【国家电网】真型实证技术在配电网中的探索与实践_22页_23mb

典型实证技术在配电网中的探索与实践总结

一、真型实证技术介绍

配电网因结构和运行条件复杂，易发生各类故障，其中单相接地故障占比高达80%。传统型式试验存在“不好用”、“不敢用”、“用不好”的问题，难以全面暴露设备性能问题。

真型实证技术通过构建“拓扑-故障-负荷-扰动-气象”多因素组态化试验场景，实现了配电网复杂行为的复现。其特点包括：

• 真实系统与复杂场景：模拟真实运行环境，覆盖多种运行边界及特征。
• 物理模拟单元：采用集中参数单元代替真实线路，模拟负荷代替真实负荷。
• 系统级测试：具备多参数指标评价体系，从设备功能、性能、运行安全性、稳定性等方面进行综合评估。

与传统型式试验相比，真型实证技术更注重设备在真实系统中的综合性能，可识别多个指标与参数变量的交互影响，是型式试验的重要补充。

二、真型实证技术在配网中的应用

1. 主动干预型消弧装置

• 试验场景：包括中性点接地方式、系统电容电流水平、故障类型、位置、系统不平衡度、特殊故障环境等。
• 适用范围：适用于电容电流10A以上、电缆线路占比较高且无法进行低电阻接地系统改造的变电站，特别是多回电缆同隧道或同电缆沟敷设的场景。
• 试验成果：明确了装置的适用边界，提升了其在复杂场景下的性能。

2. 可控电压源柔性接地装置

• 试验场景：涵盖中性点接地方式、系统电容电流水平、故障类型、位置、系统不平衡度等。
• 适用范围：适用于消弧线圈容量不足或系统零序电流谐波分量较大的场景。
• 试验发现：电压控制法在接地阻抗100Ω以下存在补偿精度问题，需进一步优化。

3. 一二次融合开关

• 试验工况：设计了45种测试工况，进行了8000余次试验。
• 发现问题：归纳出4类误动拒动场景，涉及判据设置、抗干扰能力、信号采集、传变特性等方面。
• 改进措施：提出10余种改进方案，以提升装置的运行可靠性。

4. 电容电流测试装置

• 测试工况：设计了8种准确性测试工况和5种适应性测试工况。
• 测试目的：分析传统一次法和二次法的缺陷，提出基于双PT中频法的测试模型。
• 测试成果：该模型不受消弧线圈影响，300A以内最大误差不超过±2.67%。

5. 相不对称法故障定位装置

• 测试工况：设计了24种测试工况。
• 发现优势：相电流突变法在高阻接地、弧光接地、非线性电阻接地方面表现良好，对金属接地适应性强。
• 改进建议：需提升过滤不平衡谐波等抗干扰能力，以适应复杂场景。

三、新形势下真型实证技术的发展

真型实证技术需在以下几个方面进行完善和发展：

1. 试验场景由“中压”向“低压”发展

• 建设需求：应对低压故障特征复杂化、保障人身安全等需求。
• 建设内容：
  • 低压故障快速保护场景：含分布式资源的交直流台区运行环境。
  • 台区稳定性验证场景：台区谐振激发试验环境。
  • 电能质量试验场景：高带宽、高精度电能质量监测与典型问题发生试验。
  • 台区优化控制场景：单台区多可控资源聚合及多台区柔性互联场景。

2. 试验场景由“电气+环境”向“电气+环境+通讯”发展

• 建设需求：提升通讯对复杂工况的适应性及抗干扰能力。
• 建设内容：
  • 通讯信道扰动场景：复杂噪声、信号衰减、线路阻抗变化测试。
  • 外部环境干扰场景：温湿度、线路舞动、雷电等干扰测试。
  • 整机功能验证场景：组网、抗干扰、传输时延、通信网重构等测试。

3. 试验场景由“中压故障试验”向“中低压运行”发展

• 建设需求：满足中低压全景数据驱动故障研判、中低压协同处理、智能化设备互操作等需求。
• 建设内容：
  • 中低压协同故障处理场景：需综合考虑故障方式、位置、介质、电容电流、负荷等因素。
  • 智能化设备互操作场景：需考虑分布式资源接入、运行场景、设备通讯方式等。

4. 以中压接地故障为重点的典型试验场景仍需完善

• 长线重载试验场景：目前缺乏对长线重载电缆线路末端故障影响的试验手段。
• 故障精准发生场景：需突破故障精准发生技术，提升试验重复性与暂态过程一致性。

四、总结

真型实证技术在配电网中具有重要作用，能够有效解决传统型式试验存在的问题，提升设备性能评估与实用化水平。其发展应聚焦于低压场景、通讯环境、中低压协同运行及精准故障发生技术，以适应新型配电网建设与智能化设备发展的需求。