新型并网主体主动接入配电系统的配用电安全管控技术

王波武汉大学2024年6月1日12韦配电网由电能配送网络演化为分布式资源高渗透接入、柔性负荷参与互动的“新型局域电力系统”3智能换相开关微电网综合能源系统低压分支微电网综合能源系统变压器充电站(桩)变压器充电站(桩)智能断路器已超并网已超用户侧反送电85%-110%额定电压③涉电检修安全问题工频耐压护工频耐压护“带病接网”身安全4网侧涉网安全问题--调峰压力大①峰峰叠加带来显著冲击右的尖峰负荷2预计2025年，充电负荷峰值达到2882负荷“峰上加峰”现象将更加严重52023年单户并网容量2023年单户并网容量发生台区反向重/过载1.7万台河北等六家省份近年来累计烧毁配变1180河北等六家省份6设备本体安全问题C积mC积m比%ra2017-2022年电力安全事故统计8■如何适应“源网荷储”协调互动的新型电力系统多主体、多诱因下的生产安全?国家能源局文件9■分布式资源及柔性负荷的接入地点随机、接入时间不确定■分布式资源及柔性负荷等都是网外资源，具有强随机不可控性■网外资源设备数据获取困难、跨域调控新型并网主体能否像电子设备上网一样即插即用?配用电数据模型的“结构映射”配用电数据模型的“结构映射”应用层会话层协议数据链路层线路、无线电、光纤MAC线路、无线电、光纤MAC地址(网卡固有)此三层在TCP/IP组中是一个应用层理。(何时建立连接?何时断开连接?以及保持多久的链接?)应用层应用层语义层语义层会话层会话层统一物模型独立物模型独立物模型物理实体物理实体随机新型并网随机新型并网主体主动感知配电系统是否有新的并网主体(自发现)?新的并网主体是什么(自识别)?谐波特性谐波特性关键技术2-新型并网主体协议互译技术(自注册)随机新型并网随机新型并网主体即插即用随机并网主体协议怎么最小调试量的转换(互译)?并网主体如何边-端注册、登记、随机并网主体协议怎么最小调试量的转换(互译)?并网主体如何边-端注册、登记、传输、校验(自注册)?“接得住”并登录并登录通道接入…边则密模态大模型轻量化压细方法量化混合精度存储精度多模态大模型部数微调方法多模态大模型电气量编码意询变换器模型大语言模型低秩分解冻结多模态数据的鸣模态对齐方法多模态预训练模型四配学习对比学习知识蒸馏示数模型有监俗子模型柿吨化Be网a效据并网设备自注册过程及轻量化互译技术路线14关键技术3-配用电跨域业务语义解析技术智慧化互操作智慧化互操作面向配用电跨域知识的预训练推理模型面向配用电跨域知识的预训练推理模型充电桩报装并网申请下周三武汉大学电气学院门口安装慢充2023年6月30日/武汉大学工学部专变#1/武汉大学电气学院/充电桩并网用户投诉用电问题今天下午至傍晚武汉大学工学部三教临时停电2023年6月24日/武汉大学工学部专变#1/武汉大学电气学院/临时停电配电设备故障诊断2#配电变压器综合监控模块损坏2#配电变压器/综合监测模块/损坏预训练样本库网络架构模型预训练模型标准预训练样本库网络架构模型预训练模型标准结果奖口模型关键技术4-配用电端-边/边-边协同技术及智能终端从云-边协同如何分层分群边-边/边-边?如何研发自主可控具备软件定义能力的智能从云-边协同如何分层分群边-边/边-边?如何研发自主可控具备软件定义能力的智能终端?硬件资源协同挖掘，业务功能IP核云云管边端4G/5G/光纤站所高速宽带载波通信无功智能分布式电源充电补偿装置断路器换相升并同点蓝控并同点监控变电站变电站分段开关环网箱多源图像基于时序声像图的声像图声-光-热多源图像基于时序声像图的声像图声-光-热成像装置rd声红外热成像图电缆头缺陷红外热成像模组可见光图像模型压缩设备缺陷检测装置研发流程图形成装置√外部声(可听声/超声)、光(可见光)、固定视频监控固定视频监控无人机无人机客户服务数据(文本+语音)(气象、气候)新型布控球新型布控球关键技术2—单模态物理场表征技术图像图像特征文本：LSTM;1DCNN等；麦克风1信号麦克风1信号麦克风2信号坐标映射加权准准定位结果机理支撑层关键技术3—多物理场融合成像技术机理支撑层个支章支撑优化单物理场感知所得多物理场融合感知可见光图特高频空间谱信号接收模型物理/数学理论/简化信号紫外图声像图红外图感知输入知输入先验参数十特征级决策级数据源1决策级传感器感知的数据物理场影像高维特征识别结果决不策对级称类型物理场融合模式示意图■涉电公共安全行为是涉及人员、防护工具、设备机械和环境等多元交互融合的复杂动态过程，风险通常蕴藏在人员与电力设备、工具和场景等的动态交互关系中，导致触电风险呈现出多元化特征：关键问题：如何在电力生产人-机-物复杂环境下实现全过程触电防护?静态着装类动态行为类解译解析固定监控布控球执法仪机器人智慧安全帽平面安全距离测量施工机械距离感知双目深度感知混合深度感知双目摄像头摄像模组激光雷达立体风险早期征兆研判及预警风险风险融合局放感知终端温度感知终端智能电表电弧探测器全息类脑风险判别模型维基百科安全规章制度电力安全文库电力安全先验知识认知风险解译层对象解析层风险解译层对象解析层影像感知层√场景依存性风险知识表征技术风险知识表征技术图像去模糊影像预处理高层特征提取高层特征提取电力深度视觉模型特征融合特征融合场景理解人员工器具电力设备人体姿态对象目标生产安全知识图谱层风险解译生产安全知识图谱层生生电力生产安全基础知识基于智慧认知的生产过程触电风险解译框架基于知识驱动的用户侧涉电人员触电风险解译--基于知识驱动的用户侧涉电人员触电风险解译--平面人员触电行为解折具体实现技术人员触电行为解折具体实现技术eeJournalofPovorandFnerey基于知识驱动的用户侧安全风险隐患智能辨识--平面基于知识驱动的用户侧安全风险隐患智能辨识--平面警示牌告警异物侵入告警实时准确检测安全距离基于通道注意力模块的多阶段双目立体匹配模型实时准确检测安全距离维点云深度图视差图维点云深度图视差图感知双目视频就地预警带电作业场景元素高效识别模型管理层面技术层面管理层面技术层面海量设备风险.■新型配用电系统大安全问题涉及多种电力风险主体，各个风险主体可能有电网本体、电力设备、人员和外力破坏等多方面诱因，且风险主体与多元风险诱因之间相互大安全格局，不应依据业务