日前，国网山东电科院科技成果“规模化分布式光伏接入的省域配电网安全运行管控技术、装备及应用”荣获2024年度国家电网公司科技进步奖一等奖。
针对省域配电网安全运行面临的海量资源难管控、监控功能难适应、分层分区难协同三大核心技术难题，该技术成果在省域配电网海量数据云处理与智能决策平台、快速柔性可控系列核心装备、省域配电网安全运行优化与故障防御三方面实现了创新，大幅提升了分布式光伏承载力与配电网灵活互动能力，为分布式光伏的广泛应用提供了技术保障，也让绿色电力管理更加智慧化、精细化。
从难题到突破：光伏发展的“山东方案”
近年来，分布式光伏如雨后春笋般在城乡各地蓬勃发展。然而，随之而来的管理难题也日益凸显：海量光伏设备接入配电网，如何实现统一管理？光伏发电具有随机性和波动性，如何保证电网稳定运行？这些问题，一度让配电网管理者头疼不已。
国网山东电科院“光伏管家”团队迎难而上。他们发现，传统配电网系统在面对大规模光伏接入时，就像一个“信息孤岛”，无法有效感知和调控分布式电源。团队负责人李立生回忆说：“有一次，我们在沂水调研时，看到一个村庄的光伏设备因为电压波动导致多户居民停电。那一刻，我们深深意识到，必须找到一种更高效、更智能的管理方式。”
经过长期调研和技术攻关，该团队提出“云边协同”的创新思路。简单来说，就是通过云计算和边缘计算的结合，让光伏设备不仅能在云端“大脑”的统一指挥下运行，还能在本地“小脑”的辅助下实现自治管理。这样一来，即使面对数以百万计的光伏设备，也能实现精准调控。
项目成果已在山东大规模深度应用，率先实现省域配电网百万级分布式光伏用户、千万千瓦级分布式光伏“全检测、全保护、全控制”。助力山东成为全国首个分布式光伏装机突破5000万千瓦大关的省域电网，安全运行水平和分布式光伏消纳能力大幅提升。
从实验室到田间地头：光伏管理的“智慧大脑”
“光伏管家”团队不仅在技术上取得突破，还研发了7种“硬核装备”，可支撑规模化分布式光伏接入，分为智能感知、柔性调节、故障处置3类，全面覆盖多电压等级、多场景、多业务的光伏管控需求。
在滨州滨城区，该团队成员刘洋展示了他们自主研发的“秘密武器”——国内首套全国产化的“自主可控多模融合接入终端”。这个小小的设备能够实时采集光伏设备的运行数据，并通过算法分析，自动调节电压和功率，确保电网稳定运行。可让光伏接入业务感知准确率由79.7%提升至98%。
“以前，我们靠人工巡检和传统设备，效率低不说，还经常出错。现在有了这套装备，不仅节省了人力，管理也更精准了。”当地供电公司的一位工作人员感叹道。
光伏接入后配电网运行工况瞬息万变，除了需要强大的数据分析和计算能力作为“中枢大脑”，也需要快速动作的装置设备作为“四肢肌肉”。因此，他们针对中压、低压接入的分布式光伏控制调节需求，研制了一系列安全可靠核心装备，特别是攻克了磁控机构低功耗快切技术，研制了首套支持毫秒级关断的“磁控断路器”，分闸时间由40毫秒降至10毫秒以内，实现了中低压网源协同管控系列化装备全自主可控。
在临沂蒙阴县，“光伏管家”团队还打造了一个“全景感知”的县域配电网，依托项目组自研的智能感知设备和数据分析平台，实现了全县1万余户光伏用户运行状态“可观可测可控”。通过蒙阴经验的进一步推广，团队实现了山东130余万分布式光伏用户并网点电压合格率全方位提升。团队进一步攻克故障阶梯定位与重构恢复技术，实现分布式光伏引起的故障停电范围缩小13%。这意味着，即使在光伏大发的春节期间，电网也能稳定运行，为千家万户送去光明。
从山东到全国：光伏发展的“示范样板”
该项目成果打造了临沂蒙阴国网首个分布式光伏全景感知与安全调控县域配电网、临沂沂水国网新型电力系统示范标杆、德州齐河整县分布式光伏“台区自治+台区互济+分级管控”示范工程。项目成果纳入《国家电网有限公司积极支持科学服务整县屋顶分布式光伏开发工作指引》等多项国网级指导文件，为全国规模化分布式光伏有序接入与安全消纳提供可复制、可推广的山东范本。
如今，“光伏管家”的成果已经在山东全省推广，累计安装了130万余套自主研发的装备。这些装备为全国的光伏发展提供了“山东方案”。
2021年至2024年间，该成果有效预警设备及线路反向重过载1.1万余次，避免了百余起设备故障与停电事故，全省高渗透率光伏台区功率越限数量降幅超50%。该成果为山东电网调峰调频提供有力支撑，2024年春节期间，实现中、低压分布式光伏出力灵活调节，保证电网安全稳定运行。
在滨州滨城区龙王崖村，村民老王指着屋顶的光伏板笑着说：“现在不仅自己家用电不用花钱，还能把多余的电卖给电网，日子越过越红火。”而这样的场景，在山东已经随处可见。
“我们的目标是让绿色电力不仅‘发得出'，还要‘用得好'。”该团队负责人李立生表示，未来他们将继续深化探索光伏与储能、充电桩等设备的协调控制，为“双碳”目标的实现贡献更多力量。
从实验室到田间地头，从技术突破到实际应用，“光伏管家”不仅是一项技术创新，更是绿色发展的生动实践。它让光伏不再是简单的发电设备，而是成为千家万户共享的“智慧能源”，让绿色电力照亮更多人的生活。（济南日报•爱济南记者：刘文忠 通讯员：张劲 于海东）