新能源接入规模不断扩大,配电网运行的不确定性正在显著上升。光伏出力的波动、负荷的随机增长,让系统运行状态更加敏感。一些风险并不是突然出现,而是在运行过程中逐步积累,如果缺乏及时识别和判断,往往会在短时间内被放大,最终演变为需要紧急处置的问题。这种不确定性,正在成为配电网安全管理中最现实、也最棘手的挑战。也正是在这样的运行环境中,一批长期扎根一线的工程技术人员,开始尝试用新的方式重构配电网的安全管理逻辑。
董嗣瑾是长期从事电力信息技术与配电网数字化工作的高级工程师,多年来深度参与配电网信息系统建设、运行管理与安全保障相关工作。在工程实践中,她所承担的并不仅是单一项目的技术实现,而是贯穿规划、建设、运行和优化多个环节的系统性工作。这种长期站在运行一线、同时又具备整体视角的工作经历,使她对配电网安全问题的理解,始终建立在真实运行条件之上。
在实际运行中,配电网的安全风险早已不再只是电压、电流是否越限的问题。随着通信系统、自动化控制和信息平台深度嵌入运行体系,数据延迟、丢包和异常信息都会对调控效果产生直接影响,甚至引发连锁反应。对于运行人员而言,这类问题往往更隐蔽,也更难提前识别。正是基于这些长期观察和实践积累,董嗣瑾在近期发表的《基于数字孪生的配电网信息物理系统动态安全评估》一文中,把研究重点放在了配电网运行过程本身,尝试回答一个工程中反复出现却长期缺乏系统解法的问题——风险能否在真正形成之前被看见。
在这项研究中,她引入数字孪生技术,为配电网构建一个与真实系统同步演化的虚拟模型。该模型持续映射物理系统和信息系统的状态变化,使运行状态、扰动影响和风险走势能够被实时跟踪和计算。与传统以事后分析为主的安全评估方式相比,这种方法更强调运行过程中的连续感知和动态判断,为安全管理前移提供了技术基础。
围绕这一思路,研究将状态估计误差、电压稳定裕度、信息链路有效率等关键因素统一纳入动态风险指数,对系统运行风险进行量化描述。通过这种方式,安全不再只是“是否出故障”的结果判断,而成为一个可以随时间变化、持续监测的风险过程。在仿真分析中,针对光伏出力骤降和负荷突增等典型运行场景,系统风险水平会在短时间内明显抬升;而在引入基于数字孪生的辅助控制策略后,风险峰值显著回落,整体风险水平下降约 23%,电压稳定性和状态估计精度同步改善。这一结果,也为运行人员在复杂工况下进行判断和干预提供了更加明确的依据。
值得关注的是,这一方法随后在实际 10kV 配电网平台上得到了验证。现场监测数据与仿真结果保持一致,表明相关评估与控制手段在真实运行环境中具备稳定性和可操作性。对于运行管理而言,这种能力意味着系统可以在日常运行中持续评估自身状态,为调控决策提供更加明确和可靠的依据,而不再完全依赖人工经验或应急响应。
从运行管理的角度看,董嗣瑾的价值,体现在她持续推动配电网运行方式的完善和升级。她将工程现场反复出现的问题进行系统梳理,通过模型和数据加以验证,并最终落实到运行管理和控制决策中,使配电网在复杂工况下具备更清晰的状态感知能力和更主动的风险应对能力。这种长期积累形成的运行能力,正在成为系统保持稳定运行的重要支撑。
长期以来,配电网安全管理更多依赖经验积累和事后处置,而随着系统复杂度不断提升,这种方式正面临越来越大的压力。董嗣瑾围绕数字孪生与动态安全评估所展开的工作,为这一问题提供了一种更具前瞻性的解决路径。在新能源占比持续提高、运行不确定性不断增强的背景下,董嗣瑾围绕数字孪生和动态安全评估所做的探索,正在为配电网运行提供一种更稳健、也更可执行的安全管理思路。(作者:孙文轩)
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