研究背景及关键问题
配电网正演化为分布式资源高渗透接入、柔性负荷参与互动的新型局域电力系统,分布式资源及柔性负荷接入带来了一系列安全问题,以分布式光伏反送电为例,主要表现为:
- 网侧涉网安全问题:调峰压力大,为保证分布式光伏全额消纳,2022年正月午间负荷低谷时段,集中式新能源和10千伏及以上光伏全部停运调峰、火电机组深度调峰,才基本满足电力平衡需求。
- 设备电压双向越限:部分设备存在电压双向越限问题。
- 涉网保护:相关试验未严格开展,部分设备“带病接网”。
- 工频耐压:居民触电安全事故频发,年均超过8000人因触电死亡。
国家能源局高度重视新型并网主体接入带来的安全问题,强调加强“源网荷储”安全共治,推进非常规电力系统安全风险管控重点任务落实。
新型并网主体接入带来的安全问题及难点
新型并网主体接入地点随机、接入时间不确定,且网外资源设备数据获取困难、跨域调控,现有安全管控技术手段不足以应对,需要无感主动式安全管控。
关键技术及研究路线
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新型并网主体主动感知技术:
- 目标:实现配电网中海量随机新型并网主体的可测,保障设备“控的稳”。
- 技术路线:从信息流角度出发,智能解析异构碎片化的数据模型,并提取自描述注册序列。
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新型并网主体协议互译技术(自注册):
- 目标:实现配电网中海量随机新型并网主体的可观,保障系统“接得住”。
- 技术路线:智能解析异构碎片化的数据模型,并提取自描述注册序列。
- 难点:不固定的模型协议怎么解析,注册序列怎么一致性校验。
- 并网设备自注册过程及轻量化互译技术路线包括:发起注册登录、建立注册通道、链接传输报文、文件格式及内容校验、自动加载并复位链路。
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配用电跨域业务语义解析技术:
- 目标:实现配电网中多业务主体的协同可控,保障系统“管得好”。
- 技术路线:从信息物理融合角度出发,梳理配用电业务场景步骤流程和业务资源,理解业务流程的数据语义。
- 难点:业务流程如何通用化语义理解,业务流程如何贯通。
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配用电端-边/边-边协同技术及智能终端:
- 目标:实现配用电跨域的资源共享和业务功能灵活部署,保障系统“管得好”。
- 技术路线:从终端智能化芯片化角度出发,软硬件资源协同挖掘,业务功能IP核化。
- 难点:边边如何互连互通,如何真正自主国产。
设备本体安全一多物理场成像
- 关键技术:
- 高性能传感技术。
- 单模态物理场表征技术:根据不同模态数据的数据特征和电力场景特殊性,将单模态数据以向量形式表征,从而反映相应电力场景信息的过程。
- 多物理场融合成像技术。
用户侧安全风险一平面立体全息
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用户侧涉电公共安全风险特征分析:
- 违章动态性:人员主观行为的动态连贯性。
- 场景依存性:部分违章风险与场景强相关。
- 风险瞬时性:触电风险都是在瞬时发生的。
- 距离强相关:触电风险与安全距离强相关。
- 风险隐蔽性:触电风险不可见且表征困难。
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用户侧涉电公共安全风险防控技术路线:
- 关键技术1:用户侧涉电人员平面化安全行为解译技术。
- 基于知识驱动的用户侧涉电人员触电风险解译——平面。
- 效果案例:基于知识驱动的用户侧涉电公共安全风险解译——平面,基于知识驱动的用户侧安全风险隐患智能辨识——平面。
- 关键技术2:用户侧涉电公共安全距离智能测量技术。
- 基于双目立体匹配和场景元素识别的涉电安全距离检测——立体。
结语
新型并网主体涉网安全问题波及配微网风险、涉电公共安全风险、人身风险,需要系统性安全共治。未来发展方向包括:
- 大安全分析格局:新型配用电系统大安全问题涉及多种电力风险主体,应具有大安全格局。
- 跨模态感知手段:研究面向电力系统多元风险诱因的跨模态数据特征融合方法。
- 人机混合增强智能风险认知:基于人机协同混合增强智能的生产安全风险管控技术。