3月12日，中国石油大学（华东）薛永端教授课题组来到湖北电力科学研究院青山实验基地，依托中压宽频高精度模拟实证平台，联合开展利用接地故障信息的谐振接地系统测量对地电容电流方法的研究。这是该平台1月28日投入商业化运营后，首次应用于校企联合研究。
中压宽频高精度模拟实证平台由湖北电科院自主研发，可为解决单相接地全过程快速处置难题，保障配电网人身、设备安全防护能力与供电可靠性水平提供坚强支撑。
聚焦生产实际 明确研发方向
配电网接地故障引发的用户停电、人身触电和电气火灾是国内外配电网运维管理长期存在的三大痛点。“我国配电网通常采用小电流接地系统，由于接地故障特征量微弱，通常伴随间歇性电弧，所以故障判别和检测难度较大。”湖北电科院能源互联网技术中心配电专业负责人杨帆解释道，“攻克配电网接地故障检测中的高阻接地故障检测、快速就近隔离等一系列‘卡脖子’技术，是亟待解决的问题。”
配电网单相接地故障处置是配电自动化终端、一二次融合成套设备等智能配电设备的核心功能。实现此类配电设备的故障诊断是解决传统“人工拉路选线”，准确定位故障区段的关键。
为提升配电网单相接地故障处置能力，实现配电设备“认证上岗，优中选优”，湖北电科院能源互联网技术中心配电专业技术团队提出了“通过实景反演，实证设备功能，量化处理能力”的工作思路。
“我们就是把现场搬进实验室，实现接地故障特征在宽频范围内的高精度等效。”湖北电科院能源互联网技术中心负责人沈煜说。经过反复的理论推演和数十种技术路线的论证，2016年，团队打破了经济性与功能性难以统一的限制，确立了小型化、集约化、紧凑化的研究攻关方向。
自主科技创新 平台小试牛刀
面对配电网的高速发展和日新月异的技术变革，如何把关现有智能化装备的技术性能和整体功能，真正做到“把现场搬进实验室”呢？湖北电科院配电专业技术团队相继开展了配电网接地故障快速处置、中性点接地方式适应性分析、单相接地故障成因辨识及选线选段等专项研究及应用实践。
“分析配电网接地故障的关键在于电压、电流等电气特征信息。我们需要全面考虑故障特征、幅频传输特性等各类影响因素。”沈煜说。基于这个目的，团队从配电网接地故障特征机理研究出发，提出了计及电弧动态特性的配电网接地故障全过程暂态特征等值电路模型。经实测比对，新模型等值精度较传统模型提高了60%。
2018年5月，以理论研究为先导，团队自主研制开发了国内首套中压宽频高精度模拟实证平台。该平台可模拟多分段多联络、双环网、辐射带分支等配电网典型结构，实现全压、全流实景环境下的中压配电网单相接地故障特性模拟。此后，团队依托该平台成功开展了湖北省智能配电设备新技术论证、入网检测、异常缺陷分析等工作，助推湖北配电自动化应用水平持续提升。
2020年11月，国网湖北省电力有限公司贯彻国家电网有限公司科技创新大会精神，制订科技强企工程及新跨越行动计划，成立了6个专职研究室，集聚优势资源攻关能源互联网技术。中压宽频高精度模拟实证平台作为高层建筑电气火灾防治技术研究方向重要支撑，助力配电网关键技术研究。
截至目前，平台先后获得5项国家发明专利授权，整体技术性能国际领先。2021年上半年，电力行业将颁布一项单相接地故障真型试验技术规范。该平台将作为重要组成部分纳入该规范体系。
升级监控系统 保障实证能力
为进一步提高中压宽频高精度模拟实证平台的实证功能，强化科研支撑的同时提升生产技术服务能力，技术团队于2019年开始启动监控系统升级改造工作。
经过缜密的技术需求分析与广泛的调研，团队开发了以模型驱动与分布式高频录波的多态试验场景管理系统。系统改造后，全面满足了智能配电设备的功能、性能实证测试需求，进一步提升了实证平台的可靠性。
2019年11月，在湖北省首次开展的一二次融合成套柱上断路器入网测试工作中，团队基于平台检测结论和配电自动化日常运行分析，明确了设备易发性能与功能缺陷，成功编制了湖北省一二次融合设备成套柱上断路器入网检测试验方案，提高了国网湖北电力配电自动化建设应用质效。
截至目前，技术团队依托中压宽频高精度模拟实证平台承担了国网湖北电力智能配电设备入网检测、中标后样机检测、供货抽检工作，重点在各环节对该类设备的单相接地故障处置能力进行功能实证与优劣比对，为保障该公司立体式物资质量管控体系建设起到重要的技术支撑作用。
“湖北电科院的实证平台与现场实际有很强的等效性，对我们课题组持续深入开展电容电流在线高精度测量相关理论研究与装置开发有很大的帮助。”联合实验结束后，薛永端教授评价道。
创新不会止步。目前，技术团队仍在持续完善实证平台的各项性能指标，开展相关领域设备制造、设计选型、生产运维技术的拓展研究，进一步推进平台建设成果的市场化、产品化，并推进联合共享资源，推动配电智能化领域技术迈上新台阶。
（摄影：雷杨）
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