目前，城市配电网运行维护主要存在两类问题：一是部分边疆地区地广人稀、低温严寒地域特点加剧城市配电网运维难度。以新疆城市低压配电网为例，1000余万户所需运维的低压配电台区总数高达8.4万余个、线路长度超过15万公里，叠加恶劣天气影响，整体呈现供电线路覆盖广、运维设备数量多、故障处置难度大的特点。在此背景下，依靠人工排障、隔离、恢复送电的传统运维模式，存在效率低、耗时长、恢复供电慢等突出问题，与高可靠性供电要求间的矛盾日益凸显，技术改进需求迫切。二是新能源快速发展对城市配电网安全稳定运行造成影响。随着分布式新能源、电动汽车等源荷设备规模化接入低压配电网，受新能源发电功率特性及可调负荷冲击性影响，将会因电源侧与负荷侧供需不平衡，带来新能源消纳率低、电网设备重过载等问题，威胁电网安全稳定运行，并反向制约新能源发展。基于上述背景，团队研发了低压配电网故障快速自愈及负荷智能迁移成套装置。通过低压配电环网自愈技术，研发低压配电环网自愈终端，实现快速故障定位、隔离及非故障区域恢复供电，解决了低压故障依靠人工隔离故障、恢复供电的速度慢、效率低问题。通过低压配电环网“网源荷”多端供需平衡策略下的负荷迁移技术，实现新能源就地最大化消纳，解决了配电变压器之间、环网支路之间的负荷自动均衡问题。目前该装置已在已在新疆乌鲁木齐、巴州、吉林通化等疆内外多家企业完成落地推广应用，相关技术案例获第五届中电联新技术大会“卓越数字技术案例”案例，收录于国家电网有限公司《新型电力系统前沿动态》期刊，并在新华社、新疆新闻联播等二十余家主流媒体进行广泛宣传。实现指标如表1所示：表1 低压配电网故障快速自愈及负荷智能迁移成套装置指标对比技术指标国内外技术指标本项专利实现技术指标低压配网故障处置时间依靠表计停电信息上送后再通知人工处置复电时间约1-2小时。自动研判在0.2-0.4秒内快速切除并隔离故障点，2-3秒内自动将停电客户恢复供电。配电网源网荷协同互动控制能力传统模式下分布式电源、电动汽车等可调节负荷分散控制，解决馈线重过载问题依靠对配电变压器扩容改造导致工程施工成本高、周期长。通过技术升级，低成本解决轻载、重载配电变压器之间和环网支路之间的负荷自动均衡问题。低压配网台区拓扑辨识准确率低压配网台区拓扑辨识准确率，不足80%，且拓扑异动无法主动上送。

本项目旨在改进提升城市低压配电网故障处置速度和新能源负荷就地消纳能力，经济效益可观，其主要技术亮点如下：· 技术亮点1：为解决城市配电低压故障依靠人工隔离故障、恢复供电的效率低、耗时长等问题，首次提出低压配电环网自愈技术。通过构建一种依靠相邻设备间通信就地式自愈的单节点模型,攻克了低压互联自愈节点数据互为特征关联和状态判定难题，研发了低压配电环网自愈终端，实现快速故障定位、隔离及非故障区域恢复供电，提升供电可靠性和用电客户满意度。该技术可通过低压环网内相邻终端实时通信，基于故障切除、故障隔离、首开关失压保护动作、供电恢复、通信异常开关动作、开关拒动动作等复杂逻辑研判，就地隔离故障，快速恢复供电，用户停电时间极短，几乎无感知。   图1 故障切除动作逻辑图            图2 故障隔离动作逻辑图 图3 首开关失压保护动作逻辑图   图4 GOOSE通信异常开关动作逻辑图     图5：开关拒动动作逻辑图                      图6 供电恢复逻辑图技术成效：低压供电环网内任何一段电缆发生故障，可在0.2-0.4秒内快速切除并隔离故障点，同时在2-3秒内自动将停电区域恢复供电。技术亮点2：为解决配电变压器之间、环网支路间的负荷自动均衡问题，就地最大化消纳新能源全功率发电，避免设备过载，首次提出低压配电环网“网源荷”多端供需平衡策略下的负荷迁移技术。通过采用边缘计算网关虚拟终端和多源异构数据交互技术，建立配电环网“网源荷”供需平衡策略模型（图7），通过环网节点内嵌的同期检定并引入变压器、线路等设备过载、轻载约束因子，完成不停电模式负荷迁移的自适应判定及手动或自动的负荷迁移操作控制。 

随着分布式新能源能源及电动汽车充电设施将大规模建设，传统低压配电网供需矛盾不平衡问题将更加突出。在此背景下，本项发明专利技术成果主要在两个方面具有较大的发展前景：一是能够在城市配电网环网改造、供能可靠性能力提升方面广泛应用，快速隔离故障并恢复供电，解决配网线路/区域变电站重载问题，助力“源网荷”多端配电台区向高效化、坚强化、清洁化、数字化转型发展。研制的低压配网故障快速自愈及负荷智能迁移成套装置，可通过设备改造升级等方式，实现快速故障定位、隔离及非故障区域恢复供电，以及轻载、重载配电变压器之间、环网支路之间的负荷自动均衡，减少停电带来的负荷（经济）损失，避免配电变压器扩容改造导致的高额施工成本和超长工期带来的低压电网安全稳定运行风险，缓解规模化供电设施改造与安全供电压力。目前已在多个场景进行了现场实际应用。例如，在新疆乌鲁木齐10kV安塘线台区、乌鲁木齐国际大巴扎等7个场景推广应用低压自愈功能，安装80余台低压自愈配电柜及自愈控制装置，构建24个小规模自愈环网，经验证，当低压配电环网内任何一段电缆发生故障，可在0.4秒内快速切除并隔离故障点，在3秒内自动将非故障区段恢复供电，极大提高了电网的供电可靠性，且运行工况良好。 图8 新疆巴州低压台区自愈柜现场图 图9 广州石桥新村自愈装置图例如，在乌鲁木齐达坂城台区互联低压配电网、广州天河员村台区互联低压配电网等8个场景推广应用负荷迁移功能，安装90余台低压自愈配电柜及自愈控制装置，构建了8个小规模“网源荷”供需平衡网络，成功将乌鲁木齐10kV安塘线台区、乌鲁木齐国际大巴扎2个新型低压自愈配电环网示范区原900小时年发电量增加至1430小时，促进分布式能源客户最大化盈利。 图10 新疆巴州上和牧业村现场运行图 图11 广州黄埔石桥新村“网源荷”供需平衡负荷迁移拓扑二是通过技术深化应用，还可以在实现大电网应急调峰负荷管理、解决大型集中式充电站内负荷分配管理等多个方面，有广泛的应用前景。例如，动态调峰应用，整合工业、商业及充电设施等柔性负荷，结合光伏预测与储能控制，实现新能源波动或用电高峰时的“削峰填谷”，减少对集中式调峰电厂的依赖，降低调峰成本。

本团队由国网乌鲁木齐供电公司联合广州普瑞电力控制系统设备有限公司10余名科技研发人员组成，团队所属国网乌鲁木齐供电公司，是国网新疆电力系统唯一大型重点供电企业，服务电力客户188万余户，肩负着乌鲁木齐市及周边地区的电网建设运营和供电服务任务。荣获全国文明单位、全国五一劳动奖状等多项荣誉。团队历时6年时间，按照“理论研究、设备研制与系统开发、实验测试、应用推广”的原则，开展产学研用联合攻关，主要围绕配电台区智能设备动态自适应接入、有源配电台区态势感知及故障处置、区域优化自治及与源网荷互动等方面开展研究工作，最终掌握了拥有自主知识产权的核心技术，形成了集理论、技术及装备于一体的系列科技成果，并最终实现了产业化转化。完成了低压环网自愈、负荷智能迁移的总体设计思路、关键技术方案研发，研发成果经第三方检测合格，并在疆内巴州、博尔塔拉、和田，疆外南京、广州等地区广泛应用，相关成果技术案例收录于国家电网有限公司《新型电力系统前沿动态》期刊，并在新华社、新疆新闻联播等二十余家主流媒体进行广泛宣传。

1.研发投入情况。本项目由国网乌鲁木齐供电公司联合广州普瑞电力控制系统设备有限公司，累计投入各类经费3000万元。项目调研阶段，收集2100组数据，进行统计分析；项目研究攻关阶段，搭建4个仿真实验平台，在功能开发、低压场景搭建、低压智能设备研发测试等方面，开展近千次实验研究。2.已取得收益情况。在乌鲁木齐国际大巴扎等处应用期间，避免电网公司电量损失、停电导致用户的经济损失，自2021年至2023年累计节支约679万元。该技术目前已经相对比较完备，无需再投入资金和时间进行研发改造，只需根据实际运行过程中产生的问题开展运行维护。3.其他各方面所起的作用一是在推动科学技术进步方面，本专利成果在理论、技术方法等在国内首次实现突破，其主要创新点经国际范围检索查证并出具查新报告，结论为“除本项目成果外，未见与本项目相同的研究成果公开报道”，相关技术成果经科学技术成果评价为“国际领先”，解决了长期困扰业界痛难点关键共性技术难题，有效提升了我国配电技术领域自主创新能力水平和新型配电网的自主建设能力，对推动能源行业技术进步、产业技术转型升级等方面具有重要意义，在行业发展中具有示范引领作用。图12 技术查询及科学技术成果评价该装置通过低压环网自愈技术实现秒级故障定位与供电恢复，将新疆乌鲁木齐、巴州、广州部分地区的人工抢修效率提升40%。相关成果技术获得新华社、新疆新闻联播等二十余家主流媒体进行广泛宣传。并收录于国家电网有限公司《新型电力系统前沿动态》期刊，获评中电联新型电力系统数字技术卓越案例。图13 宣传及获奖二是保护自然资源或生态环境方面在生态保护方面，能够有效促进分布式新能源、电动汽车产业等新兴产业发展。本项成果负荷迁移技术的实际应用，在低压配电环网内实现电网、新能源(分布式光伏)、负荷(含充电桩)的供需平衡，有效应对各种分布式能源接入和大量随机性负荷无序接入，对电网安全稳定运行带来的负面影响，提高了新能源的利用效率，实现了新能源就地最大化消纳，同时通过负荷迁移功能有效避免了电网高峰时段大量电动汽车充电对电网设备造成的过载影响，为电动汽车产业快速发展提供了有力条件。三是在保障社会安全和改善人民物质、生活水平方面，通过供电秒级自愈能力，提升供电可靠性，缩短用户平均停电时间，保障医院、交通等关键基础设施的持续供电，避免因停电引发的公共安全风险，满足居民美好用电需求。

在合作方具备市场资源与产业化能力条件下，本项技术成果（甲方）可通过技术转让、技术入股或联合开发等方式与合作方（乙方）开展合作。若通过技术转让方式，甲方可将专利使用权/所有权转让给乙方，转让费用通过双方洽谈，一次性支付、分期支付均可，并由乙方负责产业化生产及市场推广，甲方提供技术支持。若通过技术入股方式，甲方以专利技术评估作价一定费用占乙方公司（或新设公司）股权，双方按股权比例分享利润，甲方享有技术改进的优先知情权。若通过技术合作方式，甲方负责技术研发与升级，乙方负责生产、测试及市场推广，双方可成立联合工作组，分工细则可签订具体的协议或《项目实施计划》。成果转化方向与市场目标方面，目标市场的重点领域，包括智能电网、工业自动化、新能源配电系统等方向，区域规划为3年内新覆盖国内不少于一定数量的地市，5年拓展至海外市场，如中亚等“一带一路”国家或东南亚等市场。销售目标为合作首年实现销售额不低于200万元，3年内年均增长不低于10%。