基于物联网技术的开放式中压配电网故障自愈技术研究与装置研制
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设备医生官方号
时间：2023-07-17浏览：32
1、成果简介
电力物联网飞速发展，大量物联终端接入配电网，增加了大量的安装维护工作。另外目前配电网系统单相接地故障自愈能力差、缺乏对高阻接地故障和断线故障的自愈能力，分布式能源高渗透率系统接地故障缺乏研究。
本项目通过技术研发，在中压配网故障自愈支撑技术方面取得突破：①基于物联网技术，实现终端与高级应用的即插即用、终端间互操作；②给出基于边缘计算的自适应动态拓扑、分布式故障处理算法；③不同接地方式系统中高阻接地故障、断线坠地故障检测；④中压配电线路故障测距；⑤线路绝缘在线监测；⑥适应高渗透率电力电子设备中压配网的故障检测。在此研究基础上，研制开发开放式中压配电一体化终端并投入现场试运行，现场运行效果良好。产品通过第三方测试、产品鉴定、科技查新，可快速实现中压配电网一体化故障处理。
本项目申请发明专利14件，发表论文9篇（其中EI论文3篇，核心6篇），产品，产品挂网运行超过1年，运行效果良好，发现线路单相缺相故障多次，有效避免缺相故障对用户造成的损失。
2、主要创新点
（1）提出了基于IEC 61850信息模型和物联网协议的中压配电终端即插即用方法，通过物联网协议MQTT和CoAP的通信映射完成中压配电终端的自动发现、注册，基于IEC 61850 SCL配置语言实现IED的通信能力自描述，结合新装、升级等场景的工程配置规则，实现终端到主站、终端之间的即插即用。
（2）提出了系列基于物联网技术的配电网故障检测方法，提升了配电网故障自愈技术水平。给出了不同接地方式系统中高阻接地故障、断线坠地故障特征，提出了利用暂稳态电气量关系的高阻接地故障检测方法、利用相序变化的断线故障检测方法、利用电压梯度变化的故障测距方法。
（3）研制了基于物联网技术的开放式中压配电网一体化终端，解决了终端应用中的关键问题。实现了终端即插即用、互联互通以及信息安全；实现了不同故障的定位与测距一体化检测；给出了终端电源管理方法；根据故障典型特征与发展规律，给出了配电线路绝缘健康状态的量化评估方法。
3.成效简述
本成果大幅提升高阻接地故障、断线故障的故障检测和保护能力，提升分布式电源、电力电子高渗透的配电网故障检测能力不足所带来的供电可靠性不足和保护能力不足的情况。大幅提升配电自动化开关并网入网建库效率，对提高供电可靠性，保证快速复电能力提升具有直接影响。
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