低压配网

国网山东公司遵循国网公司“云管边端”智慧物联体系架构，提出“存量加装监测装置，增量应用智能断路器”的低压配网透明化技术路线，设计研发低压监测装置、低压智能断路器，在济南建设应用低压监测装置15余万台，实现全域低压配网透明化示范应用。基于低压配网透明化建设，重点打造主动抢修、故障研判、拓扑校核、三相不平衡监测等8项应用场景，低压配网实现“两升两降”，全面提升低压配网运行监测水平和客户服务质量。

电网建设发展快，传统架线使工期展期。随着经济发展，配电网建设投资比例增多，中低压配网线路新建、改造工程量逐年增多，这给现场施工带来更大的挑战。据统计，中低压配网线路架设占到配网工作量83%，而当前中低压配网线路架设速度已经成为制约配电网建设工期的主要因素。 中低压配网线路99%是绝缘导线。近年因为国网和省公司导线绝缘化率倡导，除非雷击区域，其他地方，全部是绝缘导线，中低压配网线路架设中，影响施工进度和安全的主要因素之一就是绝缘导线的安装，而绝缘导线耐张线夹安装无专用工具。 传统施工工艺粗放，造成线夹松动。目前，绝缘导线耐张线夹安装没有专用工具，按照安装要求，耐张线夹夹紧导线后，需要用橡胶锤将耐张线夹的塑料模于砸进线夹中。但现场施工时，作业人员往往会用铁锤、扳手等进行操作。这样不仅不符合现场安装规范，工作量大不说，而且可能会造成塑料模于开裂，模于砸的不平衡也会影响耐张线夹的正常使用。探索一种新的，安全的绝缘导线耐张线夹安装工具，已成为电力行业必须面对，并驱待解决的问题。

随着国网公司“大检修”体系建设的不断深入，低压配网标准化抢修作业势在必行。为了解决电网“两头薄弱”问题，进一步规范配网抢修工作，加快建成结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效的现代配电网，滁州公司配电室以信息化系统建设和深化应用为契机，研发了基于Android系统的配网抢修信息平台，该平台综合了0.4千伏低压配网电气地理信息图以及典型故障应急抢修单。当小区配网运行发生故障时，能够快速、准确判断故障位置，合理、有效的配置抢修资源。配网抢修信息平台的应用进一步夯实了配网基础数据管理工作，推进了配电网运行检修精益化、标准化，降低了抢修作业的安全风险，提高了配网供电可靠性和供电服务质量。

国网山东电力遵循国网公司“云管边端”配电物联网技术路线，以台区智能融合终端为核心，自主研发“一主多从”形式的低压出线监测单元，通过低压出线监测单元、低压智能断路器，监测低压出线柜、电缆分支箱等设备的电流、电压、谐波、功率因数、停电事件等数据，实现配变到用户电表的低压配电线路监测。基于低压配网透明化，重点打造三相不平衡治理、低压故障研判和主动抢修等8项应用场景，低压配网实现“两升两降”（电压合格率提升、供电可靠性提升；万户投诉率下降、万户报修率下降），有效支撑配电能源互联网建设。

配网“低电压”是关系千家万户生活质量的民生问题，是供电单位配网薄弱、供电能力不足的集中体现，产生原因主要是中低压配网网架建设改造滞后于负荷发展，根本的解决措施是增加变电站和配变布点，不断缩短中低压配网供申半径，动态满足负荷发展害求。

项目针对我国配电网低压配电设备智能运检、保护器试跳和线路电压调节等技术难题，研发了带边缘计算技术的终端、保护器性能自动检测和线路电压自动调节等装置，实现了低压配电网状态的感知范围、精准研判和智能处理。 主要创新点：一是研制了低压配电柜短信终端和智能控制终端，发明单、双交叉运算判据方法对多个传感器与监测仪数据进行处理，开发了早期故障诊断程序嵌入终端和保护器主处理器，提出了故障类型自动识别的方法，解决了故障早期预警并精准隔离。二是采用基于多源信息融合技术，提出了对保护器内部部件进行检测前、中、后的故障诊断方法，研制远程自动接地动作试验装置，形成了变、线、户故障早期诊断网络。三是提出了采用线路电压采样控制无功投切技术，研制了便携式调压自动无功补偿装置，提出了低压配网首末端电压协同治理的方法，解决了线路电压的自动调节。 根据浙江省技术经纪人协会科技成果鉴定委员会认为，项目整体技术达到国内领先水平，其中远程漏电保护器故障及交流接触器堵塞或故障判断装置达到国际先进水平。项目已获授权专利28项，其中授权发明专利18项、实用新型专利10项，软件著作权3项；发表论文9篇。项目整体技术应用地区，公变侧故障早期诊断误报率下降了14.57%，诊断时间从原15min降至2min，缩短每座公变25min巡视时间；保护器停电检测时间缩短了35min，正确率达到100%；线路和用户侧故障早期诊断时间从原60min降至2min。项目还获得了行业内外广泛关注，入选中国电力企业联合会《配电网建设改造创新成果及应用案例汇编》，2019年被国网列入科技成果转化目录，2020年1月又与上海置信电气股份有限公司成功签订了《职工技术创新成果许可意向协议书》，因此，本成果系列产品推广前景巨大。

项目研究开发基于电力电子技术的电能质量综合治理装置，攻克了高精度高鲁棒性检测、调制、控制等技术难题，取得了集理论、控制技术、产品、应用于一体的系列成果，解决了现有治理装置功能单一，体积大，调节精度差的问题，实现了三相不平衡调整、无功精确补偿、双向无级调压、动态谐波治理。 本项目解决了一系列低压配网电能质量综合治理装置的关键技术，有效提高配网电能质量，保证电网的稳定运行。

为有效应对新型电力系统建设背景下，大量分布式光伏、储能及充电桩接入低压配网，华云信息科技公司提出了低压配网“光储充”多元协同互动方案，该项目遵循智慧物联体系，采用华云自主研发的物联通信单元、低压线路监测单元等端设备实现新能源数据采集，并将数据汇集至台区智能融合终端、智能物联代理等边设备，通过开发部署各类采集管理及策略管理 APP，实现与配电自动化 IV 区主站云边协同应用。 项目由智能物联代理装置与配电网多元协同互动应用软件两部分组成，其中智能物联代理装置是多元设备互联互通采集与通讯的基础，是“云 - 管 - 边 - 端”业务协同汇聚的重要节点之一，实现就地侧业务集约化、一体化运行控制管理；配电网多元协同互动应用软件是业务监测主体与示范展示载体，是人机交互、高效、协同、互动的管理业务应用平台。

低压电力物联网是电力物联网建设的重要组成部分。作为建设低压电力物联网的重要技术支撑平台，用电信息采集系统在全国范围内实现4.5亿电力用户采集覆盖，在福建省实现1900万用户数据采集覆盖。如何支撑如此庞大规模数据采集与挖掘，辅助低压配网高效运行，指导客户科学安全用电，成为亟待解决的难题。一是原有采集架构难以满足数量繁多、类型复杂低压侧设备的通信与数据高效采集需求；二是缺乏实用高效的台区拓扑关系自动校核技术，给台区故障主动抢修、线损管理、计量装置监测等典型业务带来难题；三是缺乏有效的数据挖掘分析手段来支撑三相不平衡治理和有序用电管理等应用需求。 为攻克上述难题，国网福建营销服务中心等单位经联合技术攻关，构建面向低压电力物联网的数据采集、挖掘、应用的技术体系，创新性提出“柔性可扩展”的用电信息采集新技术，通过灵活组帧抄读、采集策略雷达、组件化协议库、存储计算架构重组“四种方法”，实现低压电力设备的“全设备、全数据、全时段”采集和“电、水、气”计量装置与配电站监控设备的泛在接入，该技术已纳入电力行业标准，并在全国范围内贯彻应用。首次提出基于电压相关系数法、电量平衡分析法以及线路阻抗分析方法的台区拓扑自动识别综合机制，引入基于工频畸变通信技术与电能计量用电子标签技术的户变关系校核方法，实现台区配电网网路拓扑信息自动校核与户变关系高效核查，有效支撑线损管理、计量装置在线监测、反窃查违等业务场景。创新性地提出台区有序用电体系，涵盖三相负荷不平衡治理、用户用电安全风险分析、用户有序用电管理和电动汽车有序充电控制等内容，实现台区运行状态准确评估，引导客户科学安全有序用电，有效支撑低压电力物联网下的多类型应用场景，极大提高客户用电的智能化水平。 本项目共授权发明专利5项、实用新型专利1项，制定电力行业标准2项，发表论文8篇。项目成果在全国范围内得到广泛应用。“柔性可扩展采集新技术”有效支撑1900万户福建电力用户实现日均采集成功率超99.7%，降低宁波三星等厂商运维费用869万元。“户变关系自动校核技术”、“台区拓扑自动识别技术”支撑福建、重庆、天津实现低压台区户变档案自动校核，发现并指导整改户变关系异常3298户、计量装置故障4000次，用户窃电2931次。该项目通过中国电机工程学会组织的成果鉴定，认为“该项目有很强的技术创新性与工程实用性，处于国际先进水平”。

南方电网贵州电网公司采取“柔性互联交直流混联微网建设”的建设思路，通过4项中国南方电网有限责任公司重点科技项目和1项贵州省科技支撑计划项目助力“分布式智能电网”在盘州羊场乡落地示范，并将盘州羊场乡确认为南方电网“柔性配网示范区”，将试点运用交直流共杆架设、台区互济、分布式光伏+储能新技术，以及确立含高比例光伏配电网自动化技术，重点解决电能质量、网络损耗、故障隔离、分布式台区管控等问题，大幅提升低压配网的灵活可控能力、潮流交互能力和农村电网的电压合格率，最终建成柔性交直流互联乡村智能微电网。