电力系统安全运行

​近日，由国家电网有限公司牵头编制的国家标准GB/T 43456-2023《用电检查规范》正式发布，将于2024年7月1日起正式实施。这一标准的发布为提升用户用电安全水平提供了指导和依据，对电力系统安全运行起到支撑作用。

对具有构网能力的网接变流器的需求，电力系统安全运行依赖于同步电机的一些特性，比如自同步、惯性和快速频率反应、系统强度支持、使用PSS来稳定低频振荡，发电构成变化同步发电机逐步退出，而新能源发电比例在增加新能源发电比如风电和光伏都是通过变流器与系统连接目前电网里大多数网接变流器还在采用跟网控制模式，不具有电网支撑能力。

为提高保护测量回路可靠性和保证电力系统安全运行，须及时解决保护装置的测量误差问题。针对保护测量回路，构建了基于因子分析与统计学技术的误差评估方法。该方法基于三相数据间具有线性强相关性的基本原理，对保护测量回路获取的三相电流进行了因子分析，构建了误差启动判据；基于因子分析的结果，采用统计学技术中的3种经典统计量和控制阈值实现了误差源定位，达到了误差小于5%的评估精度。仿真结果证明了基于因子分析与统计学技术的保护测量回路误差评估方法的有效性与准确性。

本系统实现了直流全面常规信息的监测和告警、蓄电池在线均衡管理、在线内阻测试、远程核对性容量试验及遥控充电机等维护手段，通过大数据对直流电源系统进行隐患预防、故障诊断及治理，提高运维工作效率，为电力系统安全运行提供可靠保障。

针对城市配网电缆沟狭窄、多障碍、潮湿泥泞环境，研制开发了多功能电缆沟巡检机器人和小型轻量化电缆沟巡检机器人，两款机器人具有在电缆沟内移动越障和开展可见光图像、红外、温湿度及有毒有害气体气体检测的功能，可实现电网地下设施自动化定期巡检，发现隐患和故障，降低电缆故障率，保障电力系统安全运行。其中多功能型电缆沟机器人携带机械臂适用于沟道内多层电缆的精细巡检，而小型轻量化机器人可在狭小空间内进行设备状态检测。

针对电力通信网的五个新形势、新需求与新挑战，构建了固移融合、天地互备、宽窄协同、空天地融合通信网络体系。重点分享了三大场景实践：一是在配用电领域通过高隔离GPON替代传统EPON，实现天津滨海试点横向业务融合与安全传输；二是在偏远地区创新，NTN卫星直联终端与电力卫星物联网，解决黑龙江、新疆等地无公网覆盖难题；三是在应急保障场景，基于“便携卫星站+MESH自组网”装备系统，支撑26省700余次抢险任务秒级建链。 他强调“通信韧性是新型电力系统安全运行的命脉”，根源在于新能源高比例接入使配电网从“单向无源”转向“双向有源”，传统链式组网难以应对拓扑频繁变动与极端天气冲击。他认为关键技术突破在于“全域覆盖能力”与“协议自主可控”：需优先推进SDH向fgOTN骨干网升级、加速EPON向高隔离GPON演进，同步破解无线专网政策瓶颈。实践验证显示，该方法使应急通信建链效率显著提升，偏远地区数据传输速率跨入兆级时代。他建议构建“空天地一体化通信基座”，强化通信网与新型电力系统的共生演进。

等保和密评是重要的信息安全方法，也是国家和电力系统的规定性要求。面向等保和密评，凝思软件充分发挥长期服务电网的技术优势和工程优势，不断研发新技术、新产品，打造新基础环境，保障电力系统安全、合规、高效运行。

北斗授时已在军工、通信、电力、金融、交通、广电等行业广泛应用，一旦受攻击，后果不堪设想。采用本项目干扰预警、抗欺骗、欺骗干扰反向定位的北斗授时装置，提高授时可靠性，社会效益显著。 变电站设备安全运行依赖精准授时。2020年浙江度电产值约13元，停电损失35万千瓦/时（220kV枫树变为例），经济损失455万元/时。若整个供电系统受影响，经济损失将不可估量，经济效益显著。 电力系统安全运行依赖精准授时，本装置极大提高授时可靠性，满足电力二次安全防护要求，提升电力系统安全性，安全效益明显。

本项目属于电力工程材料领域，涉及电气测量与仪器。接地网是维系电力系统安全运行的基石，作为短路和雷电流泄放入地的必经通道，其泄流不畅可产生数万伏地电位升，危及设备及人身安全。接地网埋于地下，其不可视特性导致缺陷检测准确性低；现有检测技术完全依赖于接地网拓扑图，当图纸丢失，或与实际埋设不符，导致缺陷无法检测；传统接地网存在材料易腐蚀寿命短、接头焊接缺陷率高等问题，导致大量接地系统“带病”运行，严重威胁电网安全运行。本项目从接地网导体精确定位、拓扑快速复现、缺陷可视化诊断及长效性改造方面开展研究。 项目获发明专利 14 项、实用新型 8 项，软著 1 项，发表论文 21 篇（SCI/EI 7 篇），编制标准 3 项。项目研究成果已在河南、重庆、福建等五省市 178 座变电站中得到应用，发现并处理300 余处缺陷,显著提升了接地网缺陷管控水平。同时可推广应用于通信、建筑、石化等含地埋金属设施的行业，应用前景广阔。项目通过了中国电机工程学会组织的鉴定：项目总体居国际先进水平，其中在地网单支路导体精确定位、拓扑复现和基于电阻率成像的腐蚀诊断技术方面达到国际领先水平。

本项目立足于电力系统安全运行第一道防线，以提高电力保护系统信息分析处理智能化水平、实现电力保护系统智能决策为目标，针对数据分析效率低、数据源广度不够、数据价值挖掘不足等问题，将大数据、人工智能等新技术引入到继电保护领域，研究电力系统多源数据融合、数据驱动分析、智能决策等关键技术，有效融合保信、能量管理、检修管理、通信网管、行波、雷电、气象等不同时间尺度数据信息，开发了基于数据驱动的电力保护系统智能决策平台，从数据和信息的角度贯通了电网一、二次系统，实现运行决策智能化、风险防控精准化、专业管理系统化，为电力保护系统智能化转型提供理论支撑和实践依据。 平台自2017年11月投入运行以来，极大提升了网省地运行分析效率，为电网运行提供全面支撑，500kV故障分析正确率100%，保护通道异常筛查效率提升20倍，故障测距成功率从53%升至90%，发现一次设备隐患40余起，年均经济效益1亿余元。项目取得理论、技术及平台等一系列成果，经中国电机工程学会组织鉴定，项目成果创新性强，整体技术达到国际领先水平。主要成果技术通用性强，已在南方电网推广应用，取得了良好的经济效益和社会效益，具有全行业推广价值。