现场一体化

变电站改扩建是电力系统发展的重要保障手段。智能变电站经过近十年建设发展，现正面临迫切的改扩建需求。智能站具有信息数字化、回路抽象化、设备强耦合等特点，二次系统改扩建需在运行系统上开展设备修改和试验工作，如同在人体复杂的神经网络上“动手术”，牵一发而动全身，稍有不慎，可能导致运行设备误停电，甚至演变成电网级事故。智能站改扩建逐渐形成“不会做、不敢做、做不好”的不利局面，近年来己发生多起因安全隔离或试验不到位引起的电网事故。 项目围绕智能站二次系统改扩建安全高效实施开展技术攻关，形成了以“设备配置校核为前提、安全边界分析为保障、系统预调试为支撑、现场全环节验证为手段”的安全试验体系，研发出安全策略自动生成软件、现场一体化测试系统等成套试验装备及工具，全面提升智能站改扩建安全性、质量和效率。

上世纪末至本世纪初我国开始配电自动化建设，由于技术不成熟、缺乏有效的检测手段和工具，其实用化水平较低，在故障处理等核心功能上未能取得应有成效，制约配电自动化的推广应用及供电可靠性的提升。“十三五”期间配电自动化迎来更大规模建设浪潮，伴随大规模分布式新能源的接入和主动控制需求的增长，如何对大规模配电终端、馈线故障处理及主动配电网运行控制逻辑进行全方位、系统级的测试与评估成为影响配电自动化实用化水平提升的难点和关键。 项目团队针对上述难点开展攻关，历时 7 年发明可扩展闭环同步的多类型配电终端检测技术，研制了多间隔同步输出的配电终端检测平台；提出无静差反馈控制与分段插值校正方法，研制了 1kA 大电流动态相位偏移不大于 0.05度的故障指示器检测平台，解决了配电终端与故障指示器的全自动闭环规模化检测难题。发明了配电终端现场一体化自动闭环故障诊断方法，研制了诊断系统和装置，实现了配电自动化现场测量准确性校验与故障诊断一体化，自动进行配电终端各模块的故障诊断，单个终端的故障诊断时间不超过半小时，解决了配电自动化终端设备现场运维的难题；首创配电网馈线自动化形式化描述和验证方法，研制了主站与二次协同注入馈线自动化测试系统，验证场景覆盖率从不足 50%提高到 100%，解决了馈线自动化控制算法逻辑正确性验证以及系统性现场测试的难题，实现全部接线方式与运行方式下馈线自动化的测试验证和性能评价；发明并研制了基于信息物理融合的主动配电网实际场景硬件在环仿真控制测试平台，打通数字仿真模型与实际测控终端高速通道，仿真规模从常规 50 条馈线提高到 1000 条馈线，解决了多类型新能源接入规模化配电网协同交互控制策略的测试与验证难题。 项目授权发明专利 28 项、实用新型专利 15 项、软著 12 项；发布国标 1 项、行标 4 项；发表论文 65 篇；出版专著 5 部。中国电机工程学会组织的鉴定认为：项目成功解决了配电自动化系统与设备的检测试验及主动配电网运行可靠性提升等技术难题，研究成果整体达到国际领先水平。应用项目成果完成数十万台配电终端的性能检测和万余条馈线自动化测试，馈线自动化覆盖区域供电可靠性提升 0.08%。项目成果获得国网公司设备管理部、中国电科院的高度认可，在北京等 100 余市获得推广应用，有力支撑我国配电自动化及主动配电网检测试验与验收工作，极大提升了我国配电自动化实用化水平、应用地区配网供电可靠性和分布式能源消纳能力。

泛在电力物联网是泛在物联在电力行业的具体表现形式和应用落地，对地市级供电企业而言，更多的是利用技术创新推动管理理念和管理思维的创新。本文以国网南通供电公司建设现场一体化安全管控平台为背景，首先介绍了平台的建设思路和“1+2+N”模式和以底部数据层、中间平台层、顶部应用层为构架体系的安全管控平台。其次，深入阐述和分析了多维感知的融合通讯模式，探索了以现场为核心要素的 N 类应用、以深度学习实现违章智能识别和一站式安全监督等应用实践。最后，通过数据对比论证了现场一体化安全管控模式对提升安全监督效率、提高安全管理水平的现实意义。