北京城市副中心高可靠智能配电网关键技术、成套装置及工程实践

20190612

电力、热力、燃气及水生产和供应业

应用技术

新技术

配电网带电检测技术体系及状态检修技术深化研究

国家科技计划

与企业合作

中国电力科学研究院有限公司;华北电力大学;科大智能科技股份有限公司;北京华商三优新能源科技有限公司

本成果属于配用电领域，涉及配电网规划与设计、供电质量及安全、配电网运行、电气测量技术等多个学科专业，历时6年，产学研用协同攻关完成。 随着北京城市非首都功能疏解调整，为北京城市副中心电网全面升级带来了发展机遇。课题围绕可靠配网网架、优质供电保障技术、智能运维技术、核心设备研发应用开展攻关，并完成在北京城市副中心的工程示范，取得四方面创新： 1.首次提出了合环运行的“双花瓣”拓扑配网接线方案，确保主干网架线路故障时用户不间断供电，形成了包含“双花瓣”主干接线、支干接线、上级外电源追溯、开关站容量负荷控制、继电保护配置等内容的新型配网网架的典型设计方案，完成了在北京城市副中心示范落地，供电可靠率达到99.9999%。 2.建立了交流接触器等6类敏感负荷及固态切换开关（SSTS）等4类电压暂降治理装置的PSCAD电磁暂态模型；提出了基于有效性、可靠性和经济性约束的电压暂降防治方案评价型，提出了双电源+应急母线+UPS+SSTS+移动应急电源等4种接线方案，为满足不同负荷等级及负荷分类的供电质量需求提供技术原则。 3.创建了以多信息融合的设备状态关联评估和多系统联动应急自动处置的配电站室智能运维模式。研制了集成带电指示器的开关柜局部放电一体化监测装置，检测灵敏度达到5pC；构建了基于分合闸线圈电流波形参数的基准值取值、部件风险评价、整体健康度评价的诊断模型，实现了开关机构特性自动诊断及9种机构缺陷的准确识别。 4.研制了基于mask-Rcnn等人工智能算法的状态信息识别机器人，实现了状态指示灯、指针类表计、压板投退、红外图像等状态自动识别，准确率达到99.5%。研制了墙体预制式发电车快速接驳箱，实现发电车接入应急母线时间压缩至2分钟。 项目获授权专利21项，其中发明专利13项，软件著作权2项；发表论文10篇，其中EI收录论文8篇；出版专著3部，形成技术标准2项。专家鉴定认为，项目研究取得重大突破，整体技术达到国际领先水平。 项目成果已在北京、河北、辽宁等地推广应用，形成了集“双花瓣”可靠配网网架、优质供电保障技术、配电智能运维技术、巡检机器人等核心装置研发应用于一体的大型城市可靠智能配电网技术解决方案，近三年产生经济效益2.3亿元。北京城市副中心智能配电网示范区为国家电网公司建设世界一流城市配电网提供先行示范，同时也将为公司建设“两网”融合的世界一流智能配电网提供副中心方案。