新型配电系统

随着新型电力系统建设的推进，配电系统逐渐发展成为具有电能汇集、传输、存储和交易功能的新型区域电力系统，配电网已成为能源互联网和电力物联网转型的主战场。分布式电源和可调负载、储能、电动汽车充电桩、能源转换等新型业务蓬勃发展，配电网一次、二次设备增多，电网规模扩大，现场和IT设备间传输的数据量大幅增加，系统可观、可测、可控、可调能力建设逐步提升。推进先进数字技术与能源电力技术的深度融合，构建数字化、智能化新型配电系统，需要提供更加快速、灵活、安全、高效的配电通信技术的基础支撑。 2021年7月国家电网有限公司发布了《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案（2021—2030年）》。该方案明确提出，加大中压配电网智能终端部署、配电通信网建设和配电自动化实用化，并向低压配电网延伸，大幅度提高可观性、可测性、可控性。到2025年，基本建成安全可靠、绿色智能、灵活互动、经济高效的智慧配电网。配电网智能化终端种类多、数量大、分布范围广、运行环境复杂，智能化业务对通信性能要求高，没有一种通信技术能够单独、经济、可靠地解决“最后几千米”通信接入的难题。 在此背景下，国网安徽省电力有限公司电力科学研究院、EPTC 电力技术协作平台联合组编了《配用电通信技术及产业发展报告》一书。 联 系 人：张伟豪 王黎明 手 机：18518354192 18310385257

在碳达峰、碳中和的战略背景下，建设以新能源为主体的新型电力系统是实现双碳目标的重要载体。配电网是建设新型电力系统的主战场。为满足对新型配电系统的可观、可测、可调、可控需求，亟待提升其数字化和智慧化水平，推动配电网数字化转型和高质量发展，提升配电网的供电可靠性。配电网供电可靠性的提升与故障精准定位，快速隔离密切相关，配网设备量大面广，运行方式灵活变化，运维环境又十分恶劣，对配电设备的智能化提出更高的要求，配电一二次融合设备是配电设备智能化的关键装备之一。

人工智能+新型配电系统具有丰富的内涵:在配电网规划、设计、运行、运维与服务等领域都有丰富的内涵和广泛应用，对人工智能+新型配电系统的能和不能要有清晰的判断和认识。配网人工智能应用需要解决:海量数据的处理和价值提取，依赖高效的算法和计算资源;需要探索有效的数据标注方法来增加可用数据量及样本，提升训练效率;需要研究如何将人工智能算法与传统机理分析方法有机地结合起来。

新型电力系统具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动的基本特征，新型电力系统建设需要数字技术与能源技术深度融合、广泛应用。2022年，国家电网公司提出了“新型电力系统数字技术支撑体系框架”。作为承载分布式能源的主战场，智能化、数字化也是未来配电网发展重要方向。公司2024年“两会”工作报告提出加快构建现代智慧配电网。现代智慧配电网是新型电力系统的配电网形态（新型配电系统），通过“大云物移智”等现代信息通信技术与有源配电网深度融合，以数字化、智能化、智慧化赋能新型配电系统。

回顾中压一二次融合开关技术发展路线及现状，分析新型配电系统建设背景下的新需求及新挑战；从中压一二次融合开关产品结构形态、终端功能定制和现场调试运维三个方面，提出一二次融合开关主要技术演进方向，并简要介绍新型中压数字式网源分界柱上断路器及集中式数字接口环网柜的技术演情况。

主要介绍了适应新型配电系统的配用电互操作的基本理念、发展路线，重点针对配用电数据安全共享交互、配用电数据模型构建、终端即插即用等关键技术做了初步探索。

阐述了新型配电系统的内涵与外延，分析了其特征及应用需求，回顾了一二次融合技术与应用的发展历程，提出了基于新型配电系统的一二次融合的应用解决方案，为构建新型配电系统、实现双碳战略目标提供有效的技术支撑。

讲述了从最初的光学传感技术研发到配电物联网产品研发的转变历程，分享了个人在技术探索过程中的所得所悟，以及对后续新型配电系统建设的一些思考，通过介绍团队最新的科研成果及解决方案，突出青年研发人员在实践中孕育创新所迸发的能量。商和龙总结了做好研发工作的三点经验：一是要深入用户，深入一线；二是要持续创新，自我革命；三是要全力做好人才培养。

截至2023年，蒙西配电网共有公用10kV线路5799条，线路总长166360千米，电缆化率6.41%，绝缘化率27.86%。 0.4kV线路164964千米。配电自动化方面，9个供电公司均已完成配电自动化系统主站建设，共有配电自动化终端设备9134台，智能故障指示器20611台，入地光缆1136千米，架空光纤1310千米。内蒙古电网10kV轻载线路1969条，占比33.95%；重过载线路333条，占比5.74%。

高比例新能源接入下新型配电系统故障特性发生显著变化，运行方式多变、短路电流受限。电弧类早期故障是系统发生短路前的征兆，通过提前对早期故障的有效识别能够避免新型配电系统短路故障难以隔离的问题。首先，建立了早期故障的电气量与温度量定量解析模型，通过理论分析指出仅依靠单一的电气量或温度量均难以实现可靠的检测；然后，综合电信号的快速性和热信号的高灵敏性和可靠性，将电弧功率作为复合特征量来判别早期故障，提出了结合电流量与温度量的早期故障检测方法；最后，通过PSCAD仿真、现场数据及实验室模拟故障试验证明了该方法的有效性。