上海打造新時代智能配電網

2018-02-07 15:23:50 亮報　點擊量：評論 (0)

近年來，上海浦東供電公司以積極建設堅強電網、持續(xù)開展科技創(chuàng)新為信念，努力開拓實踐，經過多年耕耘，最終在浦東沿江10平方公里內，成功打

近年來，上海浦東供電公司以“積極建設堅強電網、持續(xù)開展科技創(chuàng)新”為信念，努力開拓實踐，經過多年耕耘，最終在浦東沿江10平方公里內，成功打造世界一流配電網，讓智能配網從藍圖變?yōu)榱爽F(xiàn)實。

隨著數字化時代的到來以及人工智能的飛速發(fā)展，人們對電氣化設備依賴性逐年增強，而這些設備對供電可靠性的要求也日益增高。“實際上，根據歷史數據統(tǒng)計，浦東沿江10平方公里內的供電可靠性已經處于國內較高水平。但現(xiàn)在看來，這個數據距離日益增長的供電需求還有差距。”浦東供電公司發(fā)展部負責人王賽一說，“智能配電網也必須邁入新時代!”

智能配電網化整為零

電網系統(tǒng)越龐大越不易管理;電網承載的負荷越多，也就越難承受失電之痛。既然往“大”的方向行不通，那何不嘗試化整為零?這種新穎的思路引發(fā)了大家的熱烈討論……

經過反復論證和周密調研，最終，浦東供電公司決定將“網格化”理念融入電網系統(tǒng)，按照網格負荷性質、供電半徑小于1公里等原則進行了劃分。“網格化后的電網更易運維、更可控、更靈活。一旦發(fā)生故障，就可以在網格內消化，有效控制失電風險。”從事電網規(guī)劃近20年的徐文進說，“通過分析國內外先進地區(qū)的網架特點，的確給構造中壓配電網帶來了不少啟發(fā)。但最終，我們要找的是一種適應浦東發(fā)展的電網模式。”

為了實現(xiàn)這一目標，浦東供電公司員工挑戰(zhàn)自我的腳步未曾停歇。在浦東沿江10平方公里內，浦東供電公司嘗試了現(xiàn)行的4種最典型接線模式，同時還滿足了環(huán)網、開關站電源均來自不同上級變電站，變電站、開關站、環(huán)網之間均增設聯(lián)絡線，一次網架均滿足“N-1-1”校驗要求，基本實現(xiàn)了任何一座35千伏變電站全站失電情況下負荷能夠全部轉移。

化整為零，易;零而不亂，難。如果將電網網架比做人體的骨骼，那么配電自動化就是人體體內的神經系統(tǒng)，每一個變電站、開關站、配電站都以神經元的形態(tài)進行交互。如何使每個神經元有序動作?配電自動化在其中扮演著至關重要的角色。

“主站決策”一直是配電自動化中慣用的方式，若電網某一處發(fā)生故障，該故障信號就會回饋給主站，由主站做主，決定哪個開關動作，以隔離故障、恢復供電。然而“主站決策”也面臨著通信通道長、保障性要求高等問題。

是否可以將主站的權利下放呢?2014年，浦東供電公司對“分區(qū)自愈、主站輔助決策”的模式進行嘗試，“相對集中式的‘主站決策’、分布式的‘主站輔助決策’最大的好處就是能讓每個網格都有自己的判斷，進行自主修復，速度快，通道相對較短。”負責配電自動化的游兆陽解釋，“最終所有的故障信號還是會匯集至主站，這也有助于工作人員事后對數據進行分析和研究。”

核心區(qū)改造啃下“硬骨頭”

為了建設“世界一流”配電網目標得以實現(xiàn)，浦東供電公司開啟了沿江10平方公里核心區(qū)建設。為了將一批老舊設備進行“現(xiàn)代化武裝”，形成共計77個配電自動化環(huán)的網格化管理模式，浦東供電公司先后共實施了近150項工程。由于大部分施工地點均在老舊小區(qū)內，場地狹小、居民不理解、證照辦理難等問題給建設工作帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，直至2016年年底，仍有部分改造工程停滯不前。

2017年，浦東供電公司建設部立下“軍令狀”，在2017年年底前完成最后的掃尾工作，徹底啃下這些“硬骨頭”。為此，建設人員在年初的核心區(qū)建設專項會上制定了兩條線同步推進的方案：一方面重新摸排施工方案，盡最大可能縮小施工作業(yè)面，并借助電力聯(lián)席會議機制推動前期證照辦理;另一方面，供電員工走訪居民，通過街道居委會協(xié)調，做好溝通解釋工作。

“云臺小區(qū)、棲山小區(qū)、海博大廈的居民溝通工作是我負責的。”建設部計劃組組長陳洪亮說，“到了現(xiàn)場，我們才發(fā)現(xiàn)真的很難。最開始，別說開工了，居民看到穿電力工作服的人一概不見。海博大廈更是因為居民意見較大，近兩年內都沒有進行過任何電力施工。”

就這樣，年過五旬的陳洪亮開始了長達一年的溝通協(xié)調工作，他經常一個電話一打就是幾個小時、筆記本上密密麻麻寫滿了每戶居民的溝通記錄。最終，小區(qū)居民了解了核心區(qū)網格化管理的優(yōu)勢，也被陳師傅的堅持所打動，同意了施工方案，就連溝通難度最大的海博大廈也在唐南居委會的協(xié)調下松了口。但是，新的問題又來了。

“施工可以，但居民不同意停電，而且不允許影響小區(qū)私家車輛停放。”建設部計劃員張瑛說，“箱變和環(huán)網都是整體調換的，不可能不停電，而且老舊小區(qū)本就空間狹小，還擠滿了車輛，施工期間必須挪走車輛。”

剛剛打開的突破口不能就此放棄，陳洪亮與施工方東捷集團的負責人一起又來到了居委會，詳細分析涉及停電用戶的實際情況，制定發(fā)電車臨時供電方案，同時為施工區(qū)域的停放車輛聯(lián)系了臨時停靠點。為了節(jié)約工程用款，這些方案精確到每一戶家庭和每一輛車。在整整3年的核心區(qū)建設周期內，浦東電網建設者們用實際行動踐行優(yōu)質服務理念，確保和諧施工、文明施工，將為民服務理念落實到工程的每一處細節(jié)之中。

為加快工程前期進度，浦東供電公司在電力聯(lián)席會議的基礎上提出“政府主導、企業(yè)實施、共同推進”的政企合作新模式，核心區(qū)工程也因此獲益，集中在小陸家嘴核心地區(qū)的掘路、占路手續(xù)陸續(xù)辦出，為2017年年底前工程的全面竣工打下了基礎。

2017年12月28日，隨著10千伏浦南華豐開關站72云臺洪達甲送電成功，核心區(qū)63號環(huán)正式成環(huán)運行。至此，核心區(qū)改造工程的建設工作全部完成。經過24座10千伏開關站、77個電纜環(huán)、200余條線路等一次網架改造，戶均年停電時間從原來94.8分鐘/戶縮短至24分鐘/戶。

分布式配網自動化試點成功

為確保配電自動化智能終端設備之間的可靠通信，項目人員還對與智能分布式配電自動化相適應的光纖工業(yè)以太網交換機組網方式提出了“環(huán)網”的連接方式，將通信通道由“單車道”變?yōu)?ldquo;環(huán)島”，大大提高了通信系統(tǒng)的可靠性。該項技術方案在國內尚數首次運用。

配網自動化系統(tǒng)不僅錯綜復雜，還相互影響，為解決工程實施過程中調試現(xiàn)場施工范圍大、停電時間長、施工風險大等問題，浦東供電公司同上海電科院首創(chuàng)了工程技術支持平臺，引入實時仿真系統(tǒng)，在實驗室中完成配電自動化系統(tǒng)的工廠化集成測試，使自動化設備在現(xiàn)場即裝即用。

根據浦東沿江10平方公里配電自動化“分區(qū)自愈，主站輔助決策”的技術原則，浦東供電公司會同南瑞集團有限公司和上海電科院，經過充分研究和反復驗證，制定了配電自動化主站故障處理輔助決策的自動化策略，并在國內首次上線運行。

配電自動化主站系統(tǒng)以“架構統(tǒng)一、功能實用、運行可靠、系統(tǒng)開放”為原則，在原有OPEN-3200系統(tǒng)基礎上升級改進，打造現(xiàn)代化主站輔助決策系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)對主站采集的電網信息和分布式裝置輸送信號進行實時跟蹤分析，在某處電網發(fā)生故障時，通過主站全方位收集的信息和強大的智能分析系統(tǒng)，能更準確地分析定位故障，并在較大區(qū)域范圍內，自動生成更優(yōu)化的恢復方案。該系統(tǒng)既能為配網故障提供獨立的決策支持，也能配合分布式配電自動化共同完成事故處理決策。

經過不懈努力，最終浦東沿江10平方公里年停電時間減至3.15分鐘，如果通過推廣不停電作業(yè)，供電可靠率可達99.9998%。

“新時代，我們要做出新成果。我們要打造出超越東京、新加坡等一流城市的配電網，打造屬于我們自己的智能配電網，未來將成功經驗推廣至整個上海乃至全國!”浦東沿江10平方公里核心區(qū)項目負責人說。

原標題:上海浦東打造10平方公里世界一流城市配電網，供電可靠率99.9998%