“十三五”期間，國(guó)家電網(wǎng)有限公司大力推動(dòng)世界一流城市配電網(wǎng)建設(shè)。今年，公司圍繞“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略目標(biāo)，加快實(shí)施世界一流城市配電網(wǎng)管理提升行動(dòng)。“安全可靠、優(yōu)質(zhì)高效、綠色低碳、智能互動(dòng)”的城市配電網(wǎng)全力支撐京津冀、長(zhǎng)三角等世界級(jí)、國(guó)家級(jí)城市群高速發(fā)展。本報(bào)今起推出“解碼世界一流城市配電網(wǎng)”系列報(bào)道，為高質(zhì)量推進(jìn)城市配電網(wǎng)建設(shè)提供樣本。
受益而不覺(jué)，失之則難存，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲中，如今，電在人們生產(chǎn)生活中的重要性越來(lái)越突出。作為基礎(chǔ)設(shè)施的配電網(wǎng)，如何匹配城市發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、人民生活的用電需求？2017年，國(guó)家電網(wǎng)有限公司作出建設(shè)世界一流城市配電網(wǎng)的工作部署——用4年左右時(shí)間，在包括上海在內(nèi)的10個(gè)城市基本建成具備“安全可靠、優(yōu)質(zhì)高效、綠色低碳、智能互動(dòng)”特征的世界一流城市配電網(wǎng)，全力支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展，服務(wù)社會(huì)民生，為公司配網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和運(yùn)營(yíng)管理水平提升積累經(jīng)驗(yàn)、提供示范。
3年間，成效已顯。11月10日，第二屆進(jìn)博會(huì)圓滿落幕。無(wú)論是之前的燈光秀，還是進(jìn)博會(huì)期間“六零三確保”的保電落實(shí)，都展示了上海這個(gè)國(guó)際化大都市配電網(wǎng)的可靠性。精巧、堅(jiān)強(qiáng)的“鉆石型”配電網(wǎng)，不僅讓這個(gè)不夜城的燈光更璀璨，更為長(zhǎng)三角一體化發(fā)展提供了強(qiáng)大的“能量引擎”。
精巧 向有限空間要效益
有著140年用電歷史的上海，城市與配電網(wǎng)可以說(shuō)是“老”派的。而作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)最有活力的城市之一，上海對(duì)配電網(wǎng)的要求也逐漸提高。如何在“老”城區(qū)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能的“新”電網(wǎng)，是國(guó)網(wǎng)上海市電力公司一直思考的問(wèn)題。
在寸土寸金的上海，沒(méi)有大拆大建的前提下，國(guó)網(wǎng)上海電力“螺螄殼里做道場(chǎng)”，成功探索建設(shè)以“鉆石”命名的配電網(wǎng)。靠著它，上海有了與國(guó)際化大都市相匹配的世界一流配電網(wǎng)。
所謂“鉆石型”配電網(wǎng)，是指目前上海電網(wǎng)打造的以10千伏開(kāi)關(guān)站為核心節(jié)點(diǎn)、雙側(cè)電源供電、配置自愈功能的雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。“鉆石型”配電網(wǎng)具有“全互聯(lián)、全電纜、全斷路器、全自愈”的技術(shù)特征，在供電可靠性和負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
“鉆石型”配電網(wǎng)因網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)酷似鉆石造型而得名，而且“鉆石”的意象也完美地詮釋了未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展理念——鉆石無(wú)比的堅(jiān)強(qiáng)度是電網(wǎng)規(guī)劃的核心追求，鉆石精巧的切割工藝是電網(wǎng)建設(shè)的最佳參照，鉆石恒久的生命力是電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的最終目標(biāo)。
作為電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域內(nèi)一項(xiàng)具有前瞻性的探索，上海的“鉆石型”配電網(wǎng)目前已經(jīng)從藍(lán)圖化為現(xiàn)實(shí)，并在一系列先行先試中取得了令人振奮的成效。
2018年，國(guó)網(wǎng)上海電力充分結(jié)合上海市中心區(qū)域架空線入地及合桿整治，按照“鉆石型”接線原則精心設(shè)計(jì)網(wǎng)格化規(guī)劃策略，在西虹橋地區(qū)架空線入地工程中規(guī)劃建設(shè)了10座開(kāi)關(guān)站并同步配置自愈系統(tǒng)，形成了4個(gè)高可靠性的“小鉆石”，推動(dòng)該區(qū)域電網(wǎng)供電可靠性達(dá)到“五個(gè)9”以上，圓滿完成首屆進(jìn)博會(huì)保電任務(wù)。
“鉆石型”配電網(wǎng)在西虹橋地區(qū)的成功試點(diǎn)，也為推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)“兩網(wǎng)融合”打下了堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。今年，隨著泛在電力物聯(lián)技術(shù)的深度推廣應(yīng)用，西虹橋地區(qū)“鉆石型”配電網(wǎng)的可靠性優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步顯現(xiàn)，供電可靠性比肩東京、新加坡等國(guó)際先進(jìn)城市，達(dá)到世界一流水準(zhǔn)。
“上海建設(shè)‘鉆石型’配電網(wǎng)與良好的基礎(chǔ)條件密不可分，我們已經(jīng)做到了10千伏開(kāi)關(guān)站全覆蓋，而這個(gè)架構(gòu)就是以10千伏開(kāi)關(guān)站為核心節(jié)點(diǎn)。”國(guó)網(wǎng)上海電力發(fā)展部規(guī)劃二處處長(zhǎng)石方迪解釋說(shuō)。經(jīng)過(guò)近20年的多輪改造，上海10千伏配電網(wǎng)已逐步固化了“以開(kāi)關(guān)站為核心節(jié)點(diǎn)”的發(fā)展模式，并形成了一定的建設(shè)規(guī)模，在此基礎(chǔ)上只需通過(guò)新建或改接開(kāi)關(guān)站間線路，即可實(shí)現(xiàn)向“鉆石型”配電網(wǎng)升級(jí)。
正是因?yàn)楸羞@種向有限的空間資源要效益的規(guī)劃理念，在基本完成空間布局的上海中心城區(qū)打造“鉆石型”配電網(wǎng)才顯得更具現(xiàn)實(shí)意義。
自愈 從智慧保電到智慧供電
再精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不意味著一勞永逸。對(duì)于一個(gè)世界一流城市配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，真正考驗(yàn)它的是應(yīng)對(duì)故障時(shí)的堅(jiān)強(qiáng)程度。而“鉆石型”配電網(wǎng)最大的特點(diǎn)，正是遇到故障時(shí)更強(qiáng)的“自愈能力”。
“遇到故障時(shí)，它是秒級(jí)反應(yīng)的。曾經(jīng)浦東電網(wǎng)出現(xiàn)過(guò)一次跳閘，但在調(diào)度沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái)的時(shí)候，它就已經(jīng)‘自愈’了，客戶完全沒(méi)有感覺(jué)。”國(guó)網(wǎng)上海電力設(shè)備部配電處專責(zé)盛慧說(shuō)。
燈閃一下的時(shí)間里，“鉆石型”配電網(wǎng)便完成了故障識(shí)別與非故障自愈。“鉆石型”配電網(wǎng)將接線模式從傳統(tǒng)的以環(huán)網(wǎng)站為核心變?yōu)橐蚤_(kāi)關(guān)站為核心，并以國(guó)網(wǎng)上海電力組織開(kāi)發(fā)的自愈系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)就地采集信息，遠(yuǎn)方自動(dòng)執(zhí)行自愈策略，從而將故障處理時(shí)間由分鐘級(jí)壓縮至秒級(jí)。同時(shí)，由于采用不同變電站雙側(cè)電源供電方式，其負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力達(dá)100%。憑借這種靈活可控的負(fù)荷轉(zhuǎn)供性能，“鉆石型”配電網(wǎng)可以滿足檢修方式下“N-1”安全校核，從而有效減少計(jì)劃?rùn)z修及施工停電時(shí)間，大幅提升供電可靠性。
“鉆石型”配電網(wǎng)在西虹橋地區(qū)的成功試點(diǎn)，為推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)“兩網(wǎng)融合”打下了堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。有了保電試點(diǎn)的先行先試，國(guó)網(wǎng)上海電力按照“鉆石型”接線原則精心設(shè)計(jì)網(wǎng)格化規(guī)劃策略，已經(jīng)在100多千米的道路架空線入地工程中，以見(jiàn)縫插針、騰籠換鳥(niǎo)的方式新建及改造開(kāi)關(guān)站61座，構(gòu)建了18組雙環(huán)網(wǎng)。
“首屆進(jìn)博會(huì)我們應(yīng)用了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)理念，比如智能井蓋就取得了良好成效。進(jìn)博會(huì)結(jié)束后，我們開(kāi)始逐漸在全市推廣。今年，我們進(jìn)一步提高設(shè)備的智能化水平，將人工智能技術(shù)與專業(yè)結(jié)合起來(lái)，使設(shè)備具有了簡(jiǎn)單的判斷能力。”盛慧說(shuō)。
11月3日10時(shí)，輸電通道監(jiān)拍系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到松江區(qū)泗涇鎮(zhèn)一條輸電通道下，有吊車在路燈桿旁施工。系統(tǒng)自動(dòng)拍照后，將照片傳到后臺(tái)。10時(shí)5分，在附近的上海電力檢修公司輸電中心運(yùn)維一班班長(zhǎng)胡心剛已趕到現(xiàn)場(chǎng)并制止吊車施工。系統(tǒng)通過(guò)自主識(shí)別、智能預(yù)警、智慧聯(lián)動(dòng)等一系列人工智能技術(shù)，提前發(fā)現(xiàn)并避免了一次可能發(fā)生的外破事故。
作為“世界會(huì)客廳”，上海每年舉行多場(chǎng)國(guó)際活動(dòng)，保電基本成為常態(tài)。今年，國(guó)網(wǎng)上海電力一級(jí)保電任務(wù)累計(jì)達(dá)288天。當(dāng)一件非常態(tài)的事情成為常態(tài)時(shí)，必須要將非常態(tài)的手段常態(tài)化，由智慧保電向智慧供電邁進(jìn)。
這就要求配電網(wǎng)逐漸向智能化發(fā)展。上海已投運(yùn)配電自動(dòng)化故障處理模式，包括智能分布式饋線自動(dòng)化和集中式故障處理。目前，國(guó)網(wǎng)上海電力已完成生產(chǎn)大區(qū)配電主站部署，經(jīng)6568臺(tái)配電終端實(shí)現(xiàn)5537條線路配電自動(dòng)化覆蓋；建成省級(jí)管理大區(qū)配電主站，經(jīng)5954臺(tái)配電終端實(shí)現(xiàn)5645條線路配電自動(dòng)化覆蓋，配電自動(dòng)化覆蓋率77.94%。
互保 為長(zhǎng)三角一體化發(fā)展打造能量引擎
11月19日，國(guó)家發(fā)改委正式發(fā)布《長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)總體方案》，從基礎(chǔ)設(shè)施體系、人才資質(zhì)互認(rèn)共享、財(cái)稅分享機(jī)制等幾方面對(duì)示范區(qū)提出要求。電網(wǎng)作為基礎(chǔ)設(shè)施，為騰飛的城市群高質(zhì)量發(fā)展注入源源不斷的動(dòng)力。
早在5月，長(zhǎng)三角電力一體化行動(dòng)已經(jīng)發(fā)端，不僅供電服務(wù)“跨省一網(wǎng)通辦”，配電網(wǎng)也打破地域限制，加大區(qū)域間的“互濟(jì)互保、互聯(lián)互通、互供互備”。
9月20日，受臺(tái)風(fēng)“塔巴”影響，浙江省嘉善地區(qū)刮起了11至12級(jí)大風(fēng)，多處線路出現(xiàn)電桿斷桿、傾斜，造成30個(gè)公變、4個(gè)客戶專變失電。但俞匯村村民陸瑞新并沒(méi)有感受到停電的影響：“周末宅在家里，電器照樣用得好好的。”
原來(lái)，就在“塔巴”來(lái)襲幾天前，9月10日，上海聯(lián)絡(luò)浙江的10千伏青浦—嘉善互聯(lián)工程建成投運(yùn)。在“互濟(jì)互保、互聯(lián)互通、互供互備”機(jī)制下，當(dāng)天俞匯村用了9小時(shí)31分的“上海電”。
電力一體化大大提升了長(zhǎng)三角區(qū)域內(nèi)終端客戶的供電可靠性。目前，上海青浦與江蘇吳江交界區(qū)域跨省10千伏互聯(lián)工程正在加緊建設(shè)。青浦、吳江、嘉善三地邊界區(qū)域10千伏電網(wǎng)聯(lián)通后，將形成線路末端聯(lián)絡(luò)、負(fù)荷轉(zhuǎn)供靈活、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)的一體化配電網(wǎng)。
作為上海打造世界一流城市配電網(wǎng)的重要方向，“鉆石型”配電網(wǎng)在城市乃至區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃和發(fā)展中的引領(lǐng)效應(yīng)將愈加顯現(xiàn)。“下階段，國(guó)網(wǎng)上海電力將結(jié)合新建居民小區(qū)供電配套工程和非居民業(yè)擴(kuò)工程，持續(xù)推進(jìn)核心開(kāi)關(guān)站布點(diǎn)選擇，在中心城區(qū)配電網(wǎng)逐步形成‘鉆石型’接線。”石方迪說(shuō)，未來(lái)，結(jié)合《長(zhǎng)三角一體化發(fā)展2019年電力行動(dòng)計(jì)劃》，西虹橋地區(qū)將全面推廣建設(shè)“鉆石型”配電網(wǎng)，并推動(dòng)在長(zhǎng)三角地區(qū)深化應(yīng)用，助力區(qū)域供電可靠性進(jìn)一步提升，為長(zhǎng)三角一體化發(fā)展打造新的能量引擎。