(gè)“自我”理念全新設(shè)計(jì)的高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行順暢。該系統(tǒng)覆蓋了4個(gè)變電站、23條饋線、89個(gè)配電房。示范應(yīng)用結(jié)果表明，基于網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)功能的自愈系統(tǒng)給配網(wǎng)帶來了革命式的變化。

　　“傳統(tǒng)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)切除故障轉(zhuǎn)供的時(shí)間是‘分鐘級(jí)’的，而自愈系統(tǒng)是‘秒級(jí)’的。”廣東電網(wǎng)公司佛山供電局調(diào)控中心副主任黃小耘表示，“如果沒有自愈控制系統(tǒng)，發(fā)生故障時(shí)，需要數(shù)十秒甚至一分鐘以上才能隔離故障區(qū)段，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電。自愈系統(tǒng)可以在0.12秒之內(nèi)把故障切除，在這個(gè)故障點(diǎn)之前的饋線段的用戶不受影響，甚至完全感覺不到；故障點(diǎn)往后的饋線段，也可以在2秒內(nèi)，通過環(huán)網(wǎng)開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供電。”

　　保護(hù)測(cè)控一體化終端的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)功能，是項(xiàng)目組引以為豪的重要?jiǎng)?chuàng)新，“它是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)全局監(jiān)控、故障快速精確定位，達(dá)到停電范圍最小、停電時(shí)間最短的關(guān)鍵。”全過程參與課題實(shí)施的佛山供電局調(diào)控中心自動(dòng)化班員彭飛進(jìn)回憶，為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，項(xiàng)目組制定了392種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)策略，把所有可能的狀況、不同的運(yùn)行方式都考慮了一遍。

　　示范區(qū)現(xiàn)場一次系統(tǒng)模擬故障試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，自愈控制系統(tǒng)在0.05秒以內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段定位，在0.1秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障切除，在0.4秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障隔離，在2秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，恢復(fù)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(lǐng)先水平。通過自愈控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)示范區(qū)域配電網(wǎng)供電可靠率指標(biāo)達(dá)到99.999%的目標(biāo)。

　　故障處理變風(fēng)險(xiǎn)管理

　　“常規(guī)的配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)側(cè)重于事故發(fā)生時(shí)的處理。”據(jù)黃小耘介紹，課題成功研發(fā)的配網(wǎng)自愈控制主站和配電網(wǎng)智能自愈控制終端，通過主站與終端的相互配合，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)“事前預(yù)防、事中自愈、事后恢復(fù)”。

　　“相比之前的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)而言，配網(wǎng)自愈主站系統(tǒng)為我們調(diào)度員調(diào)度監(jiān)控、事故處理帶來了更多的技術(shù)支撐。”作為首批使用者，佛山供電局配網(wǎng)調(diào)度員吳樹鴻為新系統(tǒng)點(diǎn)贊。

　　配網(wǎng)自愈主站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了包括地理圖、單線圖、聯(lián)絡(luò)圖在內(nèi)的多場景、多維度、多層次的配電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度可視化實(shí)時(shí)監(jiān)控，調(diào)度工作從被動(dòng)的故障處理逐步轉(zhuǎn)為主動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)管理，降低了故障發(fā)生的可能性；事故發(fā)生時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在地理圖、單線圖顯示故障位置和故障范圍，并自動(dòng)生成相應(yīng)的處理告知策略，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(yùn)行方式改變等各種場景下均可自適應(yīng)，不需要后續(xù)的人工改變邏輯、調(diào)整策略，我們和現(xiàn)場的運(yùn)行人員都得到了解放。”吳樹鴻說道。

　　“系統(tǒng)的事前預(yù)防意義重大，”項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人董旭柱表示，“通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、安全預(yù)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)負(fù)荷過載、電壓越線、電能質(zhì)量等缺陷問題，將其扼殺在萌芽狀態(tài)，就能有效避免損失，大大提升供電質(zhì)量。”

　　解決分布式能源接入后配網(wǎng)控制運(yùn)行難題

　　隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的不斷發(fā)展，金融數(shù)據(jù)中心等類型客戶對(duì)供電可靠性提出了極高的要求，傳統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在這方面的提升存在某些瓶頸。

　　另一方面，分布式能源的大量接入對(duì)配電網(wǎng)所帶來的控制保護(hù)、運(yùn)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(wǎng)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(huì)發(fā)生變化，傳統(tǒng)的方式就沒法適應(yīng)。因此，我們建立了含分布式能源的智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)體系。”黃小耘說。

　　在示范應(yīng)用實(shí)踐中，新系統(tǒng)不僅能很好地對(duì)含5個(gè)分布式能源的配電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)運(yùn)行，而且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(diào)的故障定位隔離方法以及一系列精密計(jì)算，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了極端情況下的孤島安全運(yùn)行，盡可能多地保障關(guān)鍵負(fù)荷供電。

　　筆者從驗(yàn)收會(huì)上了解到，在智能電網(wǎng)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(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益，也將收獲促進(jìn)配電自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)升級(jí)、提高含分布式能源/儲(chǔ)能/微電網(wǎng)的配網(wǎng)供電可靠性、保障關(guān)鍵負(fù)荷減少社會(huì)停電損失、提高客戶滿意度等系列社會(huì)效益。