当前，配电网正逐步由单纯接受、分配电能的电力网络，转变为源网荷储融合互动、与上级电网灵活耦合的电力网络，这对配电网的感知和调控技术提出了更高要求。
2019年起，国网陕西省电力有限公司联合西安交通大学、西安理工大学、华为技术有限公司组建产学研用攻关团队，在智能终端信息采集与数据实时处理、分布式光储充集群智能调控、配电网运行风险感知与韧性提升等方面取得一系列技术突破，打造了基于信息物理融合的配电网智能感知与数字调控成果体系，提升了配电网的运行效率、可靠性与对新能源电量的消纳能力。
感知：云端与边缘设备协同配合让电网更“耳聪目明”
配电终端是配电网中的智能监控与操作单元，主要负责实时监测配电设备状态、采集运行数据、执行远程控制指令，保障配电网稳定运行。传统配电终端功能相对有限，信息传递速度和安全性有待提升。为了让配电网“看得清、管得透、更安全”，攻关团队研发了云端与边缘设备协同配合的配电终端信息采集技术。
配电终端执行新的数据采集任务需要添加新功能。以往，给成千上万个配电终端添加新功能需要相关人员现场操作，效率较低。2020年，攻关团队提出基于云编排的边缘计算应用柔性开发技术，在云端用低代码模块灵活搭建新应用后，一键远程下发给各地的配电终端，快速完成配电终端功能升级，实现软件与硬件的解耦。
2021年，攻关团队研发了新型配电网大数据智能云平台，利用异构环境下流批系统高效调度模型计算能力，实现精准负荷控制、违规用电识别、故障智能研判等功能。该平台接入配电终端等边缘设备超过50万台，接入末端感知设备超过1000万台，实时感知能力达分钟级。
配电网的感知能力与通信技术密切相关。在台区内部，攻关团队构建以IP化高速电力线载波通信为主的新型通信体系，结合射频网络，打造高可靠、强抗扰、低时延的双模混合组网系统，使台区内通信带宽提升一倍，实现海量配电终端高效接入，单次采集成功率平均提升至99%。
调控：低压分布式光储充单元装上智能“调节阀”
近年来，大规模分布式光伏等新型主体接入配电网，不仅带来了电量消纳压力，也影响着电能质量和电网安全。
配电变压器会因光伏发电高峰时段电量倒送而过载，犹如一条原本单向通行的道路突然涌入了大量反向车流，出现安全隐患。2024年8月，攻关团队首创配电网光储充集群协同调控的多阶段鲁棒优化方法，通过精准设置关口交换功率极限约束值，防范配电变压器反向过载，并可利用优化算法在极端场景下依然保障电网安全稳定运行。
在此基础上，2024年年底，攻关团队研制出低压光储充柔性自适应调控装置，实现即插即用、精准调节功率。该装置如同一个智能“调节阀”，可根据电网状态自动调节光伏发电功率、储能设备运行状态与充电桩充电功率。依托新型配电网大数据智能云平台，攻关团队还研发了低压户用新能源接入智能管理系统。该系统可实时感知与集中调控海量分散单元，实现户用光伏“可观、可测、可调、可控”，将局部电压越限风险降低超70%，有效提升配电网的承载力和安全运行水平。
新型配电网分布式光储充集群智能调控技术实现了规模化低压分布式光储充单元的智能调控与秒级响应，应用后使陕西电网配电变压器反向过载率大幅降低，电压合格率提升0.6个百分点。
应用：覆盖陕西电网14万个配电台区，效果显著
配电网低压末端犹如神经末梢，数量多、分布广，一旦出现故障，准确定位故障点的难度较大，影响供电可靠性。今年，攻关团队创新融合机理模型与大数据分析技术，研发了“机理—数据”双驱动运行风险感知与故障预警技术。该技术如同给配电网装上了智能显微镜，可将单相接地故障定位准确率提升至90%，还能帮助相关人员精准研判配电设备老化趋势，早发现、早预警潜在风险。
为应对极端天气等突发情况对电网造成的冲击，攻关团队提出配电网韧性调度方法，构建基于灵活形态微网群的调度策略。该方法就像给配电网建立了自适应免疫系统，在故障发生时能快速重组资源、优化路径，实现配电网快速自愈。该技术应用以来，陕西全域平均停电时长从每年11.26小时降至每年3.32小时，供电可靠性和电网韧性显著提升。
技术的价值在于应用。基于信息物理融合的新型配电网智能感知与数字调控成果体系已在陕西电网应用，覆盖陕西电网14万余个配电台区、涉及1600万户客户，在配电设备状态感知、分级负荷在线监测、违规用电在线辨识、停复电实时研判、线损在线计算和分布式光储充科学调控等方面发挥重要作用。相关成果还推广至安徽、新疆电网。
今年8月份，“基于信息物理融合的新型配电网智能感知与数字调控关键技术”项目获陕西省科学技术进步奖一等奖。
上一篇：无
