随着“碳达峰、碳中和”政策推进，大量分布式电源接入配电网，有源配电网成为常态。分布式光伏受到政策鼓励逐步成为有源配电网中坚，大规模、高密度、多点式的接入特征给配电网安全带来重大隐患，运行控制难度急剧增加。为消除大规模分布式光伏高密度多点式接入配电网的隐患，东北电力大学、国网吉林省电力有限公司电力科学研究院、杭州电力设备制造有限公司、国网浙江省电力公司嘉兴供电公司、杭州市电力设计有限公司余杭分公司等单位历时5年协同攻关，以国家自然科学基金、国网吉林省电力有限公司、国网浙江省电力有限公司等科技项目为依托，解决了大规模分布式光伏接入下有源配电网络运行态势察觉与监测、评估与溯源、控制与优化等系列关键问题。该技术荣获2023年度吉林省科技进步奖一等奖。
图1 有源配电网态势识别: (a)分布式电源接入前后故障电流对比；(b)配电网拓扑结构智能实时识别
图2 有源配电网态势分析: (a)有源配电网运行状态非完全测控方法；(b)配电网设备故障识别效果
图3 有源配电网运行控制: (a)基于用户主动参与的有源配电网运行；(b)重点保电区域故障识别、隔离与转供；(c)应变式电能质量综合治理装置
团队创新了有源配电网络运行态势察觉与监测技术，解决了有源配电网数据采集体系不规范和实时交互性差的问题；突破了有源配电网络运行态势分析与故障溯源技术，解决了有源配电网拓扑结构智能识别差、故障辨识难、溯源能力低的问题；完善了有源配用电网络的智能控制与优化技术，解决了有源配电网可靠性差、电能质量隐患多的问题。目前，项目获授权发明专利27项、实用新型专利28项，发表高水平论文43篇，牵头引领制定国家标准1部。项目已累积创造经济效益30亿元，利润超13亿元。成果的广泛应用不仅消除了大规模分布式光伏接入配电网的隐患，在吉林省、浙江省电网实现了大规模应用，提升电网安全运行水平，解决了新型电力系统发展的关键问题，加速了“双碳”推进，而且实现了对12家企业的技术输出，带动了行业的技术进步。目前，项目已形成示范工程溢出效应，助力建成中国第一个城市能源互联网工程，在重大活动中保供电成效突出。
配电网运行态势的有效感知和精准控制是电网安全运行的关键。项目提升电网安全运行水平，解决新型电力系统发展的关键问题，加速了“双碳”推进。该项目第一完成人崔金栋教授介绍说，成果在吉林、浙江等省份的广泛应用，一方面实现了大规模分布式光伏下有源配电网故障的自动识别、灵活组网、无缝转供，降低了大规模分布式光伏接入的故障率，切实推进了“双碳”目标；另一方面，成果创新了配电网运维工作模式，促进了电网企业数字化转型，实现“双碳”与“数字化”的相融共促。
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