2023-10-31-国电南瑞科技股份有限公司-配电网故障主动预警及快速处置技术探索_26页_9mb

配电网故障处理现状与关键技术总结

现状挑战

随着分布式光伏/风电、充电汽车和新型储能规模化接入，配电网发展面临保供应、促消纳、低成本之间的矛盾。主要挑战包括：

• 设备老化：占电缆故障21.1%，绝缘老化过程缺乏在线监测和预警手段。
• 分布式能源接入问题：故障电流幅值受限、相角控制导致潮流双向流动、短路电流分布变化，传统保护配合困难。
• 多源配电网故障处理复杂：网架从辐射转向环网多联络，故障隔离后恢复需考虑多路径最优转供、负荷重要性、分布式电源协同控制等多重约束。

总体思路

总体处理原则分为三个阶段：

• 故障前：提升基于电气量的线缆绝缘状态监测和预警告警能力。
• 故障时：就地处置优先（如分布式电源主动参与）、集中式主站协同，提高快速性和精准定位。
• 故障后：考虑分布式电源（DER）参与供电恢复，结合多路径最优转供和负载约束。

关键技术

在故障预测、处理和恢复中应用了多项技术：

• 故障前：高精度同步频测量技术（如使用混合窗口和混合基zoom FFT技术，实现宽频监测8 Hz~6 kHz）；基于电气量的线缆绝缘隐患主动预警技术（利用小波变换和广域同步采集）。
• 故障时：配网光纤/5G线路差动保护技术（采用主从机自动认定数据同步方法，解决5G通信延时问题）；基于载波/5G通信的就地分布式保护技术（终端间交互完成故障定位和隔离）；单相接地故障自适应判别技术（结合暂态极性和零序直流分量）；配网线路不完全差动保护技术（简化负荷支路处理）；分布式保护与馈线自动化协同故障处理技术（如差动保护与分级FA配合）。
• 故障后：计及多电源协调和负荷约束的就地快速自愈技术（如多路径安全转供和负载切除）；区段定位协同精准测距技术（行波测距精度误差<500米）。

后续研究

未来研究方向包括：

• 故障前：基于人工智能的线缆绝缘故障预警技术（整合历史数据和拓扑信息进行健康评级）。
• 故障时：配网线路不完全差动保护技术的优化。
• 故障后：计及DER备用能力的供电恢复技术（如联隔离区域内的DER主动参与和有序恢复）；配电网精准测距技术的工程化深化研究，以提升故障定位精度。

此总结旨在概述配电网故障处理的现状挑战、总体处理思路、关键技术和未来研究方向，重点在于提炼技术难点和解决方案，以支持配电网的智能化升级。 分析基于提供的文档内容，聚焦于故障管理的三个阶段：前、中、后，涵盖技术细节的改进和扩展。