【武汉大学】2024新型并网主体主动接入配电系统的配用电安全管控技术研究报告_33页_10mb

新型并网主体主动接入配电系统的配用电安全管控技术总结

核心内容

随着分布式资源和柔性负荷的大量接入，配电网正从传统的电能配送网络演化为“新型局域电力系统”。这种转变带来了前所未有的安全挑战，包括配网侧安全、设备本体安全、用户侧安全风险以及管理层面的复杂性。本文围绕这些关键问题，提出了一系列安全管控技术，旨在提升配用电系统的安全性和稳定性。

主要观点

配网侧安全—主动感知

• 配电网面临高渗透分布式资源接入带来的承载力不足和调峰压力问题。
• 新型并网主体具有接入随机性、多时标、离散连续混合等特征，给主动感知带来挑战。
• 需要实现对海量新型并网主体的可测性，保障系统“控的稳”。

设备本体安全—多物理场成像

• 设备本体安全问题主要体现在反向重过载、电压双向越限等方面。
• 通过多物理场成像技术，如声、光、热等，实现对设备隐患的非接触式识别。
• 采用多源图像配准、声光热融合成像等技术，提升设备风险辨识精度。

用户侧安全风险—平面立体全息

• 用户侧涉电安全风险具有复杂性、动态性、场景依存性和瞬时性等特点。
• 需要通过智能感知和行为解译技术，识别用户侧的安全隐患。
• 引入多物理场融合成像和立体匹配技术，实现安全距离智能测量。

安全管控技术

• 主动感知技术：实现对新型并网主体的自发现与自识别。
• 协议互译技术：实现不同协议设备的即插即用与自注册。
• 多物理场融合成像技术：通过多模态数据融合，提升风险识别能力。
• 用户侧安全行为解译技术：基于图卷积神经网络等技术，实现对涉电行为的智能识别。

关键信息

分布式资源接入现状

• 分布式光伏装机容量已远超户均配变容量。
• 2023年山东、河南等六省发生台区反向重/过载1.7万台，累计烧毁配变1180台。

用户侧安全风险

• 触电风险具有动态性、场景依存性和瞬时性等特点。
• 需要通过平面化安全行为解译、立体安全距离检测等技术手段进行有效管控。

安全管控技术难点

• 配网侧安全：如何实现对新型并网主体的主动感知。
• 设备本体安全：如何通过多物理场成像技术实现隐患的非接触式辨识。
• 用户侧安全：如何在复杂环境下实现全过程触电防护。
• 管理层面：如何构建系统性安全共治机制。

技术展望

• 新型并网主体的数字化安全管控仍处于起步阶段。
• 需要构建大安全分析格局，实现多风险主体的综合研判。
• 跨模态感知手段是实现电力安全风险综合研判的关键。
• 人机混合增强智能将成为未来风险管控技术研究的重点。

结构与技术路线

技术结构

• 应用层：充电桩并网、分布式电源接入、综合能源协同等。
• 会话层：模型注册、会话、注销等。
• 网络层：数据传输、网络拓扑识别等。
• 数据链路层：物理信号传输、数据格式转换等。

技术路线

• 从信息流角度出发，智能解析异构碎片化数据模型。
• 引入深度神经网络进行多模态数据表征与融合。
• 构建基于知识驱动的智能识别与解译框架。
• 实现多物理场融合成像和跨域协同管理。

总结

新型并网主体的接入对配用电系统提出了更高要求。通过主动感知、多物理场成像、跨模态感知和人机协同等技术手段，可以有效应对配网侧、设备本体和用户侧的安全风险。未来需进一步推动安全管控技术的系统化、智能化和标准化发展，以适应新型电力系统的复杂性和多样性。