8月21日,山東省濟南市出現強降雨,導致萊蕪區10千伏香山線跳閘。線路上的新一代智能饋線終端自動檢測到故障,僅用0.5秒就完成了故障區段隔離及非故障區段復電。此前應用配電自動化系統,這一處置流程用時超過10秒。
隨著分布式光伏發電、風電等分布式電源的大量接入,傳統的輻射型配電網轉變為有源甚至多源配電網。傳統配電網的單端量保護方法和集中式故障自愈模式已經無法適應有源配電網的發展需求,亟須研究適用于有源配電網的新型保護原理、數據同步方法和故障自愈原理,研發新型線路故障自愈裝置等。
萊蕪供電公司于2017年1月與山東大學等單位聯合成立項目組,開展“有源配電網新型繼電保護與分布式故障自愈技術及應用”課題研究,通過理論創新、裝置研發和成果應用,不斷完善有源配電網新型保護與故障自愈解決方案。
基于前期的理論研究成果,項目組于2018年3月開發出了第一代智能饋線終端。該終端具備適用于有源配電網的新型縱聯差動保護和線路分布式故障恢復功能,于同年9月在萊蕪供電公司10千伏文化線、礦機線等多條配網線路試用。項目組根據試用情況對終端進行了迭代升級。
2020年10月,項目組研發出了基于故障自同步5G通信配網差動保護的第二代智能饋線終端,并在萊蕪供電公司供區內的有源配電網10千伏配電線路試點應用。經驗證,第二代智能饋線終端較第一代智能饋線終端運行更加穩定,故障處置響應速度更快。
結合試用情況,項目組又提出了基于5G通信技術的智能饋線終端對等通信方法及有源配電網故障自愈策略。2022年5月,項目組基于最新理論研究成果和第二代智能饋線終端前期試點應用情況,開發了基于5G通信的新一代智能饋線終端,并完成了實驗室仿真測試。新一代智能饋線終端不依賴配電自動化主站,可實現多類型有源配電網故障區段在各種工況下的準確定位、快速隔離和故障自愈,降低了作業人員巡線的勞動強度,提高了有源配電網故障處置的智能化水平和供電可靠性。
目前,新一代智能饋線終端已在萊蕪供電公司全部38條有源配電線路上應用。“有源配電網新型繼電保護與分布式故障自愈技術及應用”課題獲得中國電力企業聯合會2022年度電力科技創新獎一等獎、中國電機工程學會電力科學技術獎三等獎等獎項,課題相關成果累計獲國際發明專利授權2項、國家發明專利授權6項。