以中低压智能设备及系统为主体的新型配电网数字化技术方案

新型电力系统背景下配电网发展趋势与技术创新

背景政策

• 新型电力系统建设：以新能源为主体，实现随机波动负荷与电源间的能量供需平衡，推动电力系统结构、运行控制及规划建设发生根本性变革。
• 电网数字化转型：国家层面政策支持，包括国资《关于加快推进国有企业数字化转型工作的意见》（2020年9月）和国家能源局《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》（2023年3月），推动电力行业数字化智能化转型。

新型配网发展趋势与痛点

• 发展趋势：以新能源为主体、源网荷储共同参与的新型电力系统，催生新型保护测控技术发展，推动电网装备数字化转型。
• 新特征下配电网痛点：
  • 网架向多源双向潮流结构演变，电网形态复杂化、运行方式多样化。
  • 分布式新能源比例提升，系统调节难度加大。
  • 高比例电力电子装备接入，系统低惯量、低阻尼、弱电压支撑特征明显。
  • “电力+算力”物理数字融合系统，呈现数字、物理和社会系统深度融合特点。

新型配网发展趋势与方向—新型保护测控方向技术架构

• 以一二次深度融合和模块化设计中低压智能设备及系统为主体，构建数字化技术架构和实施路径。

配电设备数字化智能化升级技术

• 存量10kV开关柜三遥改造：以“智慧管理单元XTU”为核心，结合外置电操机构、保护装置和开口式CT，实现低成本、高效的存量开关柜三遥改造，支持大网或无线通信，安装简便。
• 户外小型化自动化开关柜成套设备：一次部分集成PT单元，二次部分采用智慧管控通信装置，实现模块化设计，解决传统设备占地面积大问题。
• 一二次融合智能柱上断路器：融合安全互动、协同控制、闭环管理技术，打造智慧运维体系。

低压台区智慧运行技术

• 台区治理技术：通过错峰用电、提升充电桩安装率、有序充电等措施，治理台区重过载和电能质量问题。
• 台区故障自愈：利用智能低压断路器、智能控制网关等设备，实现故障线路负荷转移，实现低压重构与自愈。
• 电能质量治理技术：智能自动换相技术，规避人工调相问题，实现平稳可靠、无缝换相、绿色环保。
• 低压配网电压无功调节器：适用于线路低电压问题，可在线路不停电条件下实现-10~+20%大范围调压，运维可视化。
• 分布式新能源“四可”与群调群控：打造“云-边-端”立体化能源调控系统，覆盖柔性资源调控、微网协调控制与电能质量提升。
• 台区有序充电装置：对公用台区充电桩实施有序用电控制，提高充电桩接入能力，实现“应装尽装”和“应充尽充”。

配电设备智慧运维技术

• 聚焦“系统远程运维+现场无线运维”：利用5G双通道、蓝牙加密、安全WIFI技术，实现配电设备数字化运行和运维。
• 系统远程运维：双通道传输数据，保证安全可靠；智慧管理单元内置缺陷分析模块，减少现场作业次数；运维作业全程闭环。
• 现场无线运维：通过加密蓝牙模块的无线运维终端，实现免登高的近端无线运维，降低风险，提高效率。