配电系统越级跳闸难题彻底解决。
北京国力电气科技有限公司(简称“北京国力”)研发的“智能配电系统网络保护解决方案”,依托于“网络继电保护新原理”,实现了从微机继电保护到网络继电保护的重大跨越,已在国家能源集团、山东能源集团、中煤能源集团、晋能控股集团、陕煤集团、川煤集团、龙煤集团、山西焦煤集团、蒙西电网公司、国家电网黑龙江电力公司等十几家大型能源集团200多个场景广泛应用,获得一致好评。
北京国力是一家聚焦智能配电网、煤矿智能供电、非煤工矿智能供电解决方案的高科技制造型企业,2019年开创性提出“网络继电保护新原理”,创新性构建“网络通信+供电拓扑网络”双通道互联模式,将短路故障跳闸判据从模拟量转化为数字量,极大地提升了故障判别准确性,解决了困扰配电行业数十年的“越级跳闸”、“接地故障选线不准”等难题。
随着新能源的大规模发展,新型配电系统“双高”特性将更为明显,配电系统复杂性和运行风险显著增加。作为国家高新技术企业、北京市“专精特新”企业,北京国力立足国家能源安全战略与产业升级需求,不断创新迭代,深挖技术“护城河”,构建起支撑技术突破与场景延伸的立体化研发体系,先后获评“2020年度、2025年度中国煤炭行业科学技术一等奖”、“2019年、2024年国家矿山安监局先进适用推广技术”、国家能源局煤矿智能化技术升级应用试点项目等荣誉。
“不止步于技术原理突破,如何将技术创新真正转化为保障民生及企业用电的生产力,是北京国力持续思考的命题。”北京国力董事长国际平表示。北京国力以核心为“以用户为中心,以奋斗者为本”价值观,以“网络继电保护新原理”为基石,聚焦配电网智能化转型,开创性地将“人工智能”技术深度嵌入配电网“感知—诊断—处置—运维”全流程环节,探索出配电网从“故障抢修”向“智能防控”转型新路径。
守护工业企业用电安全
当前,随着工业绿色微电网建设的加速推进,高比例新能源并网、多元负荷接入给工业企业供配电系统安全稳定运行带来了更多挑战。北京国力副总工程师孙海强分析,当前多数工业企业采用传统三段式电流保护,是通过检测故障线路中电流大小和保护配合级差时间来触发保护动作并跳闸。但由于工矿、冶金、钢铁等工业企业供配电系统中变电所距离近,上下级保护监测的故障电流也接近;且变电所层级多,出口给的总时间短,导致级差时间不足,无法快速、准确故障定位,致使保护失去选择性,就会经常出现越级跳闸现象,从而引发大面积停电,威胁生产乃至生命安全。这种原理性缺陷在传统保护模式下几乎是无法避免的,需要原理性创新才能彻底解决问题。
为此,北京国力提出“网络继电保护新原理”,改变传统微机继电保护独立判别,满足电流大小及时间即跳闸的原理,当故障发生时,级联线路中被启动保护之间互相通信并共享信息,结合供电拓扑网络关系,毫秒级确定故障位置,并由离故障点最近的开关跳闸,准确率99%以上。“线路全长均零延时跳闸,无级差时间概念,任何一级短路都可以实现线路全长无时限电流速断保护。”孙海强告诉记者。
逆向创新习惯化,复杂问题简单化,未来全国配电网继电保护的主流一定是“网络继电保护”模式。北京国力“网络继电保护新原理”首创采用“网络通信+供电拓扑网络”双通道互联模式,通信网络是基础,供电拓扑网络是核心,彻底解决工业企业用电稳定性难题。孙海强表示:“基于该原理的保护具备极强的适配灵活性,可自动适应供电运行方式变化,满足工业绿色微电网多电源、多进多出的复杂网络需求。”
缔造全国领先的智能配电品牌企业
2026年是“十五五”开局之年,新型电力系统建设将加速推进。北京国力作为“人工智能+”配电保护先行者,致力于缔造全国领先的智能配电品牌企业,成就智能电网高质量发展,形成了“技术突破—场景验证—技术迭代—规模推广”的良性应用循环。孙海强介绍,基于“网络继电保护新原理”,北京国力已研发出“短路故障防越级跳闸”、“接地故障精确选线”、“低压漏电防误跳闸”、“低压远程一键漏电试验”、“智能型低压电磁起动器”、“定值智能整定”等六大核心系统,目前已在煤矿、配电网等领域落地投运200多个项目,取得良好反馈。
业内专家一致认为,“网络继电保护新原理”是对传统继电保护的重要原理创新,解决了传统继电保护原理带来的长期影响供配电质量的越级跳闸痛点难题。其优势主要包括:一是取消保护配合级差,不需要分级保护,线路上任何一点故障均零延时速断。二是线路中每套保护可采用相同保护定值作为启动量,简化了保护定值整定且有多套定值。三是可替代线路差动保护,适用于单进多出、多进多出的复杂配电网,自动适应供电运行方式变化。四是实现快速故障定位、快速故障隔离避免故障引起越级跳闸,将停电影响控制在最小范围内。同时,基于网络继电保护新原理结合外施信号的新方法,解决了困惑行业数十年的接地故障选线不准的痛点,将选线准确率由70%提高到99%以上,并且不受运行方式、线路长度、消弧线圈补偿、接地故障类型等因素影响。
北京国力一直在为构建更智能、更稳定、更经济的配电系统寻找优化解决方案:从微机继电保护到网络继电保护,北京国力正加速技术跨场景延伸布局,将“网络继电保护新原理”适配推广至石油、化工、钢铁等行业,精准破解短路故障越级跳闸、接地故障选线不准等共性难题,推动更多高耗能、高安全需求场景的供电系统向智能化、高可靠性升级,重塑行业供电格局。
科技创新是一代代科技工作者的接力长跑。北京国力长期保持创新精神,不断开拓并深化与科研院所、高校、机构、企业等合作的新领域、新途径、新方式,不断提升研发创新的层次和质效。国际平表示,北京国力人工智能算法的深度应用,让配电网具备了精准保护、自主监控、自动调整能力。未来,北京国力依托“人工智能+”能源战略,持续深耕智能配电,助力新型电力系统新质生产力发展。
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