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上海打造新时代智能配电网

[宁波电工电气协会]发表于 2018-02-08 10:31:28 阅读次数：0 次

    近年来，上海浦东供电公司以“积极建设坚强电网、持续开展科技创新”为信念，努力开拓实践，经过多年耕耘，最终在浦东沿江10平方公里内，成功打造世界一流配电网，让智能配网从蓝图变为了现实。
    随着数字化时代的到来以及人工智能的飞速发展，人们对电气化设备依赖性逐年增强，而这些设备对供电可靠性的要求也日益增高。“实际上，根据历史数据统计，浦东沿江10平方公里内的供电可靠性已经处于国内较高水平。但现在看来，这个数据距离日益增长的供电需求还有差距。”浦东供电公司发展部负责人王赛一说，“智能配电网也必须迈入新时代!”
 
智能配电网化整为零
 
    电网系统越庞大越不易管理;电网承载的负荷越多，也就越难承受失电之痛。既然往“大”的方向行不通，那何不尝试化整为零?这种新颖的思路引发了大家的热烈讨论……
 
    经过反复论证和周密调研，最终，浦东供电公司决定将“网格化”理念融入电网系统，按照网格负荷性质、供电半径小于1公里等原则进行了划分。“网格化后的电网更易运维、更可控、更灵活。一旦发生故障，就可以在网格内消化，有效控制失电风险。”从事电网规划近20年的徐文进说，“通过分析国内外先进地区的网架特点，的确给构造中压配电网带来了不少启发。但最终，我们要找的是一种适应浦东发展的电网模式。”
 
    为了实现这一目标，浦东供电公司员工挑战自我的脚步未曾停歇。在浦东沿江10平方公里内，浦东供电公司尝试了现行的4种最典型接线模式，同时还满足了环网、开关站电源均来自不同上级变电站，变电站、开关站、环网之间均增设联络线，一次网架均满足“N-1-1”校验要求，基本实现了任何一座35千伏变电站全站失电情况下负荷能够全部转移。
 
    化整为零，易;零而不乱，难。如果将电网网架比做人体的骨骼，那么配电自动化就是人体体内的神经系统，每一个变电站、开关站、配电站都以神经元的形态进行交互。如何使每个神经元有序动作?配电自动化在其中扮演着至关重要的角色。
 
    “主站决策”一直是配电自动化中惯用的方式，若电网某一处发生故障，该故障信号就会回馈给主站，由主站做主，决定哪个开关动作，以隔离故障、恢复供电。然而“主站决策”也面临着通信通道长、保障性要求高等问题。
 
    是否可以将主站的权利下放呢?2014年，浦东供电公司对“分区自愈、主站辅助决策”的模式进行尝试，“相对集中式的‘主站决策’、分布式的‘主站辅助决策’最大的好处就是能让每个网格都有自己的判断，进行自主修复，速度快，通道相对较短。”负责配电自动化的游兆阳解释，“最终所有的故障信号还是会汇集至主站，这也有助于工作人员事后对数据进行分析和研究。”
 
    核心区改造啃下“硬骨头”
 
    为了建设“世界一流”配电网目标得以实现，浦东供电公司开启了沿江10平方公里核心区建设。为了将一批老旧设备进行“现代化武装”，形成共计77个配电自动化环的网格化管理模式，浦东供电公司先后共实施了近150项工程。由于大部分施工地点均在老旧小区内，场地狭小、居民不理解、证照办理难等问题给建设工作带来了前所未有的挑战，直至2016年年底，仍有部分改造工程停滞不前。
 
    2017年，浦东供电公司建设部立下“军令状”，在2017年年底前完成最后的扫尾工作，彻底啃下这些“硬骨头”。为此，建设人员在年初的核心区建设专项会上制定了两条线同步推进的方案：一方面重新摸排施工方案，尽最大可能缩小施工作业面，并借助电力联席会议机制推动前期证照办理;另一方面，供电员工走访居民，通过街道居委会协调，做好沟通解释工作。
 
   “云台小区、栖山小区、海博大厦的居民沟通工作是我负责的。”建设部计划组组长陈洪亮说，“到了现场，我们才发现真的很难。最开始，别说开工了，居民看到穿电力工作服的人一概不见。海博大厦更是因为居民意见较大，近两年内都没有进行过任何电力施工。”
 
    就这样，年过五旬的陈洪亮开始了长达一年的沟通协调工作，他经常一个电话一打就是几个小时、笔记本上密密麻麻写满了每户居民的沟通记录。最终，小区居民了解了核心区网格化管理的优势，也被陈师傅的坚持所打动，同意了施工方案，就连沟通难度最大的海博大厦也在唐南居委会的协调下松了口。但是，新的问题又来了。
 
   “施工可以，但居民不同意停电，而且不允许影响小区私家车辆停放。”建设部计划员张瑛说，“箱变和环网都是整体调换的，不可能不停电，而且老旧小区本就空间狭小，还挤满了车辆，施工期间必须挪走车辆。”
 
    刚刚打开的突破口不能就此放弃，陈洪亮与施工方东捷集团的负责人一起又来到了居委会，详细分析涉及停电用户的实际情况，制定发电车临时供电方案，同时为施工区域的停放车辆联系了临时停靠点。为了节约工程用款，这些方案精确到每一户家庭和每一辆车。在整整3年的核心区建设周期内，浦东电网建设者们用实际行动践行优质服务理念，确保和谐施工、文明施工，将为民服务理念落实到工程的每一处细节之中。
 
    为加快工程前期进度，浦东供电公司在电力联席会议的基础上提出“政府主导、企业实施、共同推进”的政企合作新模式，核心区工程也因此获益，集中在小陆家嘴核心地区的掘路、占路手续陆续办出，为2017年年底前工程的全面竣工打下了基础。
 
    2017年12月28日，随着10千伏浦南华丰开关站72云台洪达甲送电成功，核心区63号环正式成环运行。至此，核心区改造工程的建设工作全部完成。经过24座10千伏开关站、77个电缆环、200余条线路等一次网架改造，户均年停电时间从原来94.8分钟/户缩短至24分钟/户。
 
    分布式配网自动化试点成功
 
    为确保配电自动化智能终端设备之间的可靠通信，项目人员还对与智能分布式配电自动化相适应的光纤工业以太网交换机组网方式提出了“环网”的连接方式，将通信通道由“单车道”变为“环岛”，大大提高了通信系统的可靠性。该项技术方案在国内尚数首次运用。
 
    配网自动化系统不仅错综复杂，还相互影响，为解决工程实施过程中调试现场施工范围大、停电时间长、施工风险大等问题，浦东供电公司同上海电科院首创了工程技术支持平台，引入实时仿真系统，在实验室中完成配电自动化系统的工厂化集成测试，使自动化设备在现场即装即用。
 
    根据浦东沿江10平方公里配电自动化“分区自愈，主站辅助决策”的技术原则，浦东供电公司会同南瑞集团有限公司和上海电科院，经过充分研究和反复验证，制定了配电自动化主站故障处理辅助决策的自动化策略，并在国内首次上线运行。
 
    配电自动化主站系统以“架构统一、功能实用、运行可靠、系统开放”为原则，在原有OPEN-3200系统基础上升级改进，打造现代化主站辅助决策系统。通过该系统对主站采集的电网信息和分布式装置输送信号进行实时跟踪分析，在某处电网发生故障时，通过主站全方位收集的信息和强大的智能分析系统，能更准确地分析定位故障，并在较大区域范围内，自动生成更优化的恢复方案。该系统既能为配网故障提供独立的决策支持，也能配合分布式配电自动化共同完成事故处理决策。
 
    经过不懈努力，最终浦东沿江10平方公里年停电时间减至3.15分钟，如果通过推广不停电作业，供电可靠率可达99.9998%。
 
    “新时代，我们要做出新成果。我们要打造出超越东京、新加坡等一流城市的配电网，打造属于我们自己的智能配电网，未来将成功经验推广至整个上海乃至全国!”浦东沿江10平方公里核心区项目负责人说。（来源：亮报）
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