分布式光伏、儲能等電源的大量接入，對配電網(wǎng)繼電保護帶來更大挑戰(zhàn)。在第27屆國際供電會議（CIRED2023)上，提出了“綠色、數(shù)字、韌性”三個關(guān)鍵詞，未來配電網(wǎng)應(yīng)具有低碳化、數(shù)字化、自治運行的韌性能力。
為加強配電網(wǎng)新技術(shù)的交流，推動我國新型配電系統(tǒng)的建設(shè)以及配電網(wǎng)繼電保護新技術(shù)、配用電儲能技術(shù)的應(yīng)用，值此國際大電網(wǎng)工作組（CIGRE WG B5.83）會議之際，由山東理工大學電氣與電子工程學院、CIGRE WG B5.83工作組、山東理工大學智能電網(wǎng)研究院共同主辦、山東科匯電力自動化股份有限公司協(xié)辦的“配電網(wǎng)繼電保護與儲能技術(shù)講習班暨CIGRE WG B5.83工作組會議”于8月24—25日在山東理工大學召開，來自全國高校、科研院所、電力企業(yè)、設(shè)備企業(yè)等100多人參與了本次會議。
山東理工大學副校長崔煥勇致辭
會議共有20位專家學者分別就配電網(wǎng)保護、配用電儲能技術(shù)等方向作了精彩報告。山東理工大學電氣與電子工程學院副院長（主持工作）彭克、南京南瑞繼保電氣有限公司副總工程師兼發(fā)展部主任趙希才、山東理工大學電氣與電子工程學院教授張新慧、廈門理工學院教授李天友、山東理工大學電氣與電子工程學院教授陳羽分別主持了會議。
配電網(wǎng)繼電保護講座
CIGRE WG B5.83工作組召集人唐毅正高級工程師致辭并作會議報告
國網(wǎng)山東省電力公司電力調(diào)度控制中心、CIGRE WG B5.83工作組召集人唐毅正高級工程師作了“CIGRE B5.83-現(xiàn)代配電網(wǎng)保護研究內(nèi)容與工作進展”的報告。唐毅高工介紹了CIGRE B5.83工作組立項的背景、研究內(nèi)容及工作進展。研究內(nèi)容主要包括：配網(wǎng)保護總體分析、 配網(wǎng)接地故障保護、有源配電網(wǎng)保護、微網(wǎng)與直流配電網(wǎng)保護。
國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院繼保及自動技術(shù)室主管李玉敦作了“配電網(wǎng)多級保護技術(shù)以及在山東配電網(wǎng)的推廣應(yīng)用”的報告。李玉敦主管首先介紹了山東配電網(wǎng)自動化整體情況，然后重點分析了配網(wǎng)分級保護技術(shù)路線，分別介紹了相間故障技術(shù)路線和接地故障技術(shù)路線。最后介紹了配網(wǎng)分級保護在山東應(yīng)用，主要有將管理界面由站內(nèi)保護延伸至配電終端、將技術(shù)體系由故障切除延伸至供電恢復、將防御類型由短路故障延伸至接地故障。
美國西門子公司電力系統(tǒng)研發(fā)高級工程師Zheng Ce（鄭策）線上作了“Evaluate the Impact of IBR Penetration on Power System Protection using PSS?CAPE”的報告。鄭策高工分別介紹了電力系統(tǒng)保護仿真軟件PSS?CAPE、基于逆變器電源的短路模型以及穩(wěn)定性模型、使用PSS?CAPE評估基于逆變器電源對電力系統(tǒng)保護的影響。基于逆變器電源的廣泛使用對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)繼電保護造成了沖擊。在這種新情況下，使用PSS?CAPE以及逆變器電源的相關(guān)模型可以極大地方便對于電力系統(tǒng)保護的重新分析評估。
山東大學電氣學院高厚磊教授作了“有源配電網(wǎng)縱聯(lián)保護”的報告。高厚磊教授針對高比例分布式電源接入給配網(wǎng)保護及自動化帶來的嚴峻挑戰(zhàn)，提出了新型縱聯(lián)保護系列原理及分布式故障恢復技術(shù)體系，開發(fā)了支持5G/光纖通信的系列智能配電終端裝置并應(yīng)用于國內(nèi)多地配電系統(tǒng)，為高比例有源配電網(wǎng)提供了高選擇性保護方案，解決了配網(wǎng)差動保護實用化技術(shù)難題。
山東大學電氣學院叢偉教授作了“微電網(wǎng)保護技術(shù)及其發(fā)展”的報告。叢偉教授分別介紹了微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運行特點、微電網(wǎng)故障特征、微電網(wǎng)保護技術(shù)及其發(fā)展。分布式電源接入后的故障特征與傳統(tǒng)配電網(wǎng)故障特征差異很大，微電網(wǎng)保護技術(shù)應(yīng)適用于不同的運行方式及不同的故障類型；在一套完整的保護技術(shù)中，不同保護方法之間需要很好的協(xié)調(diào)。對微電網(wǎng)保護發(fā)展提出了新的要求：應(yīng)更好適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲變化和運行方式變化；保護性能盡可能不受分布式電源故障特性影響，可適當依賴通信 。
山東科技大學講師樊淑嫻作了“配電網(wǎng)集中式虛擬保護系統(tǒng)”的報告。隨著電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信及保護與控制二次設(shè)備處理能力的提高，基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺的配電網(wǎng)保護技術(shù)是解決配電網(wǎng)保護問題的一種有效手段。樊淑嫻老師介紹了配電網(wǎng)集中式虛擬保護系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，分別從項目總體技術(shù)路線、構(gòu)建基于快速通信技術(shù)的配電網(wǎng)集中式虛擬保護系統(tǒng)、基于IEC 61850的信息交互模型及接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓撲生成與下發(fā)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓撲模型解析及描述方法等方面作了詳細闡述。
山東理工大學智能電網(wǎng)研究院院長徐丙垠分別作了“羅馬 27 屆 CIRED 會議繼電保護技術(shù)交流情況介紹”、“配電網(wǎng)防孤島保護技術(shù)及其發(fā)展”兩個報告。徐丙垠教授首先介紹了在羅馬 27 屆 CIRED 會議上繼電保護方向的議題和內(nèi)容，在羅馬會議上，提出了能源工業(yè)發(fā)展趨勢是“綠色、數(shù)字化、韌性”，對電網(wǎng)“韌性”的解釋，徐丙垠教授用蚯蚓斷臂再生作為形象比喻，配電網(wǎng)也應(yīng)具備“自愈”能力，配電網(wǎng)可在大電網(wǎng)停運時，以計劃孤島/微電網(wǎng)的形式給當?shù)刎摵晒╇?，對于電力系統(tǒng)抵御自然災害與戰(zhàn)爭的破壞，提高供電可靠性具有重要的意義。此次會議共有57篇繼電保護論文進行了交流，其中3篇綜述、6篇虛擬保護、12篇測試、8篇算法、11篇應(yīng)用、8篇接地故障、9篇故障測距。其中意大利配電公司總經(jīng)理對8個國家13個配電公司調(diào)查后得出，目前8個國家配電網(wǎng)注入的電量比例為22%；2050年將提升至66%，未來電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)或?qū)⒊蔀橹鹘恰?/p>
在“配電網(wǎng)防孤島保護技術(shù)”報告中，徐丙垠教授分析了反孤島保護的作用、孤島檢測與保護方法、阻抗插入式防孤島運行措施，分別介紹了美國、德國、英國、法國、中國的反孤島保護技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀。
格拉茨理工大學電力系教授Lothar Fickert作了“歐洲配電網(wǎng)繼電保護實踐與發(fā)展方向”的報告。Lothar Fickert教授介紹了分布式電網(wǎng)的新進展、配電網(wǎng)的短路保護措施、三相短路錄波的故障特征和結(jié)果以及今后面臨的挑戰(zhàn)。
南非國家電力公司配電部總工程師Gert Madonsela 作了“南非配電網(wǎng)保護實踐”的報告。Gert Madonsela分別介紹了南非典型的中壓配電網(wǎng)線路架構(gòu)、中壓配電網(wǎng)保護技術(shù)，并詳細介紹了過電流保護、接地保護、高靈敏度接地保護在南非配電網(wǎng)保護中的應(yīng)用。
Campbell Booth作了“有源配電網(wǎng)繼電保護技術(shù)及其發(fā)展”的報告。Campbell Booth分別從英國配電網(wǎng)保護概述、英國配電網(wǎng)保護的挑戰(zhàn)、配電網(wǎng)保護新的方法和技術(shù)要求、防孤島保護、直流配電網(wǎng)保護等方面作了介紹。
愛爾蘭 Anseris IQ 公司首席技術(shù)官Hugh Borland作了“繼電保護面臨的挑戰(zhàn)與解決方案”的報告。分布式電源的接入對配電網(wǎng)繼電保護提出了新的挑戰(zhàn)，同時也對接地故障檢測提出了新的要求，諧振接地是歐洲主流的中性點接地方式，Hugh Borland分析了不同接地方式故障時的能量釋放比較，得出諧振接地系統(tǒng)故障時釋放的能量最少。同時介紹了局部區(qū)域的有源配網(wǎng)保護方案、導線斷線墜地故障保護。
配用電側(cè)電力儲能技術(shù)講座
廈門理工學院教授李天友作了“羅馬 27 屆 CIRED 會議儲能技術(shù)交流情況介紹”的報告。李天友教授介紹了CIRED2023會議上關(guān)于儲能技術(shù)及應(yīng)用的議題，本次會議涉及儲能技術(shù)有30篇, 主要包括德國、法國、巴西、英國、瑞典和挪威等國家，涉及配網(wǎng)側(cè)的有19篇，用戶側(cè)的有11篇。在最近兩屆CIRED會議上，有關(guān)提高配電網(wǎng)側(cè)的供電質(zhì)量、供電安全，以及可再生能源和儲能系統(tǒng)集成應(yīng)用是一個越來越受關(guān)注的話題。全球儲能增長迅速，2022年，全球儲能單年建置量首次突破44GWh，累計至2022年全球儲能容量約41GW/98.8GWh，其中表前市場規(guī)模最大，占比超過七成。未來儲能的應(yīng)用呈現(xiàn)出將于與電力系統(tǒng)深度融合、協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢, 采用更先進的控制策略、算法和靈活調(diào)節(jié)特性等關(guān)鍵技術(shù)，進一步提高能源系統(tǒng)的效率和可再生能源的發(fā)展。配網(wǎng)側(cè)承載的發(fā)電量占比不斷提升，配網(wǎng)側(cè)分布儲能在優(yōu)化電能利用、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
中國電力科學研究院資深專家來小康作了“新型儲能技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀”的報告。目前我國的儲能仍處于由研發(fā)示范向商業(yè)化過渡的階段，來小康教授從儲能技術(shù)的種類、儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和儲能應(yīng)用場景等方面全面細致地介紹了國內(nèi)儲能發(fā)展情況，并就儲能安全性和儲能電池回收等問題進行了探討。
香港大學助理教授王毅作了“配用電大數(shù)據(jù)分析與負荷預測技術(shù)”的報告。王毅教授通過采用能源系統(tǒng)的時間序列方法對電力需求響應(yīng)進行預測，未來數(shù)據(jù)預測在能源領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運行效率起著重要的作用，迫切需要有效的方法來更好地模擬電力系統(tǒng)中的不確定性。
美國哥倫比亞大學助理教授徐博倫作了“美國配用電儲能技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向”的報告。徐博倫教授介紹了用戶側(cè)儲能關(guān)鍵技術(shù)和國內(nèi)外儲能應(yīng)用案例，相比于中國電力市場，美國及歐洲用戶側(cè)儲能有更健全和復雜的電力市場參與機制、更側(cè)重于微電網(wǎng)以及增加系統(tǒng)彈性、家庭儲能相對普及。未來用戶側(cè)光儲技術(shù)方向?qū)⒃诜植际絻δ芫酆瞎芾硪约吧虡I(yè)模型、不確定性電價的套利算法、復雜電池模型的控制算法等方面進行研究。
山東理工大學副教授陳佳佳、山東科匯電力自動化股份有限公司新技術(shù)研發(fā)中心主任叢新棚共同作了“用戶側(cè)儲能部署規(guī)劃與控制技術(shù)”的報告。陳佳佳副教授重點介紹了用戶側(cè)儲能部署規(guī)劃與控制關(guān)鍵技術(shù)、用戶側(cè)儲能影響分析，針對園區(qū)預測提出基于聚類和動態(tài)識別的自動儲蓄池神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、雙層迭代的用戶側(cè)儲能規(guī)劃技術(shù)、基于隨機聚類與動態(tài)識別的用戶側(cè)儲能控制技術(shù)；針對孤島控制技術(shù)提出了基于時間同步的新能源微電網(wǎng)系統(tǒng)自治運行控制技術(shù)。
叢新棚主任介紹了用戶側(cè)儲能的應(yīng)用案例，園區(qū)安裝儲能裝置時應(yīng)考慮盈利以及合理配置儲能容量與PCS功率問題，在給定條件下（如功率不到送、收益率最大、固定收益率等）規(guī)劃儲能與光伏容量需要考慮可平移負荷（充電樁、空調(diào)）的利用。
齊文化研究院學術(shù)研究部主任李鐘琴作了“齊文化與稷下學宮”的報告。稷下學宮創(chuàng)建于戰(zhàn)國時期的齊國故都臨淄，是先秦百家爭鳴的主要舞臺，作為“百家爭鳴”的主要園地，它是當時整個中國的文化、學術(shù)、教育中心，促進了學術(shù)思想的繁榮，形成了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的主脈，是中國古代文化史的黃金時代，對后世產(chǎn)生了極為深遠的影響。李鐘琴主任笑稱，淄博因燒烤成為網(wǎng)紅城市，但稷下學宮才是淄博特有的寶貴歷史文化資源，這才是淄博真正的文化名片。
李鐘琴主任的報告非常精彩，生動有趣，2個小時的講座聽者意猶未盡，讓大家對淄博的文化底蘊有了更多的了解，這也是此次電力專業(yè)會議參會者的額外收獲。
CIGRE WG B5.83工作組會議
國際大電網(wǎng)工作組（CIGRE WG B5.83）會議同期召開，主要討論了“現(xiàn)代配電網(wǎng)繼電保護”報告的撰寫提綱和下一步工作計劃。工作組國外專家線上參會，國內(nèi)專家和來華國外專家分別在淄博和泰安兩個分會場參會。會后，工作組部分國內(nèi)專家和來華國外專家前往泰安供電公司調(diào)研考察山東配電網(wǎng)繼電保護創(chuàng)新實踐。
針對配電線斷線觸樹、機械設(shè)備碰線等故障，國網(wǎng)山東省電力公司與山東理工大學、山東大學以及相關(guān)電力設(shè)備企業(yè)合作，成立了科研團隊，依托國家863重大專項、國家自然科學基金等項目平臺開展技術(shù)攻關(guān)，并形成了一系列科研成果。國際供電會議（CIRED）中國國家委員會技術(shù)委員、山東理工大學智能電網(wǎng)研究院院長徐丙垠教授與中國石油大學（華東）薛永端教授創(chuàng)造性地提出了暫態(tài)接地保護理論和高阻接地故障保護方法，成功實現(xiàn)了配電網(wǎng)故障類型最廣域識別、故障隔離范圍最小化，極大降低了用戶對于配電網(wǎng)故障停電的感知。
針對配電網(wǎng)繼電保護面臨的復雜情況，IEEE PES電力系統(tǒng)保護控制技術(shù)委員會（中國）配電網(wǎng)保護控制分委會主席、山東大學高厚磊教授自主發(fā)明了不依賴專用通道與外部時鐘的故障自同步差動保護方法，破解了接入大量分布式電源后有源配電網(wǎng)的故障識別難題，實現(xiàn)了有源配電網(wǎng)故障“零秒”消除。
相關(guān)鏈接：國際專家稱贊山東配電網(wǎng)故障防御“Very very good! ”
技術(shù)參觀
與會專家參觀了山東理工大學智能電網(wǎng)研究院特種電機實驗室、高電壓試驗大廳、智能配電網(wǎng)實驗室和電力電子實驗室，高度評價了研究院近年來取得的一系列高水平科研成果。