“2022年11月15日，完成一二次融合標準化環(huán)網箱入網專業(yè)檢測，測試結果為不合格，被測設備在發(fā)生電纜弧光接地故障時發(fā)生區(qū)外故障誤動，存在運行風險?！?1月15日，國網河南省電力公司電力科學研究院工作人員根據10千伏配電網真型試驗平臺試驗結果向該設備廠家發(fā)出簡報。
河南電科院采用真型實證技術研發(fā)的10千伏配電網真型試驗平臺可提供真實的電源、網架、負荷等要素，避免了傳統(tǒng)仿真、模擬等試驗平臺模擬環(huán)境和構建模型時存在差異、失真等問題，為預防、處理10千伏配電網接地故障及研發(fā)觸電保護領域新技術、新設備提供了驗證平臺。
建設真型試驗平臺
呈現故障真實場景
10千伏配電網處于電力系統(tǒng)末端，結構和運行環(huán)境相對復雜，易發(fā)生各類接地故障。雖然相關故障處置新技術、新設備不斷應用，但受設備參數、質量、運行環(huán)境及運維水平等多方面因素影響，部分故障無法快速、有效處置。
“2018年上半年，我們先后百余次到全國各地的10千伏配電網接地故障現場，分析總結這類故障處置難的原因?！焙幽想娍圃?0千伏配電網真型試驗平臺研發(fā)負責人王鵬說，“我們發(fā)現不同地區(qū)10千伏配電網發(fā)生接地故障時的接地介質以及運行環(huán)境不同，導致故障時刻的設備特征和運行指標不同，搶修人員往往無法快速找到合適的技術、設備來徹底處置故障?！苯陙?，隨著電網系統(tǒng)中新能源、儲能、充電樁等設備的接入不斷增加，10千伏配電網內部諧波、電壓暫降等影響因素也可能引起設備誤動作，導致接地故障。
“故障具體成因復雜多樣，但把住設備入網關就可以從源頭降低故障發(fā)生的概率。設備入網前經過充分檢驗，可以杜絕性能測試不徹底影響運行穩(wěn)定性的情況?！蓖貔i說。傳統(tǒng)的仿真、模擬等試驗平臺呈現的故障情況和現場真實故障情況存在差異，且場景類型單一，不能完全暴露設備缺陷。為了更好地重現故障過程、捕捉故障特征，需要有效的試驗平臺。
為此，河南電科院組建10千伏配電網接地故障安全處置技術攻關科研團隊，建設真型試驗平臺，呈現10千伏配電網接地故障真實場景。
科研團隊在研究大量案例和技術方案后，結合“考慮人身安全防護的配電網單相故障快速處理關鍵技術研究”等4項國家電網有限公司科技項目成果，反復計算、仿真，攻克10千伏配電網一次接地系統(tǒng)和二次接地系統(tǒng)有效隔離、多干擾因素下的數據采集、定制化試驗設備的參數校核驗證等多項難題，于2018年年底建成10千伏配電網真型試驗平臺。
科研團隊在研發(fā)該平臺過程中，還先后承擔各類科技項目30余項，獲省部級獎項20余項、國家新型實用專利授權100余項，制修訂《主動干預型消弧裝置技術規(guī)范》等有關技術標準20余項。依托該平臺建成的配電網智能化應用及關鍵設備聯合實驗室是第一批國家電網有限公司級的配電領域實驗室。
全面檢驗設備性能
嚴把設備入網關
10千伏配電網真型試驗平臺可提供真實的“變電站+配電線路+臺區(qū)”測試環(huán)境，配置自然環(huán)境模擬系統(tǒng)，實現對溫度、濕度、紫外線輻射、鹽霧、揚塵、振動、降雨、覆冰等復雜環(huán)境因素的聯合調節(jié)，全面真實地呈現10千伏配電網接地故障場景，全過程記錄故障發(fā)生暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)過程，捕捉故障特性，支撐故障全過程分析。
“我們在平臺上圍繞設備性能指標制訂10大項57小項測試內容，嚴把設備入網關。它就像配電網新設備上崗前的考場?！蓖貔i說，“有了這個平臺，設備廠家、電網運維人員就能對各類10千伏配電網設備進行短時間、多工況、多頻次的測試?！?/p>
截至目前，10千伏配電網真型試驗平臺先后承擔了多種10千伏配電網設備的驗證及測試工作，為100余家國內主流配電網設備生產廠家開展測試工作2萬余次，累計提出整改意見100余項，并為8個國外10千伏配電網設備的引進落地提供測試報告。
10千伏配電網真型試驗平臺不僅助力設備在入網前完善本體性能，降低故障率，還為故障處置技術和設備研發(fā)應用提供依據。目前，該平臺已經用于測試接地故障電流全補償、接地故障主動消弧等多種新技術，一二次融合開關、故障指示器、主動干預型消弧裝置等多種新設備。
科研團隊以10千伏配電網接地故障處置為核心，攻克高阻接地故障識別技術，結合該平臺的驗證結果，還自主研發(fā)了電壓型全電流補償裝置等新型10千伏配電網設備。
融合配電網新元素
平臺應用前景廣闊
隨著新型電力系統(tǒng)加快建設，海量分布式電源接入配電網，源、網、荷、儲互動設備大量使用，通信技術快速發(fā)展，智能化設備的應用增加了配電網的復雜性。在這樣的背景下，10千伏配電網真型試驗平臺不只為傳統(tǒng)10千伏配電網設備性能評價與分析、故障處置技術應用、科技成果轉化、技術標準驗證提供實證工具，還有更廣闊的應用前景。
去年以來，河南電科院結合新形勢下配電網運行的新場景，將交直流配電網、微型抽水蓄能、儲能、充電樁、柔性互聯、微網控制系統(tǒng)等新元素添加進10千伏配電網真型試驗平臺中，解決了多種設備通信協議不統(tǒng)一等問題。
去年年底至今，該平臺陸續(xù)支撐來自全國的電網企業(yè)、設備廠家、專業(yè)人員開展智能并網開關、分布式儲能、光伏逆變器等新型配電網設備入網前的性能測試工作，以及配電網直流技術、即插即用技術、“云邊端”協同控制技術等配電網建設運行新技術路線的驗證工作，助力新型電力系統(tǒng)背景下的配電網安全可靠運行。
評論