分布式光伏电源接入对中压配网运维检修安全生产作业的影响探讨

钟成元，陈祥平，方 勤，朱代发，甘新华，胡晓明

(国网安徽省电力公司岳西供电公司，安徽 安庆 246600)

分布式光伏电源接入对中压配网运维检修安全生产作业的影响探讨

钟成元，陈祥平，方 勤，朱代发，甘新华，胡晓明

(国网安徽省电力公司岳西供电公司，安徽 安庆 246600)

分析了在分布式光伏电源接入情况下的中压配网的检修风险特点，对应制定主要的应对措施，提出规范化分布式光伏接入配电网的检修流程，制定了计及分布式光伏接入下配电网检修工作的现场操作规范及安全监督体系。提出了基于物联网技术的配网设备运检智能化的设想，以运用先进技术手段降低和防范配网运维检修人员的风险。

分布式光伏电源；配电网；电网运行

近年来，大量分布式光伏电源(Distributed PV)并网使传统的中压配电网由辐射式的单端网络变成了多电源用户互联的多端网络[1-2]，电力潮流不再是从变电站母线单向流向各用户，在计划停电检修的区域内有可能会存在分布式光伏电源供电的孤岛运行方式，造成给电网反送电，成为威胁检修人员安全的新风险。此外，当前中西部地区中压配网依然面临设备老旧，防雷水平低，路廊内违章高杆植物清障困难，外力破坏导致线路跳闸、接地故障频繁等问题，尤其是广大的农村配电网，存在的检修安全隐患会更多。

目前国内关于该领域的研究分两大类，一类是研究分布式光伏发电接入柔性电网的建模仿真，虽有关于探讨光伏电源接入对电网短路电流的影响分析方面的文献，但主要侧重于分析单相短路和三相短路电流的快速计算方法等； 另一类是从各类模型与计算机算法的角度加以研究，例如继电保护的故障隔离算法、基于蚁群算法的分布式电源选址定容优化、改进粒子群算法对于保护灵敏度的改进等。而关于分布式光伏电源的接入对于配网的检修运行影响与安全措施方面的系统性研究少，且偏于理论化，对于安全生产人员而言实际操作性不强。

本文研究注重解决生产中的实际问题，以期相关结论为运维检修安全生产作业提供切合实际的借鉴和帮助。

1 含分布式光伏的中压配电网检修工作风险特点

(1)检修、抢修安全措施复杂，作业风险大[2]。中压配电网从传统的通过中压配电线路和配电变压器向用户提供电能的电网变成了含分布式光伏的有源配网，具有接线复杂、供电面广、容量大、T接点多、电源点多、交叉跨越多等特点。这些特点，决定了含分布式光伏的中压配电网在检修、抢修过程中需要落实的安全措施繁多而复杂，作业风险较大。

(2)配电线路故障发生率高，运维、抢修工作量大。目前中西部地区农村中压配网网架总体相对薄弱，普遍存在设备残旧、老化，防雷水平低，线路保护区内违章高杆植物清障困难等情况，外力破坏时有发生，导致线路跳闸、接地故障频繁，线路运维、抢修工作量大。

(3)中压配电网基建任务繁重，作业风险密集。 “十三五”期间，为保民生，促发展，国家层面将进一步加大配电网投资，完善网架结构，升级改造落后地区的农村电网。因此大量的资金投入使得中压配电网基建、技改任务繁重；而大量的光伏电源接入中压配网，导致中压配电网每年停电计划多，停电频繁，停复电计划制定的低效率和高风险并存。

由于中压配电网基建工程、大修技改的招投标分期进行，间隔时间过长，以及材料配送不及时等诸多因素影响，停电检修计划主要集中在下半年。在停电检修高峰期，存在同一项停电计划在同一条线路上多个施工队多点作业的现象，因此作业风险密集度高。

(4)外包施工单位人员业务技能和安全技能素质良荞不齐，给检修作业带来安全隐患。部分参与工程施工的施工单位技能水平偏低、安全意识淡薄，监理单位监管力度不足，与建设单位的相关部门沟通不充分，以致实际施工与工作票内容不相符、现场安全措施不满足要求、习惯性违章和恶性违章行为时有发生。在面临大量分布式光伏接入的实际中压配网，检修施工作业人员存在的安全风险相比传统配网而言要大得多，而且风险隐蔽性强，给检修作业带来安全隐患。

(5)配电设备智能化程度偏低，检修停复电操作时间较长。目前，大部分中压配电网还没有实现配网自动化，除了线路变电站内出线开关之外，线路上的开关、刀闸操作靠配网调度员电话指挥配电网运维人员来完成，智能化程度偏低，停送电操作耗时长。

结合目前中压配电网运检管理现状可知，在配电网自动化尚未普及的情况下，中压配网每年的运维检修工作量异常庞大，加之中压配网新增加了分布式光伏电源的运行复杂性，使得运维检修工作量激增且安全隐患指数持续上升。

针对以上考虑分布式光伏电源的中压配网运维检修存在的风险特点，本文从规范检修流程，加强现场安全监督体系，等方面提出改进措施，经电网公司实际应用后效果良好。

2 降低风险的措施

2.1 分布式光伏接入配电网检修流程规范化

在分布式光伏发电系统接入配电网后，配电网的检修工作流程与传统的配电网检修流程的根本区别在于新增的光伏发电设备(包括光伏板、逆变器、通信和其他配件等)、接入点的电气设备(环网柜的进出线、断路器、计量装置等)、负荷转移方案、停电检修时分布式光伏的有源性所造成的安全威胁等方面，需要在检修中统一考虑[3-4]。

10 kV配电网调度、检修和营销等相应工作组织同时亦需进行相应的调整，配电网调度部门需在停电检修前根据检修网络结构和分布式光伏发电系统接入情况制定停电计划，明确负荷转移方案，在工作票中签发各断路器、分段开关等操作内容，操作人员则按配电网操作规程实地操作。

根据公开颁布的光伏发电系统接入配电网技术规定[5],分布式光伏发电系统并网后，产权分界设置在并网开关处，相应计量、维护分别由各方负责。电网公司负责对分布式光伏接入的公用部分进行维护，其中包括接入部分的断路器、隔离开关、电缆线路和相应的通信设施等。在进行常规的设备巡视外，检修部门还应对分布式光伏接入的公用部分进行巡视，及时上报缺陷，以保证配电网正常运行。用户负责对其分布式光伏发电系统设备进行定期维护，也可由用户与当地供电公司协商，签署维护协议，由供电公司代为维护。

因此，随着分布式光伏发电系统的普及，检修人员应主动熟悉光伏发电设备的工作特性和检修维护要求，电网公司检修部门也需提前对检修操作人员(运维检修专责)开展相关专项培训。

地市公司、县公司运维检修任务主要负责检修计划的制定、执行、监督。在具体实施中，检修操作人员(运维检修专责)除做好月度检修计划编制及停电的通知、解释工作外，还应考虑协调DPV发电单位自身的检修计划，做好同时做好DPV发电单位停电的通知和解释。在制定检修计划时，由于分布式光伏发电系统本身的检修工作量较小，检修周期长，对于容量较大、停电后会明显降低地区可再生能源利用率的分布式光伏发电系统，可与电网公司的配电网同时进行检修。对于计划检修项目，运维检修部门最好提前一周左右时间向DPV发电用户发送检修计划，并在检修完成后向DPV用户发送并网通知，最好是有专业人员到现场帮助恢复并网。

在涉及分布式光伏电源的停送电操作和检修工作中，必须严格执行“两票三制”，确保每项安全措施落实到位，保证作业人员在接触电气设备前设备“无电压”，低压设备使用试电笔测试，中压设备确认接入电源必需有明显断开点并验电。

2.2 分布式光伏接入配电网检修工作的现场流程及安全监督体系

配电网检修作业量大、人员分散，尤其是当前光伏并网点多面广，接入电压等级复杂，检修工作安全监督如果做不到位，则很容易造成安全事故。为最大限度地防止检修安全事故发生，本文基于检修计划制定完毕的前提下提出一套对于含光伏电源的配电网的检修流程与安全监督的体系。体系框架内容如下：

第1步：办理批准工作手续

(1)检修班组提出工作申请;

(2)主管部门负责人批准。

第2步：现场勘察，首先由工作负责人组织相关人员现场勘察;编制组织措施、技术措施和安全措施，并报经批准。

第3步：申请停电，主要包括：填写停电书面申请和审批签字。

第4步：通知用户相关内容

(1)确定停电时间，通知用户;

(2)签字并记录停电时间。

第5步：通知光伏发电企业或者屋顶光伏居民用户

(1)确定检修时间段

(2)确定停电范围

(3)通知光伏发电企业将光伏发电电源退出运行，并与电网安全隔离

(4)通知屋顶光伏居民用户所在台区做好该台区内屋顶光伏居民用户断开并网点。

(5)确定停电范围内的分布式光伏发电系统是否同时检修

第6步：填写签发工作票、操作票。完成工作票、操作票及计划(故障)抢修单的填写与签发。

第7步：召开班前会，主要进行内容如下。

(1)技术交底;

(2)安全交底，危险点分析;

(3)交代检修工作任务、各个人员分工、明确工作班成员职责。

第8步：准备材料工器具

(1)所需材料齐全;

(2)安全工器具配备完好。

第9步：出发前检查

(1)确认工作服穿戴整齐、安全帽系紧、扣牢;

(2)确认检查参加施工人数、确认作业人员精神状态及身体状况;

(3)检查所带材料规格型号是否正确、质量是否合格、数量能否满足本次检修需要;

(4)检查所带工器具质量是否合格、安全可靠，数量是否满足需要;

(5)再次向调度确认所开展检修的台区的分布式光伏电源或者其他分布式电源并网点基本情况，确保断开退出；

(6)检查交通工具是否良好，行车证照是否齐全。

第10步：停电操作与许可操作

(1)按倒闸操作票实施停电、验电、挂接地线;

(2)对于存在分布式电源并网的检修工作区域，应检查分布式电源已脱网，在明显断开点处挂接电线；

(3)记录班组名称、人员、地点、接地线组数;

(4)许可开始工作命令并签字。

第11步：宣读工作票

(1)工作负责人接到许可命令;

(2)认真核对工作间隔、杆号、或其他检修位置，确认无误;

(3)交代工作任务，明确工作内容及工艺质量要求;

(4)交代安全措施，明确带电点、危险点;

(5)明确人员分工及安全责任，按分组情况明确专责监护人;

(6)确认所有人员清楚任务、安全措施并签字;

(7)工作负责人下令开始工作。

第12步：执行检修工作任务

(1)工作负责人、监护人及工作班组成员在岗;

(2)检修前再回顾检查;

(3)检修作业过程中安全监督查违章并及时制止。

第13步：检查验收

(1)检修施工作业结束，工作负责人验收、清理撤退现场;

(2)通知运行单位安全监督员进行验收。

第14步：作业终结与恢复供电

(1)工作负责人检查、清点工作班人员全部撤离;

(2)工作负责人向许可人汇报“检修作业完毕，可以恢复供电”;

(3)工作许可人接到工作负责人的工作结束汇报后，检查核对全部工作结束，做好记录;

(4)按照操作票执行拆除接地线，恢复供电；

(5)通知光伏发电企业或者屋顶光伏居民用户恢复光伏电源接网运行。

第15步：召开班后会，总结经验和存在的问题，制订改进措施。

第16步：资料归档，将检修变动后的设备情况以书面形式整理归档。

关于作业现场的安全监督，建议监督人员作业前制作安全监督卡，检修现场时手执监督卡，对照每一项，现场监督。符合规程的打对号，纠正后执行的打半对号，不符合规程或违章不听纠正的停止作业。作业完成后监督人员办理监督工作终结报告，做出个人监督总结报告，并与监督卡一起交本公司安监部门存档管理。

2.3 基于物联网技术的配网设备运检智能化设想

配电网检修、巡线工作在电网系统中的地位举足轻重。其工作效率、工作质量对电网的安全性、可靠性和稳定性等都有直接的影响。针对目前含分布式光伏电源的配电网检修、计划巡线工作的难度性大、任务多、效率低的特点，充分利用科技手段提高工作质量和效率，降低运维检修风险。

设想将物联网技术[6-7]引入含分布式光伏电源的配电网检修工作中。实现配电网设备的运检智能化，从根本上提高配网运检质效，并有效降低检修风险和事故。电网设备的运检智能化是指电网能实时掌控关键设备的运行状态，在尽量少的人工干预下及时发现、快速诊断和消除故障隐患，快速隔离故障，实现自我恢复，使电网具有自适应和自愈能力，提高设备的可靠性和利用率。

目前国内外对于电网设备运检智能化研究任然处于起步阶段，缺乏对于电网设备的运检智能化系统性研究，相关核心技术不够成熟完善，例如，缺乏基于多源信息融合分析的智能状态评估模型，先进的智能决策模型，成熟的物联网技术和云计算技术等。

运检智能化的内容设想：

(1)利用电子或光纤传感器、微处理器和数字通信技术，对设备运行状态，设备健康水平进行状态观测，实现状态可视化。

(2)采用标准协议，借助快速通信网络，将状态信息上传至各控制层，在一定的智能控制层，按照最优控制理论和算法，形成控制信息和决策，再回馈到设备，完成设备动作。

(3)实时进行监控、决策和动作行为，实现电网互动化，实现优化控制和坚强自愈。

提高电网设备运检智能化水平涉及到规划、设计、建设、运行、调度及生产管理等环节，并综合以下四个方面的技术。

(1)物联网和大数据技术的应用；

(2)设备信息的感知和一体化融合技术；

(3)基于多源信息融合的智能状态评估和诊断技术；

(4)运行风险控制和安全预警的智能决策技术；

以上仅从物联网技术角度提出设备运检智能化应用的构想，目前国内尚没有成熟的技术应用，物联网技术以及人工智能技术在配网运行检修方面的运用都还处于探讨研究阶段。

3 结语

本文所述的运维检修风险防范措施，即将应用于分布式光伏接入量大的某地区电网公司的实际检修工作，经过实践检验后将进一步补充和完善所提出的研究内容；并在下一步的研究工作中将就智能化检修计划的制定和运检智能化的实现开展深入探究，为降低计及分布式光伏的中压配网运维检修风险提供相应的智能化措施参考。

[1] 赵贺，等.光伏分布式发电接入方式分析及其对配电网运行的影响[J].供用电，配电网示范工程关键技术专题，2013,30(13)：17-19.

ZHAO He, et al.Nalysis on Integrate Mode of Photovoltaic Dispersed Generation into Distribution Network and Influence on the Operation [J]. SPECIAL ARTICLES, 2013,30(13)：17-19.

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REN Donghai.Study on Optimization of 10 kV Distribution Network Maintenance Plan[J]. 2011,18(1):3-4.

[3]于建成，迟福建，等.分布式电源接入对电网的影响分析[J]. 电力系统及其自动化学报,2012,24(1):138-141.

YU Jiarrcheng,CHI Fujan ，et al.Analysis of the Impact of Distributed Generation on Power Grid[J]. Proceedings of the CSU-EPSA, 2012,24(1):138-141.

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HUANG Xuanchao，ZHANG Lizi ,et al.Distributed Load Transfer Scheme for Distribution Network with Distributed Generation[J]，Automation of Electric Power Systems，2008,32(12):32-33.

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NI Weidong,LI Xi ning etc.Discussion on the Application of Internet of Things Technology in Power System[J]. China Southern Power Grid, 2012,1-25.

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WU Jun,WANG Zhen,et al.Study on the Fault Location of the Distribution System Based on Internet of Things[J]. High Voltage Apparatus，2015,51(12):72-76.

DiscussionontheInfluenceofDistributedPVAccessonSafetyProductionOperationofMediumVoltageDistributionNetwork

ZHONG Chengyuan，CHEN Xiangping,FANG Qin，ZHU Daifa，GAN Xinghua，HU Xiaoming

(State Grid Anhui Electric Power Company Yuexi Power Supply Company Anhui Anqing 246600)

This paper Analysis of distributed photovoltaic power supply access under the case of medium voltage distribution network maintenance risk characteristics, corresponding to the development of major response measures, which proposed a standardized distributed PV access distribution network maintenance process, developed to take into account the distributed photovoltaic connection Into the distribution network maintenance work on-site operating practices and safety supervision system. And put forward the envisioning idea of the distribution equipment based on the Internet of Things technology to use the advanced technology to reduce and prevent the risk of the network maintenance personnel in order to provide some reference for the operation and maintenance department of the grid company.

distributed photovoltaic; operation and maintenance; maintenance process&safety supervision

10.11973/dlyny201705038

钟成元(1974-)，男，硕士，高级工程师，从事供电企业管理工作。

TM61

B

2095-1256(2017)05-0648-05

2017-09-21

(本文编辑：杨林青)

电力简讯

《微电网接入配电网测试规范》正式发布

8月9日，中国电科院牵头编写的《微电网接入配电网测试规范》正式发布。在国家大力推进能源供给侧结构性改革、积极推进并网型微电网建设的背景下，该标准的发布和实施，对于促进并规范微电网健康有序发展具有重要意义。

GB/T 34129《微电网接入配电网测试规范》规定了微电网并网测试条件、测试方法以及测试报告等技术要求，适用于接入35kV及以下电压等级配电网的新建、扩建及改造微电网的并网测试。该标准为验证微电网并网性能提供了规范性支撑，为微电网设备生产商、使用者以及运营商评判并网型微电网的性能和质量提供了依据。微电网是分布式电源友好并网的一种有效技术解决方案，在促进风能和太阳能等可再生能源的就地开发利用、提高清洁能源利用效率、解决偏远地区电力供应问题方面的作用日益凸显。国家也在大力推进以可再生能源为主、分布式电源多元互补的微电网应用示范工程建设，今年国家发改委和能源局先后公布新能源微电网示范项目名单、印发《推进并网型微电网建设实行办法》，我国微电网的发展已从理论研究的试验验证阶段进入国家层面的示范推广阶段。GB/T 34129《微电网接入配电网测试规范》的发布和实施，将促进微电网产业的规范有序发展。

(本刊讯)