配电网故障处理及控制技术标准体系研究

摘 要：在新型电力系统中，配电系统是关键角色，技术标准的实施为配电网系统的运行控制提供了标准化的规范和要求，能够有效推动产业技术水平提升和技术创新进步。本文针对新型电力系统的挑战和需求，分析了配电网在运行控制和故障处理等方面的业务基础和流程，并建立了配套的技术标准规范体系，有助于指导配电网领域的科技研发和精确规划标准，进而为新型电力系统的优质发展奠定坚实的基础。

关键词：故障处理，运行控制，技术标准体系，新型电力系统

0 前 言

配电系统，作为新型电力系统的核心组成部分，通过整合分布式能源、新型负载、储能技术以及先进的传感和通信技术，发挥着至关重要的作用。制定和更新技术标准对于推动技术革新、促进协作、减少资源浪费以及提升产业整体技术水平具有显著影响。随着技术创新的持续涌现，标准也需同步进化，以适应行业发展的新趋势。在2022年10月9日，国家能源局发布的《能源碳达峰、碳中和标准化提升行动计划》提出，要加强新型电力系统标准体系的建设，以支持新型电力系统的建设和相关产业的发展。为了实现碳达峰和碳中和目标，现有的配电网故障处理和运行控制技术标准体系需要更新，以适应国家和行业的新要求，并推动技术标准体系的升级[1-4]。

为满足配电网在故障处理和运行控制方面的业务需求和应对挑战，必须规划技术标准体系的发展路径，并搭建标准体系的总体架构。此举将为电力企业的运营提供技术支撑，推动电力系统及其相关产业的发展与升级。

1 配电网故障处理及控制技术的业务需求

在新型电力系统的环境下，增强配电网的故障处理和运行控制能力，主要涉及以下3个业务需求领域：配电网的故障诊断与定位技术、配电网的带电作业技术，以及分布式电源的接入保护与控制技术。

1.1 配电网故障诊断与定位技术

随着分布式电源的大量并网，配电网的传统架构正在转变，可能会对故障信号带来干扰。因此，分析分布式电源对配电网故障检测和定位的影响变得至关重要。这促使我们需要研制新的故障诊断和定位技术，为其故障处理提供科学依据和技术支撑。

1.2 配电网带电作业技术

配电网作为电力系统的最前沿，直接服务于用户，既是电力供应的支撑平台，也是电力服务的展示窗口。在用户对电力可靠性要求日益提高的背景下，“不停电”已成为配电网运行管理的基本要求和最高服务目标。因此，随着智能配电网的发展，提升配电网的带电作业技术显得尤为重要，这有助于实现配电网持续、稳定供电的目标。

1.3 分布式电源接入保护与控制技术

随着分布式电源接入配电网，这种接入模式改变了故障电流的流向，并对现有的电流保护及控制策略带来影响，可能触发保护装置误动作、重合闸无法成功或备自投装置失效等情况。因此，迫切需要开发与分布式电源接入相适应的保护与控制技术，确保配电网的安全可靠运营。

2 配电网故障处理及控制技术面临的挑战

2.1 配电网发展迟缓

部分地区的配电网面临着设备老化和技术创新滞后的问题，这些因素削弱了电力供应的可靠性。为了克服这些难题，必须迅速推进配电网的现代化改造，以增强电网的稳固性和可靠性。

2.2 电网结构薄弱

配电网的结构通常较为脆弱，这对电网的稳固性和可靠性提出了挑战。为了应对这些挑战，必须增强配电网的规划设计与施工，提升设备的保养和现代化水平，并强化应急准备计划的制定与执行。

2.3 配电网基础数据差

配电网的操控一般会经过不同的部门，这就导致其基本数据往往在不同的系统中，且并没有形成一致的标准和操控机制，这就导致不能高效地进行数据分享和联合工作。面对这一挑战，应该设计一套完整的数据整理和管理系统，提升数据研究和开发的技术水平，增强服务水平。

2.4 分布式电源的接入带来的不确定性

伴随分布式电源并网日益增多，导致更加复杂的配电网运作，同时增加了不确定因素，同时也对配电网的运行控制提出了更高的标准。所以，要有合适的接入准则，并同时提升与分布式电源业主的沟通能力，保障电力系统运行。

2.5 技术与系统的集成

为了实现配电网的优化运行，需要将电力电子技术、通信技术、数据分析技术等进行综合应用，并与现有电力系统实现有效集成，以提高协作效率。这要求加强技术的研发与创新，建立和完善技术标准与规范，促进不同技术之间的融合与协同工作，以及系统间的兼容性和信息共享。

2.6 政策与法规的影响

在电力领域，政策和法规的严格监管对配电网的投建与运营有着深远的影响。要敏锐地捕捉政策走向及其潜在效应，与政府相关部门保持密切的沟通与协作，以确保电力行业的持续健康成长。

2.7 安全与隐私保护

在在管理众多用户信息和敏感数据的过程中，必须设立规范严格的管理和保护措施，以减少遭受网络攻击的可能和发生数据泄露的风险。

2.8 配电网电力电子化的影响

拥有复杂的控制系统和算法的电力电子设备一旦发生故障，会牵连到众多对应的参数和组件，大大增加了故障诊断的难度。因此，需要运维团队需要具备更专业的知识与技能并要有多方面的合作，以便快速准确地定位和解决问题。

2.9 电能质量要求逐步提高

电能质量关乎电压和电流的稳定，因此配电网需要精确调控电压和电流，尽可能减少停电的发生及其时间。所以，要不断更新配电网的运行控制技术，增强对紧急情况的反应和管理能力，包括迅速定位和独立故障的能力，并且提升恢复非故障区域的电力供应的速度。

2.10 谐波问题

由于分布式电源的大量并网和大规模使用电力电子设备，导致了复杂的谐波问题，对于谐波检测和识别需要有更高的标准。同时要对设备类型、参数和运行条件进行考虑是否受到谐波影响，选择合适的治理谐波技术并且优化性能是重中之重。

3 配电网故障处理及控制技术标准体系框架

为满足配电网故障处理以及运行控制技术的需求和应对挑战，建立一个标准体系迫在眉睫，以推动这些技术的发展和应用。

依据相关国家标准和电力行业标准，按照规范性、系统性、协调性和可扩展性的原则，采用从顶层设计与基层实施相结合的方法，创建标准体系框架。这样的框架旨在确保标准的全面性和实用性，同时保持对新技术和新需求的适应能力。

从顶层设计到基层实施的方法是基于故障处理和控制技术的总体发展目标，每一步都细化，明确不同的实践背景，对需求进行细化分析，据此提出标准；而基层实施到顶层设计的方法则是从实践背景出发，评估所有的技术标准体系，比较需求和标准之间的差异，据此确定需求。如果已经存在相对应的体系，只需要分析适应性并进行修订升级。

最终，形成了配电网故障处理和运行控制的标准体系框架。

标准体系结构分为运行控制和故障处理两个模块，并按照3个层级进行编排。

按照DL/T 485-2018标准，技术标准部分的构建基于技术专业和生产流程的分类方法，并且通过对不同标准进行横向比较，有助于发现标准体系中的空白区域。运行控制部分包括：配网架构与供电能力、有无功控制、二次设备及自动化、源网荷储协调运行、电能质量监测治理技术、电网设备运行状态巡视监测技术六大部分，每个部分能够细分为多个子部分。配电网故障处理主要包括：自动化故障应对、单相接地和断线故障处理、自愈控制技术、分布式电源接入故障管理以及故障处理效能的评估5种类型。

有无功控制涵盖了以下几个方面：无功功率和电压调节、需求侧响应、短路电流控制、输电线路损耗降低。

二次设备和自动化涉及以下几个关键组成部分：自动化系统总体架构、自动化主站系统、自动化终端设备、自动化通信及安全防护措施、配网保护装置及技术。

源网荷储协同运行技术主要包括以下几个方面：分布式电源及微电网集成和管理技术、多元化负荷的控制策略、负荷调节和运行控制技术。

配电网自动化故障处理涵盖以下几个关键技术：馈线自动化技术、集中式智能故障处理系统、智能分布式馈线自动化、就地型馈线自动化、网络式保护技术、级差保护策略。

4 总结和建议

建立配电网故障处理与控制技术的标准体系，有利于识别标准制定中的不足，进而有效利用技术标准的领导作用，这将促进相关科技领域的创新和科学标准的精确制定，借助标准化手段加速科技创新及其成果的实施，为电网的改造和新型电力系统的优质发展提供稳固的基础，为确保其长期有效性，建议如下。定期审视和更新标准体系，确保其反映最新的技术进展和实践需求。将标准体系应用于实际工作中，并根据实施情况提供反馈，以便于进一步的优化和调整。根据标准修订的需求和现场实际情况，制定一年至两年的标准修订实施计划，并确定标准的优先级。根据需要，申报企业标准、团体标准、行业标准或国家标准，并积极参与国际标准的制定工作。针对标准使用过程中发现的问题，进行深入的差异性分析，以便更好地理解和解决标准实施中的差异和问题。

参考文献

[1]潘琳．创新管理提高技术标准版本准确性[J]．中国电力企业管理，2024，99（6）：116-119．

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[3]季珏，吴江寿．城市运行管理服务平台标准推动行业高质量发展[J]．工程建设标准化，2020，26（11）：1-7．

[4]王双华，张平，荆大勇，等．国家技术标准创新基地云平台建设和管理的思考[J]．大众标准化，2019，36（10）：30-34.