在全球能源结构加速转型的大背景下，可持续能源的开发与利用已成为必然趋势。传统化石能源的大量消耗，不仅带来了资源枯竭的危机，还引发了日益严峻的环境问题，如温室气体排放导致的气候变化等。在此情形下，分布式新能源凭借其清洁、可再生等特性，在能源体系中的地位愈发重要。太阳能、风能、水能等分布式新能源的广泛接入，有助于减少对传统能源的依赖，推动能源结构向绿色、低碳方向转变。
微电网作为整合分布式能源的有效载体，通过集成分布式电源、储能装置和负荷，实现了局部区域的能源自给自足和优化调度，为提高能源利用效率、增强能源供应可靠性提供了可行方案。然而，随着分布式新能源在微电网中的占比不断增加，微电网的运行特性变得愈发复杂。一方面，新能源发电具有显著的间歇性和波动性，受天气等自然因素影响较大，易引发微电网的电压波动、频率偏移等问题；另一方面，微电网与大电网的交互愈发频繁，当大电网出现短路、电压跌落等故障时，若微电网缺乏有效应对能力，极易出现分布式电源脱网、负荷供电中断，严重时甚至威胁整个电力系统安全，这一问题在高比例新能源接入场景下尤为突出。
同时，随着数字化、智能化技术的飞速发展，现代微电网逐渐融合了物联网、大数据、云计算等新一代信息技术，在提升运行管理效率的同时，也面临着前所未有的网络安全威胁。网络攻击手段日益多样化和复杂化，一旦微电网系统遭受攻击，可能导致数据泄露、控制指令错误、设备故障等严重后果，进而影响能源的正常供应，给社会生产生活带来巨大损失。因此，保障分布式新能源微电网的安全稳定运行，已成为当前能源领域亟待解决的关键问题。

为突破项目在微电网故障识别、威胁研判及故障穿越调度领域的关键技术瓶颈，解决传统技术在复杂场景适应性、故障与攻击区分、策略响应时效性等方面的短板，本项目将“AI驱动的微电网故障智能识别与威胁研判技术研究”、“动态电网故障穿越策略生成与全流程智能自愈技术”、“微电网-大电网协同应急调度优化技术”三大核心技术模块委托外部专业力量开展攻关，具体内容如下：
（一）AI驱动的微电网故障智能诊断与威胁研判技术研究
针对传统故障识别方法对复杂场景适应性差、网络攻击与真实故障难区分的问题，项目拟突破以下技术：
1.多模态AI分层故障诊断模型构建
结合微电网分布式运行与集中管控相结合的特点，构建“边缘-云端”分层AI故障诊断模型体系，兼顾诊断实时性与全局性。边缘端模型聚焦单设备、局部区域的故障识别，采用轻量化算法架构，整合电气数据、图像信息等多模态输入，快速判断设备是否存在故障及基础故障类型，满足现场实时响应需求，适配边缘节点有限的算力资源。云端模型侧重全网故障的关联分析与全局研判，融合各边缘节点的诊断结果、系统拓扑结构、历史运行数据等信息，识别区域性故障、连锁性故障的根源与影响范围，弥补边缘端诊断的局限性。在模型优化上，依托微电网常见故障的基础案例库，结合迁移学习、知识蒸馏等通用AI技术，提升模型对不同场景、不同故障类型的适配能力，确保在样本数据有限或场景变化时，仍能保持稳定的诊断精度，实现大电网短路、电压跌落、分布式电源脱网等12类典型故障的快速识别，解决传统算法在低信噪比场景下识别准确率低的问题，为系统安全预警提供可靠支撑。
2.构建“故障-攻击”双场景研判模型
针对真实电网故障与伪装成故障的网络攻击（如虚假数据注入攻击、指令篡改攻击）特征相似、易误判的问题，模型采用“双输入-双分支-交叉验证”架构，通过多维度特征输入层同步接入电力物理特征数据（电压/电流暂态波形、功率波动曲线、设备状态信号）与网络行为特征数据（SCADA系统通信流量、控制指令传输时序、数据篡改痕迹），再由双分支特征提取层分别用AI模型提取电力参数暂态突变特征、捕捉网络异常数据流向与时序错位特征，随后通过交叉验证决策层的“特征一致性校验+时序同步性分析”双机制（校验电力与网络特征逻辑一致性、分析两类特征时间同步性）结合随机森林分类器输出研判结果，同时依托内置故障-攻击特征库与边缘-云端协同的数据更新机制，定期迭代模型以适配新型故障与攻击场景，解决传统固定规则模型的适配性问题。
3.动态安全态势评估与可视化呈现系统开发
从“源网荷储”四大核心环节出发，建立覆盖系统运行稳定性、设备健康状态、资源调度合理性、网络攻击的多维度态势评估指标框架，指标权重根据园区、海岛等不同场景的核心需求动态调整，突出场景化评估重点。采用通用性量化分析方法，将各类运行数据、故障诊断结果、网络攻击结果转化为可计算的态势得分，划分“安全-预警-风险-故障”等不同等级，直观反映系统当前安全状态。开发可视化呈现平台，通过拓扑图、趋势曲线、状态标识等简洁形式，展示微电网整体运行参数、各环节态势等级、潜在风险点等关键信息；针对风险状态，自动提示可能的影响范围与基础处置方向，帮助运维人员快速掌握系统全局状态，为后续决策提供清晰、直观的信息支持，提升态势管理的效率与便捷性。
（二）动态电网故障穿越策略生成与全流程智能自愈技术研究
针对微电网应对大电网故障、自身故障（如内部线路短路、新能源设备故障、负荷骤增骤减）时策略固化、响应滞后，且故障后恢复依赖人工干预、自愈能力弱，易导致新能源发电脱网等的问题，拟重点突破：
1.多场景动态故障穿越策略生成技术研究
基于深度强化学习构建多目标优化算法，以“维持电压稳定、减少负荷中断、降低设备损耗”为核心，实时采集故障类型（大电网故障/微电网自身故障）、故障暂态特征（如电压跌落趋势、电流突变特征）、设备运行状态（如储能剩余容量、逆变器工作模式）与负荷重要性分级，构建反映微电网实时工况的决策模型；通过自适应奖励函数平衡多目标优先级，针对不同故障场景生成差异化穿越方案，例如应对大电网对称短路时，优先调动储能提供无功支撑以稳定电压；应对微电网内部线路短路时，侧重快速隔离故障线路、调整剩余电源出力分配，避免故障扩散；应对新能源设备过载故障时，通过削减非关键负荷、优化储能充放电策略，保障核心负荷供电，避免传统固定策略的局限性。
2.全流程智能自愈控制技术研发
在故障穿越基础上，研发故障后自愈调度机制，结合AI对故障影响范围的评估（如大电网故障导致的并网端失电、微电网内部故障导致的局部设备停运）与微电网剩余供电能力（如可用分布式电源出力、储能容量、备用线路状态），自动生成负荷恢复顺序与电源/线路再分配方案；例如优先恢复医疗、通信等关键负荷，对大电网故障恢复阶段，逐步匹配大电网电压频率以准备并网；对微电网自身故障，通过启用备用线路、调整光伏风电出力曲线，逐步恢复非关键负荷供电，减少人工干预时间，提升微电网在两类故障场景下的自主恢复能力。
（三）微电网-大电网协同应急调度优化技术研究
针对大电网故障恢复阶段，微电网并网易产生二次冲击、调度协同性差的问题，拟重点突破：
1.大电网恢复趋势智能预测技术研究
研发AI驱动的大电网恢复趋势预测模块，基于长短期记忆神经网络搭建预测模型，融合多维度影响因素——包括大电网故障切除后的系统反馈信号、相邻变电站及输电线路的供电恢复状态、区域内工业、居民等用户负荷的回升规律，以及气象条件对新能源发电的潜在影响等，通过对历史恢复数据的学习与实时工况的分析，提前预判大电网电压、频率的动态恢复轨迹，为微电网选择最佳并网时机提供科学依据，避免因对大电网恢复状态判断不准导致的并网决策失误。
2.分阶段协同调度机制设计
构建与大电网恢复进程相适配的分阶段调度流程，确保微电网与大电网的平滑衔接。在故障恢复初期，大电网电压、频率尚未稳定，此时控制微电网维持孤岛运行模式，通过实时调整分布式电源（如光伏、风电）的出力水平与储能系统的充放电状态，平衡微电网内部的功率供需，保障内部关键负荷的持续供电；进入恢复中期，当大电网状态逐步趋于稳定时，启动微电网与大电网的参数协同，通过调节逆变器的控制参数，逐步缩小微电网与大电网在电压、频率上的偏差，同时根据大电网的负荷接纳能力，缓慢调整微电网的出力总量，降低两者间的功率差；到恢复后期，当大电网完全恢复正常运行状态后，通过精细化调节并网开关的导通状态，控制并网电流的变化速率，避免电流骤增对大电网输电线路、变压器及微电网内部设备造成冲击，最终实现微电网与大电网的无扰动协同并网，保障整个电力系统的稳定运行。
3.跨系统信息交互与协同决策
建立微电网与大电网调度中心的实时信息交互通道，实现故障状态、恢复进度、运行参数等关键信息的双向共享。微电网可及时获取大电网的恢复计划与调度指令，大电网也能掌握微电网的负荷分布、电源出力及并网准备情况，双方基于共享信息进行协同决策，例如大电网可根据整体负荷情况，指导微电网调整并网功率；微电网也可根据自身新能源出力波动，向大电网反馈并网时间建议，形成“信息互通-协同决策-有序执行”的闭环调度模式，提升应急调度的协同性与效率。

1、开展的工作​
三星智能电气从事智能电表研发生产，参与配电网项目建设，积累电网数据采集、传输及故障检测经验；依托多研发中心协同，开展电网安全态势感知相关技术研究，利用三大实验室进行设备与系统测试；参与 55 项国家、行业标准制定，拥有 1073 项授权专利，将实时监测、预警等技术思路迁移至新能源电网安全感知领域。​
2、所处阶段​
在智能电表及配网领域处于行业领先地位，技术成熟且应用广泛；基于 AI 的分布式新能源电网安全态势感知系统研发处于推进阶段，已具备数据采集、故障检测等前期基础，正整合资源攻克关键技术，部分专利技术可支撑系统核心功能开发。​
3、投入资金和人力​
项目公司内部已立项，拟投入研发资金2000万元，已投入300万元，已整合宁波、杭州、南京等多地人才，涵盖电网智能终端开发、AI 算法等领域专业人员38人，形成跨区域研发团队。​

1、仪器设备​ 公司拥有4000万元的仪器设备和CNAS认证的实验室，拥有户外模拟运行实验室、电磁兼容实验室、载波性能验证实验室等，配备适应野外环境模拟、电磁干扰测试、载波通信验证的专业仪器设备，支撑系统稳定性、抗干扰性及数据传输性能测试。​ 2、生产条件​ 作为国内规模较大的电能表生产企业，以及三大电网公司最大的配电设备供应商，具备成熟的电力设备生产线及配套供应链；依托集团产业链，可协同变压器、开关柜等设备生产资源，为系统量产及集成应用提供保障。​ 3、其他​ 与国家电网、南方电网等建立长期合作，能获取实际需求与运行数据，助力产品迭代；参与标准制定确保系统符合行业规范，提升市场适配性与推广效率。

12类典型故障识别准确率≥98%，识别响应时间≤100ms，网络攻击与真实故障区分准确率≥96%，虚假数据注入攻击检测率≥95%；大电网电压跌落至0.6pu且持续0.5s时，微电网电压维持在0.85pu-1.05pu，分布式电源脱网率≤1%，重要负荷供电中断时间≤50ms。
项目执行期内，申请或取得发明专利≥3项，软件著作权≥2项，发表高水平论文≥2篇。

1、分布式新能源微电网安全态势智能研判算法与动态故障穿越策略算法各一套；
2、申请或取得发明专利3项，软件著作权2项，发表高水平论文2篇。