“源網(wǎng)荷儲”新型配網(wǎng)架構下開展低壓不停電作業(yè)上海電力大學人工智能學部薛陽2025年11月?背景和意義?

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀?技術特點?對低壓不停電作業(yè)的影響?

實施方法?發(fā)展趨勢與社會需求目錄上海電力大學是一所中央與上海市共建、

以上海市管理為主的能源電力特色鮮明的高等院校。

學校始建于1951年

，歷經(jīng)多年發(fā)展

，形成了涵蓋本科、碩士、博士及博士后流動站的完整人才培養(yǎng)體系。

學校堅持“立足電力、立足應用、立足一線

”的辦學方針

，

以工為主、多學科協(xié)調(diào)發(fā)展

，設有電氣工程學部、人工智能學部等多個學部

，擁有多個國家級一流專業(yè)和教學平臺。近年來

，

學校持續(xù)深化產(chǎn)教融合

，

牽頭組建能源電力卓越工程師學院

，

并積極開展國際交流與合作

，

畢業(yè)生就業(yè)率持續(xù)保持高位。

面向未來

，

學校致力于建設成為支撐國家能源電力發(fā)展的一流應用型大學。01背景與意義雙碳目標促轉(zhuǎn)型“源網(wǎng)荷儲”成為低壓配網(wǎng)轉(zhuǎn)型的核心架構，以

“

電源、電網(wǎng)、負荷、儲能”為整體規(guī)劃，實現(xiàn)配網(wǎng)從“單向供電”

向“源荷互動、儲荷協(xié)同”的模式升級。新能源挑戰(zhàn)與機遇隨著新能源在能源系統(tǒng)結構中比重提升，其波動性、間歇性和隨機性特點給電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)，而

“源網(wǎng)荷儲”架構通

過整合多元負荷提升供電韌性。傳統(tǒng)作業(yè)局限與升級傳統(tǒng)低壓不停電作業(yè)在適配“源網(wǎng)荷儲”新型架構時存在安全風險、應急發(fā)電車與配網(wǎng)協(xié)同不足、負荷與儲能控制缺失等問

題，已難以滿足當前運維需求。1.1項目背景政策指引與建設目標國家能源局發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》等文件，明確指出“源網(wǎng)荷儲”一體化與不停電作業(yè)技術是保障配網(wǎng)可靠運行、推動新型電力系統(tǒng)落地的重要支撐。探索適配技術與方案探索“源網(wǎng)荷儲”架構下低壓不停電作業(yè)的適配技術與安全方案，已成為保障新型配網(wǎng)可靠運行、推動不停電作業(yè)技術升級的核心需求，具有迫切的現(xiàn)實必要性。1.1項目背景研發(fā)適配不停電技術針對分布式光伏、發(fā)電車、儲能特性，研發(fā)適配新型架構的不停電作業(yè)技術，解決傳統(tǒng)作業(yè)與“源網(wǎng)荷儲”的適配難題，形成新型不停電作業(yè)技術體系。協(xié)同模式保供電通過“不停電+源荷協(xié)同”模式，可實現(xiàn)作業(yè)期間“零停電”

，保障關鍵負荷持續(xù)供電，提升低壓配網(wǎng)供電可靠率，減少停電損失。協(xié)同管控降風險通過“源-網(wǎng)-荷-儲-作業(yè)”的協(xié)同管控，消除核心安全隱患，同時，可形成標準化的安全操作流程，降低作業(yè)安全事故率。模擬優(yōu)化降成本基于“源網(wǎng)荷儲”的數(shù)據(jù)溝通能力，可利用數(shù)字孿生技術提前模擬作業(yè)場景，優(yōu)化作業(yè)路徑與人員配置；通過儲能與發(fā)電車的協(xié)同，減少應急電源的冗余投入。1.2項目意義02國內(nèi)外研究現(xiàn)狀配電變壓器創(chuàng)新概念針對配電網(wǎng)絡挑戰(zhàn)，提出虛擬增容配電變壓器的概

念，通過信息物理融合實

現(xiàn)虛擬電能配送，強化源

網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)，構建柔性配

電網(wǎng)，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性與

不停電作業(yè)效率。特色新型電力探索湖南發(fā)布新型電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，探索儲能輔助服務技術，支持分布式新能源接入，構建特色新型電力系統(tǒng)，確保電網(wǎng)穩(wěn)定，減少波動，

推動經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)

展。配網(wǎng)不停電作業(yè)發(fā)展國網(wǎng)北京電力公司引入市場化理念，明確不停電作業(yè)各方職責，優(yōu)先采用帶電作業(yè)方式，利用移動箱變車等設備實現(xiàn)能量互濟，減少用戶停電時間，提升配網(wǎng)運維效率。分類分級聚合架構新型電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃綱要推動“源網(wǎng)荷儲”電力資源分類分級聚合，構建基于分類聚合、分級控制機制的能源系統(tǒng)架構，實現(xiàn)新能源、儲能、負荷與充電樁的協(xié)同運行，優(yōu)化電力市場交易。2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究聚焦高滲透分布式能源資源（DERs）對低壓配電網(wǎng)的挑戰(zhàn)，通過源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)策略優(yōu)化功率平衡與保護協(xié)調(diào)，提升配電系統(tǒng)連續(xù)性和可靠性，減少電壓波動與中斷風險。Kabulo

Loji等人探討DERs對配電系統(tǒng)的影響，提出通過儲能集成、需求側(cè)管理和智能控制等策略支持低壓配網(wǎng)不停電作業(yè)，提升系統(tǒng)可靠性和作業(yè)效率。Fatima

Masic等人利用OpenDSS和Python模擬評

估分布式光伏在低壓配網(wǎng)中

的容納能力，提出儲能緩沖

和動態(tài)逆變器控制等“源網(wǎng)

荷儲”協(xié)調(diào)策略。SamuelBorroyVicente等人通過硬件在環(huán)測試和概率模擬分析DER集成LECs對中壓配網(wǎng)保護的影響

，強調(diào)“源網(wǎng)荷儲”協(xié)調(diào)提升自動化水平

，減少中斷?？紤]高滲透光伏接入下的源網(wǎng)荷儲協(xié)同規(guī)劃方法及系統(tǒng)圖片來源：/zhuanli/60/202311829652.html儲能緩沖和動態(tài)逆變器硬件測試模擬分析源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)策略配電系統(tǒng)轉(zhuǎn)型評估2.2國外研究現(xiàn)狀03技術特點分布式電源的融合"源網(wǎng)荷儲"配網(wǎng)架構融合分布式電源、儲能、負荷側(cè)與配電網(wǎng)，實現(xiàn)多源并聯(lián)、雙向潮流與局部自治，提升供電可靠性與電壓支撐能力，為不停電作業(yè)提供冗余電源。供電結構的靈活性供電路徑靈活，通過能量路由器、微網(wǎng)控制器等實現(xiàn)多源并聯(lián)與雙向潮流，在低壓配電層面使電能流動更復雜，提升供電可靠性與電壓支撐，為不停電作業(yè)創(chuàng)造條件。

3.1多源協(xié)同與靈活供電結構分布式能源系統(tǒng)圖片來源：/zhuanli/55/201711063905.html儲能系統(tǒng)的多重作用在"源網(wǎng)荷儲"架構中，儲能系統(tǒng)不僅承擔削峰填谷的作用，還具備在不停電作業(yè)期間提供暫態(tài)支撐與備用供電的功能，確保電力供應的連續(xù)性和穩(wěn)定性。柔性電源接替的特性當?shù)蛪壕€路或節(jié)點進行帶電作業(yè)時，儲能裝置可在局部孤島狀態(tài)下維持負荷側(cè)電能連續(xù)供應，降低因操作切換引發(fā)的電壓波動和失電風險；這是傳統(tǒng)低壓系統(tǒng)所不具備的。

3.2儲能系統(tǒng)的動態(tài)支撐能力

源網(wǎng)荷儲一體化圖片來源：/news/20220907221332473223490智能化監(jiān)測與控制新型配網(wǎng)融合物聯(lián)網(wǎng)與配電自動化技術

，采用邊緣計算、智能開關和傳感終端

，

實現(xiàn)狀態(tài)感知、風險預警與分布式控制

，確保低壓線路實時監(jiān)測和作業(yè)區(qū)域電氣安全性評估?；勖髦t數(shù)字能源的調(diào)度監(jiān)控一體化系統(tǒng)圖片來源：https://www.hncbyun.com/news/zhishi/1118.html自愈控制系統(tǒng)系統(tǒng)具備故障自愈功能，能夠在檢測到作業(yè)異常時迅速切換供電路徑，確保作業(yè)安全；此功能為不停電作業(yè)提供可視化風險評估和遠程調(diào)度支持，提升整體電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

3.3智能化監(jiān)測與控制體系

3.4雙向潮流與電氣安全挑戰(zhàn)

精確識別分布電源的接入點與運行狀態(tài)；作業(yè)前進行潮流反向分析與電壓分布校核；采用具備反向隔離和自動接地檢測功能的智能帶電作業(yè)裝備；引入安全機制，確保電氣隔離有效。與傳統(tǒng)單向饋電配電系統(tǒng)不同，“源網(wǎng)荷儲”架構下潮流方向可隨時變化，形成多源耦合、雙向流動的特征，提升供電靈活性的同時，對不停電作業(yè)的安全提出更高要求。江蘇常州供電公司在2022年3月創(chuàng)新應用“低壓儲能發(fā)電車”進行作業(yè)圖片來源：.cn/rules/detail?id=6077326雙向潮流與安全要求安全作業(yè)的技術要求柔性配網(wǎng)與作業(yè)能力通過“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同控制，低壓配網(wǎng)具備了柔性分區(qū)運行能力；系統(tǒng)可在作業(yè)前通過優(yōu)化潮流分配、儲能補償和微網(wǎng)切換，實現(xiàn)“先調(diào)后作、分區(qū)供電”的安全策略。不停電作業(yè)的優(yōu)勢不停電條件下開展檢修、更換和擴容等操作，體現(xiàn)新型配網(wǎng)架構在支持不停電作業(yè)持續(xù)性、安全性與可調(diào)度性方面的技術優(yōu)勢，滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)中對供電穩(wěn)定性和可靠性的高要求。

3.5配網(wǎng)柔性化與作業(yè)可持續(xù)性

局部孤島運行模式在作業(yè)現(xiàn)場，為避免影響整體供電系統(tǒng)，配電系統(tǒng)可將特定低壓線路或節(jié)點暫時“隔離”出來，形成一個局部微網(wǎng)或孤島運行模式；分布式電源、儲能系統(tǒng)和負荷側(cè)可在隔離狀態(tài)下繼續(xù)正常供電。快速切換與恢復保障待作業(yè)結束后再與主網(wǎng)同步切換；機制依托“源網(wǎng)荷儲”架構中的多源、多路徑冗余能力，為不停電作業(yè)提供了快速切換與恢復的保障，確保供電連續(xù)性和作業(yè)安全性。

3.6局部孤島與快速切換能力接入儲能系統(tǒng)后，可減少電壓偏差和電壓波動，而大規(guī)模電力電子設備的接入可能導致諧波畸變的問題，因此在進行不停電作業(yè)時，還需重點關注電能質(zhì)量治理、諧波控制、高頻開關設備協(xié)調(diào)等方面，從而保障作業(yè)期間電壓、電流、頻率等關鍵指標處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。隨著大量分布式新能源（如光伏、風電）和儲能設備的接入，配電網(wǎng)在“源網(wǎng)荷儲”架構下呈現(xiàn)出源、網(wǎng)、荷、儲高度耦合、互動增強的特征。

3.7高比例新能源接入與電能質(zhì)量協(xié)同控制新能源接入與互動電能質(zhì)量治理與控制（1）絕緣桿作業(yè)法使用絕緣操作桿進行帶電檢修；依靠工具與防護用具形成縱向、橫向多重絕緣。特點：不受地形限制，適用于復雜環(huán)境；機動性較弱，對工具性能和人員技能要求高。（2）綜合不停電作業(yè)法以旁路作業(yè)為核心，通過旁路系統(tǒng)轉(zhuǎn)移負荷，實現(xiàn)停電狀態(tài)下檢修原線路。特點：適用于大范圍、復雜線路的不停電檢修。（3）絕緣手套作業(yè)法（低壓特有）?10kV絕緣手套層間絕緣強度不足抵御系統(tǒng)過電壓，

作業(yè)過程中，

絕緣手套只能作為輔助絕緣，與絕緣鞋、絕緣披肩、絕緣安全帽、絕緣斗、絕緣臂共同構成多重絕緣組合，而且必須有絕緣臂作為主絕緣。?0.4kV絕緣手套層間絕緣強度遠大于系統(tǒng)過電壓，

可以視為主絕緣，但必須至少有絕緣鞋構成雙重防護。

3.8檢修過程中的安全與技術

作業(yè)原理與方法（二）電弧防護用具配置①架空線路不停電作業(yè)（危險等級1）：絕緣桿作業(yè)法進行帶電作業(yè)，電弧能量不大于1.13cal/cm2，須穿戴防電弧能力不小于1.4cal/cm2的分體式防電弧服裝，戴護目鏡；而采用絕緣手套作業(yè)法進行帶電作業(yè)，電弧能量不大于5.63cal/cm2，須穿戴防電弧能力不小于6.8cal/cm2的分體式防電弧服裝，戴相應防護等級的防電弧面屏。②室外巡視、檢測和架空線路測量（危險等級1）：電弧能量不大于3.45cal/cm2

，須穿戴防電弧能力不小于4.1cal/cm2的分體式防電弧服裝戴護目鏡。③配電柜內(nèi)帶電作業(yè)和倒閘操作（危險等級2）：電弧能量不大于22.56cal/cm2

，須穿戴防電弧能力不小于27.0cal/cm2的連體式防電弧服裝穿戴相應防護等級的防

電弧頭罩。④室內(nèi)巡視、檢測和配電柜內(nèi)測量（危險等級2）：電弧能量不大于14.81cal/cm2

，須穿戴防電弧能力不小于17.8cal/cm2的連體式防電弧服裝戴防電弧面屏。（一）帶電作業(yè)安全要求電場：

人體體表局部場強不超過2.4kV/cm；電流：

流過人體的穩(wěn)態(tài)交流電流不超過1mA；空氣間隙：與不同電位保持規(guī)定的安全距離。3.8檢修過程中的安全與技術

安

全

技

術

條

件低壓帶電作業(yè)安全注意事項?作業(yè)人員須培訓合格，至少2人作業(yè)，設專人監(jiān)護。?

站在絕緣物上或穿絕緣鞋，戴絕緣手套、安全帽，

禁止使用金屬工具。?防止相間短路、單相接地，保持與高壓線路安全距離。?斷線順序：先火線，后零線；接線順序相反。?變臺及刀閘操作由熟練人員進行，保持安全距離。?CT二次回路作業(yè)必須短接二次端子，不得帶負荷拆線。?

禁止穿背心短褲拖鞋；工具和絕緣用具必須合格。?

人體對地須可靠絕緣，低壓配電盤需設置隔離措施。?

只能在作業(yè)人員一側(cè)帶電，其他側(cè)無法隔離時必須停電。?已接觸一相時嚴禁接觸其他相或地；

作業(yè)時間不宜過長。?上桿前辨清火線/零線，登桿后用試電筆或儀表確認。?斷線順序：先斷火線→后斷零線；接線相反。?避免因零線先斷造成中性點漂移與電弧。

3.8檢修過程中的安全與技術400V三相四線制注意事項04對低壓不停電作業(yè)的影響反送電風險影響反送電風險導致驗電失效，傳統(tǒng)驗電和掛接地線方法不再可

靠；同時，顛覆了傳統(tǒng)安全規(guī)

程，作業(yè)人員面臨反向送電威

脅，人身安全風險增加。

4.1分布式電源的反送電風險

分布式電源反送電風險分布式電源的大規(guī)模部署打破了“源隨荷動”模式，帶來了反送電風險，即電網(wǎng)停電，分布式電源仍可能通過逆變器送電至作業(yè)線路。 4.2負荷的隨機性與波動性加劇

負荷特性與挑戰(zhàn)電動汽車充電樁、智能家居等新型負荷的接入，使得低壓電網(wǎng)負荷呈現(xiàn)出大功率、隨機啟停的特性，打破了傳統(tǒng)負荷的穩(wěn)定狀態(tài)，增加了電網(wǎng)運行的不確定性。對作業(yè)的影響負荷的隨機波動使得電流控制困難，預測精度下降，易引發(fā)設備損壞或安全事故；同時，大功率負荷的頻繁投切容易產(chǎn)生電弧，對作業(yè)人員造成灼傷或電擊風險。儲能系統(tǒng)風險 4.3儲能系統(tǒng)的“隱形電源”特性儲能系統(tǒng)特性儲能系統(tǒng)對低壓不停電作業(yè)影響與分布式電源相似，但風險更高；需額外開展狀態(tài)確認、充放電控制、物理隔離等安全措施，增加作業(yè)前安全準備工作的復雜性和時間。用戶側(cè)及臺區(qū)側(cè)儲能系統(tǒng)的廣泛應用，如鋰電池儲能、飛輪儲能等，使其成為低壓電網(wǎng)中的“大號充電寶”

，具有獨立充放電能力，即便電網(wǎng)斷開也能長時間供電。對作業(yè)的挑戰(zhàn)

風險動態(tài)變化，作業(yè)方案制定時是安全的，但在作業(yè)過程中，由于云端調(diào)度指令或用戶行為，系統(tǒng)狀態(tài)可能突然改變，導致風險劇

增，對人員培訓和技能提升提出嚴峻考驗。系統(tǒng)動態(tài)交互

源、網(wǎng)、荷、儲通過數(shù)字化平臺實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度，使得低壓電網(wǎng)從傳統(tǒng)的靜態(tài)單向系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)交互系統(tǒng)，運行狀態(tài)根據(jù)實時負荷需求、分布式電源出力等因素動態(tài)調(diào)整。 4.4系統(tǒng)運行狀態(tài)的復雜性與不可預見性

05實施方法?

多源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)部署：工程企業(yè)主導在低壓配網(wǎng)部署智能傳感器，建立全網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度監(jiān)測平臺，覆蓋電源、電網(wǎng)、負荷和儲能側(cè)；供電企業(yè)、科研院校、制造企業(yè)協(xié)同，實現(xiàn)數(shù)據(jù)整合與預測，支持光伏出力和儲能SOC監(jiān)控。?

實時監(jiān)測與可視化平臺：基于數(shù)字孿生構建三維模型，集成無人機巡檢軌跡，實現(xiàn)配網(wǎng)狀態(tài)實時渲染；采用“云-邊-端”架構，邊緣計算處理光伏波動檢測，生成動態(tài)風險報告，支持作業(yè)前決策，確保應急電源配置安全。?

多方協(xié)同數(shù)據(jù)共享：建立IEC61850協(xié)議平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與預測；供電企業(yè)、工程企業(yè)、科研院校和設備制造企協(xié)同合作，開發(fā)“源網(wǎng)荷儲”互動預測模型，優(yōu)先利用存量電源與新能源互補特性，評估儲能設施對維護的支撐作用。

5.1源網(wǎng)荷儲數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測

?

控制系統(tǒng)升級：供電企業(yè)集成SCADA系統(tǒng)，與設備制造企業(yè)的光伏/發(fā)電車控制器協(xié)同工作；建立“源網(wǎng)荷儲”互動體系，引入多主體參與電力運行與市場體系，通過價格信號引導調(diào)節(jié)。?“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同算法：科研院校開發(fā)MPC算法優(yōu)化儲能充放電曲線；工程企業(yè)調(diào)試機器人執(zhí)行倒閘操作；突破分布式儲能與電源協(xié)同技術；運用“互聯(lián)網(wǎng)+”和儲能技術實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化配置。?