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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%
 
 
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責任編輯:lixin

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