3月12日，中國石油大學（華東）薛永端教授課題組來到湖北電力科學研究院青山實驗基地，依托中壓寬頻高精度模擬實證平臺，聯合開展利用接地故障信息的諧振接地系統測量對地電容電流方法的研究。這是該平臺1月28日投入商業化運營后，首次應用于校企聯合研究。

　　中壓寬頻高精度模擬實證平臺由湖北電科院自主研發，可為解決單相接地全過程快速處置難題，保障配電網人身、設備安全防護能力與供電可靠性水平提供堅強支撐。

　　聚焦生產實際 明確研發方向

　　配電網接地故障引發的用戶停電、人身觸電和電氣火災是國內外配電網運維管理長期存在的三大痛點。“我國配電網通常采用小電流接地系統，由于接地故障特征量微弱，通常伴隨間歇性電弧，所以故障判別和檢測難度較大。”湖北電科院能源互聯網技術中心配電專業負責人楊帆解釋道，“攻克配電網接地故障檢測中的高阻接地故障檢測、快速就近隔離等一系列‘卡脖子’技術，是亟待解決的問題。”

　　配電網單相接地故障處置是配電自動化終端、一二次融合成套設備等智能配電設備的核心功能。實現此類配電設備的故障診斷是解決傳統“人工拉路選線”，準確定位故障區段的關鍵。

　　為提升配電網單相接地故障處置能力，實現配電設備“認證上崗，優中選優”，湖北電科院能源互聯網技術中心配電專業技術團隊提出了“通過實景反演，實證設備功能，量化處理能力”的工作思路。

　　“我們就是把現場搬進實驗室，實現接地故障特征在寬頻范圍內的高精度等效。”湖北電科院能源互聯網技術中心負責人沈煜說。經過反復的理論推演和數十種技術路線的論證，2016年，團隊打破了經濟性與功能性難以統一的限制，確立了小型化、集約化、緊湊化的研究攻關方向。

　　自主科技創新 平臺小試牛刀

　　面對配電網的高速發展和日新月異的技術變革，如何把關現有智能化裝備的技術性能和整體功能，真正做到“把現場搬進實驗室”呢？湖北電科院配電專業技術團隊相繼開展了配電網接地故障快速處置、中性點接地方式適應性分析、單相接地故障成因辨識及選線選段等專項研究及應用實踐。

　　“分析配電網接地故障的關鍵在于電壓、電流等電氣特征信息。我們需要全面考慮故障特征、幅頻傳輸特性等各類影響因素。”沈煜說。基于這個目的，團隊從配電網接地故障特征機理研究出發，提出了計及電弧動態特性的配電網接地故障全過程暫態特征等值電路模型。經實測比對，新模型等值精度較傳統模型提高了60%。

　　2018年5月，以理論研究為先導，團隊自主研制開發了國內首套中壓寬頻高精度模擬實證平臺。該平臺可模擬多分段多聯絡、雙環網、輻射帶分支等配電網典型結構，實現全壓、全流實景環境下的中壓配電網單相接地故障特性模擬。此后，團隊依托該平臺成功開展了湖北省智能配電設備新技術論證、入網檢測、異常缺陷分析等工作，助推湖北配電自動化應用水平持續提升。

　　2020年11月，國網湖北省電力有限公司貫徹國家電網有限公司科技創新大會精神，制訂科技強企工程及新跨越行動計劃，成立了6個專職研究室，集聚優勢資源攻關能源互聯網技術。中壓寬頻高精度模擬實證平臺作為高層建筑電氣火災防治技術研究方向重要支撐，助力配電網關鍵技術研究。

　　截至目前，平臺先后獲得5項國家發明專利授權，整體技術性能國際領先。2021年上半年，電力行業將頒布一項單相接地故障真型試驗技術規范。該平臺將作為重要組成部分納入該規范體系。

　　升級監控系統 保障實證能力

　　為進一步提高中壓寬頻高精度模擬實證平臺的實證功能，強化科研支撐的同時提升生產技術服務能力，技術團隊于2019年開始啟動監控系統升級改造工作。

　　經過縝密的技術需求分析與廣泛的調研，團隊開發了以模型驅動與分布式高頻錄波的多態試驗場景管理系統。系統改造后，全面滿足了智能配電設備的功能、性能實證測試需求，進一步提升了實證平臺的可靠性。

　　2019年11月，在湖北省首次開展的一二次融合成套柱上斷路器入網測試工作中，團隊基于平臺檢測結論和配電自動化日常運行分析，明確了設備易發性能與功能缺陷，成功編制了湖北省一二次融合設備成套柱上斷路器入網檢測試驗方案，提高了國網湖北電力配電自動化建設應用質效。

　　截至目前，技術團隊依托中壓寬頻高精度模擬實證平臺承擔了國網湖北電力智能配電設備入網檢測、中標后樣機檢測、供貨抽檢工作，重點在各環節對該類設備的單相接地故障處置能力進行功能實證與優劣比對，為保障該公司立體式物資質量管控體系建設起到重要的技術支撐作用。

　　“湖北電科院的實證平臺與現場實際有很強的等效性，對我們課題組持續深入開展電容電流在線高精度測量相關理論研究與裝置開發有很大的幫助。”聯合實驗結束后，薛永端教授評價道。

　　創新不會止步。目前，技術團隊仍在持續完善實證平臺的各項性能指標，開展相關領域設備制造、設計選型、生產運維技術的拓展研究，進一步推進平臺建設成果的市場化、產品化，并推進聯合共享資源，推動配電智能化領域技術邁上新臺階。

　　（攝影：雷楊）