摘 要：在新型電力系統(tǒng)中，配電系統(tǒng)是關(guān)鍵角色，技術(shù)標準的實施為配電網(wǎng)系統(tǒng)的運行控制提供了標準化的規(guī)范和要求，能夠有效推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平提升和技術(shù)創(chuàng)新進步。本文針對新型電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)和需求，分析了配電網(wǎng)在運行控制和故障處理等方面的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)和流程，并建立了配套的技術(shù)標準規(guī)范體系，有助于指導配電網(wǎng)領(lǐng)域的科技研發(fā)和精確規(guī)劃標準，進而為新型電力系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：故障處理，運行控制，技術(shù)標準體系，新型電力系統(tǒng)

0 前 言

配電系統(tǒng)，作為新型電力系統(tǒng)的核心組成部分，通過整合分布式能源、新型負載、儲能技術(shù)以及先進的傳感和通信技術(shù)，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。制定和更新技術(shù)標準對于推動技術(shù)革新、促進協(xié)作、減少資源浪費以及提升產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平具有顯著影響。隨著技術(shù)創(chuàng)新的持續(xù)涌現(xiàn)，標準也需同步進化，以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的新趨勢。在2022年10月9日，國家能源局發(fā)布的《能源碳達峰、碳中和標準化提升行動計劃》提出，要加強新型電力系統(tǒng)標準體系的建設(shè)，以支持新型電力系統(tǒng)的建設(shè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標，現(xiàn)有的配電網(wǎng)故障處理和運行控制技術(shù)標準體系需要更新，以適應(yīng)國家和行業(yè)的新要求，并推動技術(shù)標準體系的升級[1-4]。

為滿足配電網(wǎng)在故障處理和運行控制方面的業(yè)務(wù)需求和應(yīng)對挑戰(zhàn)，必須規(guī)劃技術(shù)標準體系的發(fā)展路徑，并搭建標準體系的總體架構(gòu)。此舉將為電力企業(yè)的運營提供技術(shù)支撐，推動電力系統(tǒng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與升級。

1 配電網(wǎng)故障處理及控制技術(shù)的業(yè)務(wù)需求

在新型電力系統(tǒng)的環(huán)境下，增強配電網(wǎng)的故障處理和運行控制能力，主要涉及以下3個業(yè)務(wù)需求領(lǐng)域：配電網(wǎng)的故障診斷與定位技術(shù)、配電網(wǎng)的帶電作業(yè)技術(shù)，以及分布式電源的接入保護與控制技術(shù)。

1.1 配電網(wǎng)故障診斷與定位技術(shù)

隨著分布式電源的大量并網(wǎng)，配電網(wǎng)的傳統(tǒng)架構(gòu)正在轉(zhuǎn)變，可能會對故障信號帶來干擾。因此，分析分布式電源對配電網(wǎng)故障檢測和定位的影響變得至關(guān)重要。這促使我們需要研制新的故障診斷和定位技術(shù)，為其故障處理提供科學依據(jù)和技術(shù)支撐。

1.2 配電網(wǎng)帶電作業(yè)技術(shù)

配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的最前沿，直接服務(wù)于用戶，既是電力供應(yīng)的支撐平臺，也是電力服務(wù)的展示窗口。在用戶對電力可靠性要求日益提高的背景下，“不停電”已成為配電網(wǎng)運行管理的基本要求和最高服務(wù)目標。因此，隨著智能配電網(wǎng)的發(fā)展，提升配電網(wǎng)的帶電作業(yè)技術(shù)顯得尤為重要，這有助于實現(xiàn)配電網(wǎng)持續(xù)、穩(wěn)定供電的目標。

1.3 分布式電源接入保護與控制技術(shù)

隨著分布式電源接入配電網(wǎng)，這種接入模式改變了故障電流的流向，并對現(xiàn)有的電流保護及控制策略帶來影響，可能觸發(fā)保護裝置誤動作、重合閘無法成功或備自投裝置失效等情況。因此，迫切需要開發(fā)與分布式電源接入相適應(yīng)的保護與控制技術(shù)，確保配電網(wǎng)的安全可靠運營。

2 配電網(wǎng)故障處理及控制技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

2.1 配電網(wǎng)發(fā)展遲緩

部分地區(qū)的配電網(wǎng)面臨著設(shè)備老化和技術(shù)創(chuàng)新滯后的問題，這些因素削弱了電力供應(yīng)的可靠性。為了克服這些難題，必須迅速推進配電網(wǎng)的現(xiàn)代化改造，以增強電網(wǎng)的穩(wěn)固性和可靠性。

2.2 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱

配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)通常較為脆弱，這對電網(wǎng)的穩(wěn)固性和可靠性提出了挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，必須增強配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計與施工，提升設(shè)備的保養(yǎng)和現(xiàn)代化水平，并強化應(yīng)急準備計劃的制定與執(zhí)行。

2.3 配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)差

配電網(wǎng)的操控一般會經(jīng)過不同的部門，這就導致其基本數(shù)據(jù)往往在不同的系統(tǒng)中，且并沒有形成一致的標準和操控機制，這就導致不能高效地進行數(shù)據(jù)分享和聯(lián)合工作。面對這一挑戰(zhàn)，應(yīng)該設(shè)計一套完整的數(shù)據(jù)整理和管理系統(tǒng)，提升數(shù)據(jù)研究和開發(fā)的技術(shù)水平，增強服務(wù)水平。

2.4 分布式電源的接入帶來的不確定性

伴隨分布式電源并網(wǎng)日益增多，導致更加復雜的配電網(wǎng)運作，同時增加了不確定因素，同時也對配電網(wǎng)的運行控制提出了更高的標準。所以，要有合適的接入準則，并同時提升與分布式電源業(yè)主的溝通能力，保障電力系統(tǒng)運行。

2.5 技術(shù)與系統(tǒng)的集成

為了實現(xiàn)配電網(wǎng)的優(yōu)化運行，需要將電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等進行綜合應(yīng)用，并與現(xiàn)有電力系統(tǒng)實現(xiàn)有效集成，以提高協(xié)作效率。這要求加強技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，建立和完善技術(shù)標準與規(guī)范，促進不同技術(shù)之間的融合與協(xié)同工作，以及系統(tǒng)間的兼容性和信息共享。

2.6 政策與法規(guī)的影響

在電力領(lǐng)域，政策和法規(guī)的嚴格監(jiān)管對配電網(wǎng)的投建與運營有著深遠的影響。要敏銳地捕捉政策走向及其潛在效應(yīng)，與政府相關(guān)部門保持密切的溝通與協(xié)作，以確保電力行業(yè)的持續(xù)健康成長。

2.7 安全與隱私保護

在在管理眾多用戶信息和敏感數(shù)據(jù)的過程中，必須設(shè)立規(guī)范嚴格的管理和保護措施，以減少遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊的可能和發(fā)生數(shù)據(jù)泄露的風險。

2.8 配電網(wǎng)電力電子化的影響

擁有復雜的控制系統(tǒng)和算法的電力電子設(shè)備一旦發(fā)生故障，會牽連到眾多對應(yīng)的參數(shù)和組件，大大增加了故障診斷的難度。因此，需要運維團隊需要具備更專業(yè)的知識與技能并要有多方面的合作，以便快速準確地定位和解決問題。

2.9 電能質(zhì)量要求逐步提高

電能質(zhì)量關(guān)乎電壓和電流的穩(wěn)定，因此配電網(wǎng)需要精確調(diào)控電壓和電流，盡可能減少停電的發(fā)生及其時間。所以，要不斷更新配電網(wǎng)的運行控制技術(shù)，增強對緊急情況的反應(yīng)和管理能力，包括迅速定位和獨立故障的能力，并且提升恢復非故障區(qū)域的電力供應(yīng)的速度。

2.10 諧波問題

由于分布式電源的大量并網(wǎng)和大規(guī)模使用電力電子設(shè)備，導致了復雜的諧波問題，對于諧波檢測和識別需要有更高的標準。同時要對設(shè)備類型、參數(shù)和運行條件進行考慮是否受到諧波影響，選擇合適的治理諧波技術(shù)并且優(yōu)化性能是重中之重。

3 配電網(wǎng)故障處理及控制技術(shù)標準體系框架

為滿足配電網(wǎng)故障處理以及運行控制技術(shù)的需求和應(yīng)對挑戰(zhàn)，建立一個標準體系迫在眉睫，以推動這些技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

依據(jù)相關(guān)國家標準和電力行業(yè)標準，按照規(guī)范性、系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性和可擴展性的原則，采用從頂層設(shè)計與基層實施相結(jié)合的方法，創(chuàng)建標準體系框架。這樣的框架旨在確保標準的全面性和實用性，同時保持對新技術(shù)和新需求的適應(yīng)能力。

從頂層設(shè)計到基層實施的方法是基于故障處理和控制技術(shù)的總體發(fā)展目標，每一步都細化，明確不同的實踐背景，對需求進行細化分析，據(jù)此提出標準；而基層實施到頂層設(shè)計的方法則是從實踐背景出發(fā)，評估所有的技術(shù)標準體系，比較需求和標準之間的差異，據(jù)此確定需求。如果已經(jīng)存在相對應(yīng)的體系，只需要分析適應(yīng)性并進行修訂升級。

最終，形成了配電網(wǎng)故障處理和運行控制的標準體系框架。

標準體系結(jié)構(gòu)分為運行控制和故障處理兩個模塊，并按照3個層級進行編排。

按照DL/T 485-2018標準，技術(shù)標準部分的構(gòu)建基于技術(shù)專業(yè)和生產(chǎn)流程的分類方法，并且通過對不同標準進行橫向比較，有助于發(fā)現(xiàn)標準體系中的空白區(qū)域。運行控制部分包括：配網(wǎng)架構(gòu)與供電能力、有無功控制、二次設(shè)備及自動化、源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運行、電能質(zhì)量監(jiān)測治理技術(shù)、電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)巡視監(jiān)測技術(shù)六大部分，每個部分能夠細分為多個子部分。配電網(wǎng)故障處理主要包括：自動化故障應(yīng)對、單相接地和斷線故障處理、自愈控制技術(shù)、分布式電源接入故障管理以及故障處理效能的評估5種類型。

有無功控制涵蓋了以下幾個方面：無功功率和電壓調(diào)節(jié)、需求側(cè)響應(yīng)、短路電流控制、輸電線路損耗降低。

二次設(shè)備和自動化涉及以下幾個關(guān)鍵組成部分：自動化系統(tǒng)總體架構(gòu)、自動化主站系統(tǒng)、自動化終端設(shè)備、自動化通信及安全防護措施、配網(wǎng)保護裝置及技術(shù)。

源網(wǎng)荷儲協(xié)同運行技術(shù)主要包括以下幾個方面：分布式電源及微電網(wǎng)集成和管理技術(shù)、多元化負荷的控制策略、負荷調(diào)節(jié)和運行控制技術(shù)。

配電網(wǎng)自動化故障處理涵蓋以下幾個關(guān)鍵技術(shù)：饋線自動化技術(shù)、集中式智能故障處理系統(tǒng)、智能分布式饋線自動化、就地型饋線自動化、網(wǎng)絡(luò)式保護技術(shù)、級差保護策略。

4 總結(jié)和建議

建立配電網(wǎng)故障處理與控制技術(shù)的標準體系，有利于識別標準制定中的不足，進而有效利用技術(shù)標準的領(lǐng)導作用，這將促進相關(guān)科技領(lǐng)域的創(chuàng)新和科學標準的精確制定，借助標準化手段加速科技創(chuàng)新及其成果的實施，為電網(wǎng)的改造和新型電力系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)發(fā)展提供穩(wěn)固的基礎(chǔ)，為確保其長期有效性，建議如下。定期審視和更新標準體系，確保其反映最新的技術(shù)進展和實踐需求。將標準體系應(yīng)用于實際工作中，并根據(jù)實施情況提供反饋，以便于進一步的優(yōu)化和調(diào)整。根據(jù)標準修訂的需求和現(xiàn)場實際情況，制定一年至兩年的標準修訂實施計劃，并確定標準的優(yōu)先級。根據(jù)需要，申報企業(yè)標準、團體標準、行業(yè)標準或國家標準，并積極參與國際標準的制定工作。針對標準使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題，進行深入的差異性分析，以便更好地理解和解決標準實施中的差異和問題。

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