《配电网重复多发性停电防治能力提升关键技术及应用》

该项目来源于国家电网有限公司总部科技项目,属于电气工程学科。

可靠的电力供应是保障人民群众正常生活和企事业单位生产经营的基础。据统计,配电网停电事件占总停电事件的80%以上,是制约电网可靠供电的瓶颈。配电网停电原因复杂,只有抓住主要矛盾,针对重复多发的典型停电问题进行治理,才能事半功倍。对此类典型停电问题的防治面临着诸多困难:一是难以从海量停电数据中挖掘出重复多发的典型停电场景,且对部分停电场景的防治还面临着技术难点;二是配电线路停电风险预警难,无法做到防患于未然;三是分布于调度、运维、营销等专业系统的数据难以融合,导致各专业之间协同效率低,难以高效实施预警和防治工作。

为解决上述问题,项目研究了配电网重复多发性停电典型场景构建方法,针对典型场景防治中的难点,例如分布式电源接入后的短路故障场景、单相接地故障场景等,开展技术攻关,提出了一系列技术措施,构建了多层级、差异化的防治策略库;综合考虑线路网架情况、设备情况、所属单位运维能力、区域天气情况等复杂因素,构建了10kV线路停电风险预警模型;研发了支持多专业联动的停电风险评估、防治和管控一体化系统。项目取得的创新成果如下:

1、首次提出了基于FP-Growth算法的配电网典型停电场景构建方法,并提出了分布式电源接入场景下的短路故障自适应保护技术、单相接地故障场景下的快速消弧技术、风灾场景下的配电线路载荷能力提升技术、负荷转供场景下的柔性多状态开关优化应用方法等一系列创新技术,构建了系统的停电防治策略库,提高了配电网“免疫力”和故障后供电恢复速度。

2、提出了基于模糊层次分析法的10kV配电线路重复多发性停电风险预警模型,月度平均预警准确率87.1%,达到了实用化水平,填补了国内外10千伏线路停电风险预警方法的空白,实现了防患于未然。

3、在国内外首次研发了基于统一电力大数据云平台架构的配电网重复多发性停电风险评估、防治和管控一体化系统,获取所有线路的D5000、PMS、国网95598系统数据的时间不超过10分钟,实现了调度、运维、营销等专业间的高效协同,显著提高了配电网停电防治工作的效率。

河南省科学技术信息研究院组织专家组对项目进行了评价,认为“该项目成果技术先进、创新度高、实用性强,在配电线路重复多发性停电风险预警技术研究方面达到国际领先水平。”

国网河南省电力公司依托项目成果发布了年度《河南省配电网诊断分析报告》,指导全省配电网重复多发性停电的防治工作,2017年河南停电7次以上的配电线路数量同比下降53.9%,2018年同比下降11.25%。国网电网有限公司将项目成果纳入了配电网典型设计规范,并发布运检[2016]464号文进行推广。江苏、福建、山东等地的供电公司应用项目成果后同样取得了显著的效果。截至2018年底,产生直接经济效益1.43亿元,同时取得了巨大的社会效益。

项目成果可应用于国内外配电网领域,推广应用前景广阔。项目发布团体标准1项,获授权发明专利8项,软件著作权2项,发表SCI检索论文2篇,中文核心论文5篇,出版专著1本。

成果说明

项目成果中的防治策略库和停电风险评估、防治和管控一体化软件已经应用于河南、江苏、福建、山东等地电网公司对重复多发性停电的防治工作中。具体体现在: (1)河南洛阳、平顶山、商丘、南阳、信阳、周口等地供电公司自2016年底应用项目成果以来,2017-2018年两年间累计减少售电量损失4318.6万千瓦时,避免售电损失2807.1万元。通过应用项目研究开发的重复多发性停电一体化防治管控模块,实现对高风险线路的精准预警和治理,提高了故障防治的效率。2017-2018年两年间共计约节约物力、人力、时间成本约381

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