继电保护,是电网安全运行的第一道防线,如同电网的安全哨兵,瞬息之间便能影响电网安全和千万用户的用电安稳。在新型电力系统加速构建、“双碳”目标稳步推进的时代浪潮下,海量分布式光伏、风电等新能源电源并网,彻底改变了传统配电网单向潮流运行模式,沿用多年的电网保护设备频频出现误动、拒动问题,电网安全防控迎来前所未有的挑战。
面对行业共性技术难题,国网山东电科院主任级研究员李玉敦,自2020年起带领科研团队扎根实验室与新能源场站,开启长达六年的硬核技术攻坚。他带领团队走遍齐鲁大地百座新能源场站,为电网保护系统装上一双精准识险的“慧眼”。这项突破性成果,斩获2025年度电力科学技术进步奖一等奖,用自主研发的核心技术,为山东乃至全国配电网筑牢故障防御“金钟罩”,以科研人的坚守践行电力人的使命担当。

直面行业变局,破解新能源并网电网保护痛点
近年来,我国新能源产业高速发展,分布式光伏、分散式风电大规模接入配电网,绿色电能源源不断汇入电网,为能源低碳转型注入强劲动能。但机遇伴随挑战而生,传统配电网保护系统依托单向潮流运行逻辑设计,面对分布式电源带来的双向潮流、故障电流畸变、孤岛效应等全新问题,如同老旧雷达遭遇新型战机,无法精准识别电网真实故障,易引发保护误动、故障范围扩大、停电时长增加等问题,直接威胁电网安全稳定运行。
李玉敦对此有着清晰的研判:“新型电力系统建设是落实“双碳”战略的核心支撑,新能源并网带来的保护难题,是制约电网高质量发展的关键卡点。如果无法攻克这项技术,电网安全运行就始终存在隐患,能源转型也难以稳步推进。”
电网调度作为电网运行的大脑中枢,对保护技术短板有着最直观的感受。在新技术落地前,省内分布式电源集中区域一旦发生线路故障,保护装置极易误判故障信号,导致非故障区域连带停电,单次故障平均停电时长达到45分钟,调度人员需要连夜开展应急处置,电网运行压力居高不下。
时代有呼唤,科研有担当。深耕电力系统继电保护与自动化领域十余年,李玉敦敏锐捕捉到行业技术痛点,于2020年牵头组建专项攻关团队,立下攻坚军令状,誓要研发适配高比例新能源并网的新一代继电保护技术,补齐电网安全防护短板。

六年踏遍一线,以实干汗水筑牢科研根基
核心技术从无捷径,所有突破都源于一线实地调研与千万次试验打磨。为了摸清真实故障特征,拒绝实验室闭门造车,李玉敦带领团队开启了扎根一线的漫长征程。六年攻坚期内,团队足迹遍布山东全省上百座新能源场站,先后开展4次配电网现场短路试验,不间断采集上千组电网故障实测数据,逐条分析不同光照、不同负荷、不同电网拓扑下的故障波形,彻底厘清分布式电源干扰电网故障信号的底层机理。
科研之路从不是一帆风顺,酷暑一线试验的艰辛,更是团队攻坚路上最真实的写照。2022年夏季,淄博某分布式光伏电站开展关键现场试验,室外气温突破40摄氏度,密闭设备机房内温度更是居高不下,闷热潮湿的环境让人片刻都难以停留。李玉敦和团队成员身着厚重绝缘工作服,坚守设备旁连续奋战48小时,全程紧盯设备运行参数,不敢有丝毫松懈。
攻坚关键时刻,试验数据突然出现异常波动,整套试验进程被迫停滞。为了不耽误项目进度,李玉敦当即决定全员就地排查故障,团队成员放弃三餐休息,围在设备机柜前逐一核查线路、校验参数,直至凌晨两点,终于找到故障根源——一处接线端子轻微松动导致信号传输偏差。
“这样不眠不休地攻坚,早已是我们的工作常态。”回望一线攻坚岁月,李玉敦感触颇深,“继电保护技术容不得半点误差,一组错误数据、一处微小接线失误,都会导致整套保护方案失效。我们多熬一个夜晚、多排查一处隐患,电网就多一分安全保障,万家灯火就多一分安稳,这就是我们电力科研人忠职爱岗的初心。”
白天奔赴场站开展现场试验,夜晚返回实验室复盘数据、优化算法,六年时间里,李玉敦始终保持着两点一线的攻坚节奏。他舍弃无数节假日,扎根科研一线,逐一攻克接地故障灵敏检测难、短路故障自适应适配差、电源孤岛判别不可靠三大核心技术难题,牵头制定适配山东电网运行工况的接地方式配置方案,直接将配电网故障保护与线路选线精准率提升至全新水平。

硬核技术突围,三项核心成果铸就电网安全屏障
立足海量一线实测数据,结合新型配电网运行特征,李玉敦团队最终打磨出三大环环相扣、相辅相成的核心保护技术,构建起全覆盖、高灵敏、高可靠的配电网故障防御体系,为电网打造全方位安全“金钟罩”。
针对有源配电网微弱故障难以识别的行业难题,该团队研发有源配电网高灵敏性接地保护技术,解决了高阻接地故障长期识别盲区的行业痛点。他们研发高适应性短路保护技术,让电网保护装置可以跟随电网运行状态自主调整保护逻辑,彻底告别传统保护方案一成不变的固有缺陷。研发高可靠性防孤岛保护技术,从根源上杜绝保护装置误动作,兼顾电网运行安全性与新能源并网稳定性。
三项核心技术落地应用后,电网保护系统真正拥有了一双明辨真伪的“慧眼”,彻底解决了新能源并网后的电网保护顽疾。落地山东电网后,区域故障停电时长从平均45分钟压缩至5分钟以内,绝大多数故障用户无感自愈;截至目前,该技术已累计精准识别百余起高阻接地故障,有效规避多起电网安全事故。同时,项目成果走出山东,在广东、陕西等全国多地百余项电网工程中规模化落地,为全国新型电力系统建设提供可复制、可推广的山东方案。
从一线科研人员成长为行业技术专家和国网山东省电力公司劳模,自2013年参加工作以来,李玉敦始终坚守电网安全守门人的初心,把个人科研理想融入国家能源发展大局,用实干与坚守诠释电力人“忠诚爱党、忠心爱企、忠职爱岗”的三忠精神。
“继电保护是电网安全的第一道防线,我愿做这道防线上永不离岗的守门人,哪怕千难万险,也要全力守护电网安全、守护万家灯火。”这是李玉敦不变的职业誓言。在他看来,所有科研攻坚的动力,都源于电力人刻在骨子里的责任,作为有19年党龄的党员,他以初心为舵,以实干为桨,六年攻坚不言苦,在能源转型的时代征程上,必将继续以科研力量护航新型电力系统建设,书写电力科研人的责任与担当。














