2024新型并网主体主动接入配电系统的配用电安全管控技术研究报告-武汉大学_34页_3mb

新型并网主体主动接入配电系统的配用电安全管控技术总结

核心内容

随着分布式资源和柔性负荷的大量接入，配电网正从传统的电能配送网络演化为“新型局域电力系统”。这一转变带来了诸多安全挑战，包括电网侧、设备本体侧和用户侧的安全问题。本文围绕新型并网主体的接入带来的安全管控难题，提出了从主动感知、多物理场成像、用户侧安全风险分析到跨域协同与智能终端等关键技术，以实现配用电系统的安全、稳定与智能化管理。

主要观点

• 高渗透分布式资源并网：分布式资源和柔性负荷的接入需求快速增长，但现有配电网承载力不足，导致电压越限、反向重过载等安全问题频发。
• 用户侧反送电风险：随着屋顶光伏等分布式资源的普及，用户侧反送电问题日益突出，对检修人员的安全构成直接威胁。
• 配电网安全管控技术瓶颈：当前配电网安全管控技术手段不足以应对新型并网主体带来的复杂性和不确定性，亟需创新技术支撑。
• 多物理场成像技术：通过声、光、热等多物理场数据融合，实现对电力设备安全隐患的非接触式识别，提升风险预警能力。
• 跨域协同与智能终端：研发具备软件定义能力的智能终端，实现边-边、边-云协同，支持多业务场景下的资源共享和灵活部署。
• 用户侧涉电安全行为分析：基于知识驱动的触电风险解译和安全距离测量技术，有助于识别和预防用户侧的公共安全风险。
• 安全共治与系统性管理：新型并网主体的接入涉及多种风险主体，需要系统性安全共治机制，以应对复杂的电网安全挑战。

关键信息

一、研究背景及关键问题

• 配电网面临高渗透分布式资源接入和柔性负荷参与的挑战。
• 现有安全管控机制在规划、管理模式和市场化机制方面存在滞后。
• 需要构建“源网荷储”协调互动的新型电力系统安全管控体系。

二、配网侧安全—主动感知

• 目标：实现海量新型并网主体的可测，保障系统“控的稳”。
• 方法：从信息流角度出发，智能解析异构碎片化数据模型，提取自描述注册序列。
• 难点：新型并网主体接入具有强随机性，需解决非线性、多时标、离散连续混合等特性带来的感知难题。

三、设备本体安全—多物理场成像

• 通过多物理场（声、光、热、电、磁）数据采集与融合，实现对电力设备隐患的非接触式识别。
• 采用深度神经网络对单模态数据进行表征，结合声信号传播模型和坐标映射，实现多物理场融合成像。
• 关键技术包括图像、时间序列、文本、音频等单模态表征方法，以及多物理场融合成像技术。

四、用户侧安全风险—平面立体全息

• 用户侧涉电安全行为具有复杂多样性、场景依存性、多对象交互性、强瞬时性和强距离相关性。
• 风险隐蔽性强，需通过智能识别与立体感知手段进行分析与预警。
• 基于图卷积神经网络和双流卷积架构，实现涉电动态动作解析与安全距离检测。

五、结语

• 新型并网主体的接入对配电网安全构成多维度挑战。
• 需要构建“大安全分析格局”，实现跨模态感知与人机混合增强智能的风险认知。
• 推动配用电安全管控技术的发展，提升电网的智能化与安全水平。

技术层面

• 电网风险：包括动态稳定机理变化、大规模分布式电源接入风险及极端天气影响等。
• 设备风险：涉及海上风电设备、沙戈荒风光电基地等设备的安全隐患。
• 人身风险：如屋顶光伏反送电、海上作业等场景下的人员安全问题。
• 网络风险：网络安全边界防护不足，存在失泄密风险。

管理层

• 职业健康风险：恶劣工作条件与电化学储能等设备带来的健康隐患。
• 涉电公共安全风险：如风光发电设备质量不一、充电桩使用不当等。
• 社会影响：停电引发舆情，政策宣讲不足可能影响公众接受度。

未来展望

1. 大安全分析格局：构建多维度、多诱因的电力安全分析体系，避免割裂式风险判别。
2. 跨模态感知手段：融合多元数据特征，提升电力安全风险的综合研判能力。
3. 人机混合增强智能风险认知：智能识别作为辅助手段，人机协同将成为未来研究重点。

结语

本文系统分析了新型并网主体接入配电网带来的安全挑战，并提出了多项关键技术以实现配用电系统的安全管控。未来需进一步完善政策机制，推动技术发展，以应对日益复杂的电力系统安全问题。