更好的配电网，究竟什么样？

为实现碳达峰、碳中和目标，

高比例新能源将源源不断地

接入新型电力系统，

这就要求配电网不断进化。

配电网数字化、智能化转型 升级后，

究竟什么样？

播报君与你一起走进国网福建电科院，

探索新型电力系统配电网最新科技成果。

升级1：感知升级

台区级电网有了“中枢大脑”

在福建省福州市长乐区滨海新城，通达而平坦的道路上，来往车辆川流不息，幢幢高楼勾勒出城市的轮廓，塔吊林立、机械穿梭，一派欣欣向荣的景象。

长乐滨海新城是以“数字中国”示范区为目标打造的智慧新城。

一座凸显“数字化”的城市，用电负荷将快速增长，配电网功能和形态也会发生显著变化，对供电安全性、可靠性、适应性的要求也越来越高。

播报君

配电网的升级在新型电力系统建设中有什么作用？

低压配电网作为供电服务“ 最后一公里”，运行管理水平直接影响着用户的供电质量。越来越多的分布式光伏、电动汽车充电桩等接入低压配电网，更需要我们加强配网侧数字与设备融合、提升设备智能化水平及电网全息感知能力。

国网福建电科院

发展部技术

策划管理

主办 钱健

台区智能融合终端

在福建福州供电公司，运维人员用手机登录“台区智慧运维”APP，不到 1 分钟就完成了一条“低压开关跳闸”工单接收，随后工单自动流转到下一个流程，抢修班在接单后第一时间出动，10分钟后抵达现场，找到故障开关位置，及时排除了故障并迅速恢复供电。

国网福建电科院互联网中心感知技术研究室主管 范元亮

如今在滨海新城，项目团队已经牵头研发了终端侧 15 类应用、物管平台及配电云主站、移动手机端APP，建立了台区侧营配交互协同、主站侧云边协同、应用侧移动作业的实用化体系。

项目团队还协助福州供电公司运维人员完成了示范区内228个台区智能融合终端的安装调试和实用化应用，实现了营配数据就地交互、低压开关三遥功能、台区电能质量监测、低压故障就地研判、三相不平衡监测与治理、分时分路停送电验证拓扑等6项场景的应用。

更加智慧的电网，不断延伸到更多城市。国网福建电科院已组建了福州长乐滨海数字孪生电网、宁德环三都澳储能多元协同、泉州分布式光伏、湄洲岛新型电力系统建设、厦门源荷聚合调控、水口闽江流域多能互补6个项目组，针对泉州南安局部高比例、高渗透分布式光伏接入消纳问题，从调研问题线路、台区中选取示范供区，研究中低压两张微电网构建运行技术，形成泉州南安区域高比例分布式光伏高效消纳方案。

升级2：保护升级

故障隔离速度提升至毫秒

弹性配电网故障自愈

今年11月，国网福建电科院数字化高弹性配电网技术攻关团队联合福建莆田供电公司，开展了弹性配电网建设关键技术研究与实践，以新一代 10千伏中压配网深度融合柱上断路器作为感知与保护设备，实现了复杂故障精准研判、就地隔离、网络自动重构与快速自愈。

同时，他们还搭建了10千伏魏厝线数字镜像仿真线路，利用 RT-LAB 半实物镜像仿真平台作为仿真线路与实际设备的数据交换平台，解决了此类故障试验难以在实际线路中开展的问题，并还原了真实的配电网典型故障场景。

国网福建电科院数字化高弹性配电网技术攻关团队

张振宇

“半实物镜像仿真平台”就像镜面一样，孪生出一个真实的 10 千伏配电线路，可以在任意位置制造短路、断线及接地等典型故障，方便技术人员测试验证一二次融合成套配电开关的故障研判及配电自动化主站馈线自动化策略的准确性。

5G+配网差动保护

电网110千伏及以上线路大部分用上了差动保护技术，但大多采用光纤通道，对于点多面广的配电网线路而言，敷设光纤存在成本高、通道审批难、施工维护难、灵活性差、利用率低等问题，而4G及以前的移动蜂窝网络很难满足差动保护对通信延时、可靠性和安全性的要求。

2020年6月，福建电科院与中国移动福建公司、清华大学、浙江大学合作成立了能源互联网5G技术创新实验室，陈锦山和团队成员充分利用5G通信技术具有高带宽、低时延及安全可靠的特点，创新开展了“5G+配网差动保护”全方位测试研究。

国网福建电科院电力通信技术研究与监督专责 陈锦山

通过我们不断地测试和改进，5G配网保护平均通信延时由原来 200 多毫秒降低到20毫秒以内，双向同时传输带宽由原来小于5兆比特每秒提升到40兆比特每秒以上。

升级3：互联升级

分布式光伏入网有了安全桥

低压柔性互联控制系统

在新型电力系统建设的背景下，实现新能源与配网柔性互联，是配网技术升级的新突破点。

今年，国网福建电科院开展了低压柔性互联控制系统研究。低压柔性互联控制系统主要由配电台区智能融合终端、低压物联开关、光伏逆变器三部分组成，采用“云管边端”的物联网架构，充分发挥台区智能融合终端的边缘计算功能，在分布式光伏与配电网之间进行柔性互联，实现了对分布式光伏的灵活控制。

值得一提的是，在此项目中，他们自主研发了一款低压光伏物联开关。

为了保护配电网，传统开关只能实现全开、全关两种状态，在系统过载情况下，光伏发电系统将完全关闭，与配电网断连。低压光伏物联开关就不一样了，它可以根据配电网的负荷情况，实现光伏发电系统出力从0到100%连续调节。

国网福建电科院配电能源互联技术专责 黄兴华

在长乐区湖坂村“柔性互联控制”低压户用光伏智慧台区示范工程中，国网福建省电力有限公司在湖坂村村委会屋顶安装了遮雨棚式光伏系统后，黄兴华和团队成员便在该光伏系统的计量箱内安装了低压物联开关，给光伏系统和上层控制主站搭了一座“桥”。

通过低压物联开关，电网运行人员可以采集和上传光伏电站的运行信息，也可以向光伏电站转发来自控制主站的控制命令，进一步掌握分布式光伏的运行状况。

储能研究与配网安全

此外，近年来，国网福建电科院开展的有关储能的研究，也进一步保障了福建配电网的安全可靠运行。

☼在移动式储能系统研发与集成技术方面，福建电科院成功研制国内首台接入配电网末端、功率最大的移动式锂电池储能装置，自主研制国内首套移动储能直流融冰系统，实现了国内首次在高山地区配电网开展直流融冰作业。

☼在大容量电池储能系统研发应用方面，福建电科院在福建湄洲岛建成国内外首个接入10千伏海岛配电网的1兆瓦/2兆瓦时电池储能电站，解决了末端配网变压器过载、低电压、供电可靠性差等问题，为湄洲岛解决海缆故障、举办妈祖文化活动等提供了绿色、可靠的电力保障。

目前，国网福建电科院正依托宁德霞浦储能电站、霞浦大规模风电+高占比核电等资源条件，提出打造宁德霞浦共享储能运营与先进储能技术实证示范区，着力在储能运营新模式、核心新装备、实证新平台取得创新突破。

2021年12月8日《亮报》4~5版版面图

鸣谢|国网福建电力、国网福建电科院，王忠平、林丽平、郭清梅对本文亦有贡献。

图片来源|国网福建电力、福建电科院、视觉中国、网络

编辑|孟冉冉

审核|王远

监制|葛慧

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