上海打造新時(shí)代智能配電網(wǎng)

2018-02-07 15:23:50 亮報(bào) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

近年來，上海浦東供電公司以積極建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)、持續(xù)開展科技創(chuàng)新為信念，努力開拓實(shí)踐，經(jīng)過多年耕耘，最終在浦東沿江10平方公里內(nèi)，成功打

近年來，上海浦東供電公司以“積極建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)、持續(xù)開展科技創(chuàng)新”為信念，努力開拓實(shí)踐，經(jīng)過多年耕耘，最終在浦東沿江10平方公里內(nèi)，成功打造世界一流配電網(wǎng)，讓智能配網(wǎng)從藍(lán)圖變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。

隨著數(shù)字化時(shí)代的到來以及人工智能的飛速發(fā)展，人們對(duì)電氣化設(shè)備依賴性逐年增強(qiáng)，而這些設(shè)備對(duì)供電可靠性的要求也日益增高。“實(shí)際上，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，浦東沿江10平方公里內(nèi)的供電可靠性已經(jīng)處于國內(nèi)較高水平。但現(xiàn)在看來，這個(gè)數(shù)據(jù)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(fù)責(zé)人王賽一說，“智能配電網(wǎng)也必須邁入新時(shí)代!”

智能配電網(wǎng)化整為零

電網(wǎng)系統(tǒng)越龐大越不易管理;電網(wǎng)承載的負(fù)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(jīng)過反復(fù)論證和周密調(diào)研，最終，浦東供電公司決定將“網(wǎng)格化”理念融入電網(wǎng)系統(tǒng)，按照網(wǎng)格負(fù)荷性質(zhì)、供電半徑小于1公里等原則進(jìn)行了劃分。“網(wǎng)格化后的電網(wǎng)更易運(yùn)維、更可控、更靈活。一旦發(fā)生故障，就可以在網(wǎng)格內(nèi)消化，有效控制失電風(fēng)險(xiǎn)。”從事電網(wǎng)規(guī)劃近20年的徐文進(jìn)說，“通過分析國內(nèi)外先進(jìn)地區(qū)的網(wǎng)架特點(diǎn)，的確給構(gòu)造中壓配電網(wǎng)帶來了不少啟發(fā)。但最終，我們要找的是一種適應(yīng)浦東發(fā)展的電網(wǎng)模式。”

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，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(nèi)，浦東供電公司嘗試了現(xiàn)行的4種最典型接線模式，同時(shí)還滿足了環(huán)網(wǎng)、開關(guān)站電源均來自不同上級(jí)變電站，變電站、開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)之間均增設(shè)聯(lián)絡(luò)線，一次網(wǎng)架均滿足“N-1-1”校驗(yàn)要求，基本實(shí)現(xiàn)了任何一座35千伏變電站全站失電情況下負(fù)荷能夠全部轉(zhuǎn)移。

化整為零，易;零而不亂，難。如果將電網(wǎng)網(wǎng)架比做人體的骨骼，那么配電自動(dòng)化就是人體體內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)，每一個(gè)變電站、開關(guān)站、配電站都以神經(jīng)元的形態(tài)進(jìn)行交互。如何使每個(gè)神經(jīng)元有序動(dòng)作?配電自動(dòng)化在其中扮演著至關(guān)重要的角色。

“主站決策”一直是配電自動(dòng)化中慣用的方式，若電網(wǎng)某一處發(fā)生故障，該故障信號(hào)就會(huì)回饋給主站，由主站做主，決定哪個(gè)開關(guān)動(dòng)作，以隔離故障、恢復(fù)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(quán)利下放呢?2014年，浦東供電公司對(duì)“分區(qū)自愈、主站輔助決策”的模式進(jìn)行嘗試，“相對(duì)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(gè)網(wǎng)格都有自己的判斷，進(jìn)行自主修復(fù)，速度快，通道相對(duì)較短。”負(fù)責(zé)配電自動(dòng)化的游兆陽解釋，“最終所有的故障信號(hào)還是會(huì)匯集至主站，這也有助于工作人員事后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究。”

核心區(qū)改造啃下“硬骨頭”

為了建設(shè)“世界一流”配電網(wǎng)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，浦東供電公司開啟了沿江10平方公里核心區(qū)建設(shè)。為了將一批老舊設(shè)備進(jìn)行“現(xiàn)代化武裝”，形成共計(jì)77個(gè)配電自動(dòng)化環(huán)的網(wǎng)格化管理模式，浦東供電公司先后共實(shí)施了近150項(xiàng)工程。由于大部分施工地點(diǎn)均在老舊小區(qū)內(nèi)，場(chǎng)地狹小、居民不理解、證照辦理難等問題給建設(shè)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(shè)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(shè)人員在年初的核心區(qū)建設(shè)專項(xiàng)會(huì)上制定了兩條線同步推進(jìn)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(huì)議機(jī)制推動(dòng)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(huì)協(xié)調(diào)，做好溝通解釋工作。

“云臺(tái)小區(qū)、棲山小區(qū)、海博大廈的居民溝通工作是我負(fù)責(zé)的。”建設(shè)部計(jì)劃組組長陳洪亮說，“到了現(xiàn)場(chǎng)，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?yàn)榫用褚庖娸^大，近兩年內(nèi)都沒有進(jìn)行過任何電力施工。”

就這樣，年過五旬的陳洪亮開始了長達(dá)一年的溝通協(xié)調(diào)工作，他經(jīng)常一個(gè)電話一打就是幾個(gè)小時(shí)、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(wǎng)格化管理的優(yōu)勢(shì)，也被陳師傅的堅(jiān)持所打動(dòng)，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(huì)的協(xié)調(diào)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(shè)部計(jì)劃員張瑛說，“箱變和環(huán)網(wǎng)都是整體調(diào)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(tuán)的負(fù)責(zé)人一起又來到了居委會(huì)，詳細(xì)分析涉及停電用戶的實(shí)際情況，制定發(fā)電車臨時(shí)供電方案，同時(shí)為施工區(qū)域的停放車輛聯(lián)系了臨時(shí)停靠點(diǎn)。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(shè)周期內(nèi)，浦東電網(wǎng)建設(shè)者們用實(shí)際行動(dòng)踐行優(yōu)質(zhì)服務(wù)理念，確保和諧施工、文明施工，將為民服務(wù)理念落實(shí)到工程的每一處細(xì)節(jié)之中。

為加快工程前期進(jìn)度，浦東供電公司在電力聯(lián)席會(huì)議的基礎(chǔ)上提出“政府主導(dǎo)、企業(yè)實(shí)施、共同推進(jìn)”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(chǔ)。

2017年12月28日，隨著10千伏浦南華豐開關(guān)站72云臺(tái)洪達(dá)甲送電成功，核心區(qū)63號(hào)環(huán)正式成環(huán)運(yùn)行。至此，核心區(qū)改造工程的建設(shè)工作全部完成。經(jīng)過24座10千伏開關(guān)站、77個(gè)電纜環(huán)、200余條線路等一次網(wǎng)架改造，戶均年停電時(shí)間從原來94.8分鐘/戶縮短至24分鐘/戶。

分布式配網(wǎng)自動(dòng)化試點(diǎn)成功

為確保配電自動(dòng)化智能終端設(shè)備之間的可靠通信，項(xiàng)目人員還對(duì)與智能分布式配電自動(dòng)化相適應(yīng)的光纖工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)方式提出了“環(huán)網(wǎng)”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(xiàng)技術(shù)方案在國內(nèi)尚數(shù)首次運(yùn)用。

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)不僅錯(cuò)綜復(fù)雜，還相互影響，為解決工程實(shí)施過程中調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)施工范圍大、停電時(shí)間長、施工風(fēng)險(xiǎn)大等問題，浦東供電公司同上海電科院首創(chuàng)了工程技術(shù)支持平臺(tái)，引入實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室中完成配電自動(dòng)化系統(tǒng)的工廠化集成測(cè)試，使自動(dòng)化設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)即裝即用。

根據(jù)浦東沿江10平方公里配電自動(dòng)化“分區(qū)自愈，主站輔助決策”的技術(shù)原則，浦東供電公司會(huì)同南瑞集團(tuán)有限公司和上海電科院，經(jīng)過充分研究和反復(fù)驗(yàn)證，制定了配電自動(dòng)化主站故障處理輔助決策的自動(dòng)化策略，并在國內(nèi)首次上線運(yùn)行。

配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)以“架構(gòu)統(tǒng)一、功能實(shí)用、運(yùn)行可靠、系統(tǒng)開放”為原則，在原有OPEN-3200系統(tǒng)基礎(chǔ)上升級(jí)改進(jìn)，打造現(xiàn)代化主站輔助決策系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)對(duì)主站采集的電網(wǎng)信息和分布式裝置輸送信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤分析，在某處電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，通過主站全方位收集的信息和強(qiáng)大的智能分析系統(tǒng)，能更準(zhǔn)確地分析定位故障，并在較大區(qū)域范圍內(nèi)，自動(dòng)生成更優(yōu)化的恢復(fù)方案。該系統(tǒng)既能為配網(wǎng)故障提供獨(dú)立的決策支持，也能配合分布式配電自動(dòng)化共同完成事故處理決策。

經(jīng)過不懈努力，最終浦東沿江10平方公里年停電時(shí)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(dá)99.9998%。

“新時(shí)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(wǎng)，打造屬于我們自己的智能配電網(wǎng)，未來將成功經(jīng)驗(yàn)推廣至整個(gè)上海乃至全國!”浦東沿江10平方公里核心區(qū)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說。

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

責(zé)任編輯：lixin

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