5.3固体绝缘环网柜技术
一、技术原理与特点固体绝缘环网柜是一种集外固封、绝缘母线及组合单元小型化三种技术于一体，开关及高压带电部件采用环氧树脂进行整体浇注，以环氧树脂固封作为带电体对地及相间的绝缘的新型配电设备。固体绝缘环网柜不排放任何有毒物质，无漏气爆炸和内部燃弧的隐患，具有绝缘性能高、体积小、容量大、整体强度高、免维护等特点。
固体绝缘环网柜根据不同配置，可实现开断负荷电流、开断短路电流、双电源进线手动/自动方式切换、电流速断保护、小电流接地系统单相接地保护、通信等功能。
固体绝缘环网柜的主要技术参数：额定电压、额定频率、额定电流、额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流、额定短路持续时间、额定短路开断电流、额定短路关合电流(峰值)、异相接地故障开断能力、1min工频耐受电压、雷电冲击耐受电压、额定操作次序、机械寿命、辅助回路额定操作电压、1min工频耐压、局部放电等。近年来，国内已有企业掌握了固封技术，正在研制和生产固体绝缘环网柜，有些产品已通过型式试验，初步具备了量产能力。已有大约12000～16500台固体环网柜在配网或其它系统中投入运行。从技术可靠性和环保要求更加严格的发展趋势看，固体绝缘环网柜具有全面取代SF6气体绝缘环网柜的趋势。
二、适用地点与条件固体绝缘环网柜适用于城区配网及用户供电系统，满足-45℃高寒、4000m高海拔、沿海及污秽地区的使用要求。固体绝缘环网柜的工艺要求高于SF6气体绝缘环网柜，若工艺手段不完善，则绝缘隐患、故障概率、危害性高于SF6气体绝缘环网柜，需要确保原材料质量及工艺水平。三、推广应用计划2011～2012年，公司新建和改造项目中固体绝缘环网柜的使用量不低于新增总量的5%。2015年后，新建和改造项目中固体绝缘环网柜的使用量不低于新增总量的25%。
四、责任部门
生产技术部、物资部
5.4配电网架空绝缘线路雷击断线防护技术
一、技术原理与特点架空绝缘导线的雷击耐受特性与架空裸导线的物理特性明显不同。当直击雷或感应雷过电压作用于裸导线引起绝缘子闪络时，接续的工频短路电流电弧在电动力的作用下沿着导线向背离电源方向移动，并在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前引起断路器动作，切断电弧。对于架空绝缘导线，在雷击过电压闪络时，瞬间电弧的电流很大但时间很短，仅在架空绝缘导线绝缘层上形成击穿孔，不会烧断导线。但是，当雷电过电压闪络，特别是在两相或三相(不一定是在同一杆、塔上)之间闪络而形成金属性短路通道，会引起数千安培工频续流，电弧能量将骤增，此时，由于架空绝缘导线绝缘层阻碍电弧在其表面滑移，高温弧根被固定在绝缘层的击穿点而在断路器动作之前烧断导线。由此可见，雷击过电压引起工频续流是导致架空绝缘导线雷击断线的主要原因。
配电网架空绝缘线路雷击断线防护技术就是通过在距离绝缘子中心150～200mm的范围内(负荷侧)剥离一小段绝缘导线的绝缘层，安装防弧金具，使雷电过电压均在防弧金具与绝缘子钢脚之间发生定位闪络，接续的工频短路电弧电流的弧根固定在防弧金具上燃烧，从而保护导线免于烧伤甚至断线。
配电网架空绝缘线路雷击断线防护技术的研究重点和解决的主要问题包括：
（1）针对国外防护产品存在剥离绝缘导线绝缘层、密封性能破坏、易引发腐蚀断线等问题，提出穿刺安装方式，解决了穿刺方式点面接触方式的通流能力、长期接触可靠和密封良好等关键技术难题。
（2）穿刺型防弧金具产品解决了穿刺电极的材料配方、穿刺齿形状和个数以及绝缘罩结构型式等技术难题。
（3）研制出穿刺型放电箝位绝缘子产品，发明了全绝缘、全密封型穿刺电极、箝位绝缘子高压电极、绝缘引线结构和连接等方法。
（4）研制出穿刺型带外间隙金属氧化物避雷器产品，发明了穿刺电极形状、放电间隙距离和安装等方法。
我国对配电网架空绝缘线路防雷技术的迫切需求，中国电力科学研究院曾联合清华大学和5家电力公司，开展了10kV架空绝缘线路雷击断线机理及防护措施攻关研究。项目在架空绝缘导线雷击断线机理、防护产品技术条件和试验方法、长间隙工频电弧运动特性仿真研究方面取得多项创新性理论研究成果。研制出穿刺型防弧金具、穿刺型放电箝位绝缘子、穿刺电极带外串联间隙金属氧化物避雷器等3类防护产品，填补了国内外空白。
上述3种防护产品已有60余万套陆续在北京、上海、
江苏、浙江等23个省、直辖市100多个供电单位挂网运行。从现场使用情况看，各种防护产品运行可靠，在多处现场观测到产品放电动作痕迹而绝缘导线完好无损，证明保护达到预期效果。具备较为成熟的推广条件。
二、适用地点与条件
该技术适用于10～35kV配电网各种类型的架空绝缘导线。该技术操作简便，投资少，能有效防止雷击断线。由于该技术应用时间较短，对穿刺式防护产品的安装经验尚存在不足，必须严格遵照产品使用说明书剥离绝缘层，方可达到预期的保护性能。同时还应进一步加强对挂网运行产品的后续跟踪，为产品进一步的设计优化、结构改进和性能完善提供依据。运行巡视人员应加强雷雨季节的的巡视检查，及时更换烧伤的防弧金具。
三、推广应用计划
上述3种防护产品在近几年得到大量应用，可进一步加大对防护产品的推广力度，争取在未来5～10年内彻底解决我国配电网绝缘线路雷击断线问题。
四、责任部门
生产技术部、农电部
5.5电能质量监测与控制技术
一、技术原理与特点电能质量关系到电网和用电设备的安全可靠运行，需要在对系统电能质量进行全方位、在线监测和评估的基础上，采取有效措施进行控制。
电能质量监测是指综合利用电能质量检测技术、网络通信技术、数据管理技术及电能质量分析技术，利用电能质量监测终端和监测系统网络，对各项电能质量指标（谐波、频率偏差、电压偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、电压暂降/暂升等）进行全面在线监测的技术。通过电能质量监测所获得数据，可以全面掌握电网电能质量状况，为电网电能质量控制和管理奠定基础。
电能质量控制技术是利用各类电能质量控制技术手段，解决电力系统中出现的各类稳态和暂态电能质量问题。电能质量控制技术包括稳态电能质量控制技术（如滤波器（MF）、晶闸管投切滤波装置（TSF）、静止无功补偿器（SVC，包括TCR和MCR两种类型）、电压无功自动调节装置（DWZT）、固态复合开关（SSFC）、配电静止无功发生装置（DSTATCOM）、有源滤波器（APF）等）和定制电力技术（如：动态电压恢复器（DVR）、固态电源切换开关（SSTS）、储能系统（ESS）等）两大类。
电能质量监测与控制的主要功能包括：依据电能质量在线监测获得的数据，及时准确定位系统中的潜在故障源、污染源，分析干扰源的特性、类型及分布规律。在此基础上，进行电能质量控制技术的规划，结合实际系统特性，采用适用的稳态电能质量控制技术或定制电力技术。
电能质量监测与控制的技术指标包括：电能质量在线监测、快速动态无功补偿、全网动态电压无功优化、适用于不同应用场合需求的电能质量控制技术。
在国内，中国电科院在遵循国际最新标准的基础上，对电能质量监测系统的功能进行了必要的扩展，在检测技术、监测系统架构、数据通信等方面开展了深入研究，开发了符合国际标准的电能质量监测终端及监测系统，并在辽宁和天津进行了示范应用。其中，辽宁电网电能质量监测系统包括55个监测点、1个主站和1个子站，中新天津生态城智能电网示范园区包含监测点35个监测点。两项示范工程均取得了较好的工程应用效果。经过近十年的不断研发和工程应用考核，稳态电能质量控制的各项技术已经通过了技术和产品鉴定、标准体系完善、工程应用经验和技术支撑系统成熟，具备在系统内全面推广应用的条件；10kV及以下电压等级的定制电力技术，分别在北京和上海地区进行了示范应用，具备一定的工程基础，具备在系统内适度推广应用的条件。
二、适用地点与条件
电能质量监测系统宜装设在主干电网、配电网、新能源入网点及其他有特殊电能质量问题或需求的用户入网点。
SVC（TCR、MCR）、DWZT、MF、TSF、DSTATCOM、APF等主要用于66kV及以下电压等级的无功补偿、电压控制、负序治理和谐波滤波。
定制电力技术主要应用于10kV及以下电压等级中，用户负载中有对电能质量特别敏感的设备，或对暂态电能质量指标有特殊需求的系统中。
公司系统各网省公司在电能质量监测终端和系统建设方面处于不同的阶段，有的近两年刚建立了较大规模的监测网络、有的建设时间在5年以前，且规模较小，技术相对落后。在该技术推广时，需要考虑与原有系统的技术衔接、数据共享等问题。另外，在建设中数据通道的选择也是需要充分论证和考虑的重要问题。
三、推广应用计划
（1）电能质量监测技术
2011～2012年：重点建立典型高速铁路集中接入地区以及可再生能源接入电网的电能质量监测系统，启动并加速公司电能质量分析中心建设；
2013～2015年：全面完成公司系统的电能质量监测布点，建成初步规模的电能质量监测系统和分析中心，并具备对外发布监测和分析数据的能力。
（2）电能质量控制技术
2011～2013年：SVC（TCR、MCR）、DSTATCOM用于风电场接入电网的无功和电压控制，重负荷地区配电枢纽站的无功、电压和电能质量控制，覆冰地区的无功电压控制兼融冰；TSF、SSFC、APF、DWZT用于城市电网、开发区电网等电网的谐波滤除和无功电压控制，也可根据实际需要应用于风电、光伏发电工程等；定制电力技术继续在一些智能电网示范区和开发区的优质电力园区示范应用，取得两个以上地区运行的实际工程，积累实际系统运行和工程经验。
2014～2015年：SVC（TCR、MCR）、DSTATCOM、APF、TSF、SSFC、DWZT等以单独或灵活组合方式，广泛适用于陆上大规模风电和海上风电、海岛供电、城市电网等的无功电压控制、谐波、负序等电能质量控制工程中。定制电力技术达到推广应用的条件，并在国内开发区推广。
四、责任部门发展策划部、生产技术部、农电部、国家电力调度通信中心
