電力企業(yè)構(gòu)建智能電網(wǎng)強(qiáng)化運(yùn)行管控策略的分析

■內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司巴彥淖爾電業(yè)局 張瑞平 杜錦昉

巴彥淖爾電網(wǎng)目前有火電、水電、風(fēng)電、光伏等多種電力能源輸入，伴隨著能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展已成為電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力，巴彥淖爾電業(yè)局為推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)、安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、綠色、高效電網(wǎng)，綜合考慮電力分配負(fù)荷密度、供電路徑、保護(hù)的配合，牢牢把握大量新能源的接入和互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的影響，圍繞“平安巴電、數(shù)字巴電”戰(zhàn)略工程目標(biāo)，不斷提高電網(wǎng)控制的智能化水平，增強(qiáng)電網(wǎng)的綜合能源服務(wù)水平。

巴彥淖爾電網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀

巴彥淖爾地區(qū)已形成河套—德嶺山—春坤山，河套—祥泰—千里山，德嶺山—巴中“一橫一縱一分支”的500 kV主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)?！笆濉逼陂g，隨著500 kV坤德二線、德河二線投用，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式和電源、負(fù)荷分布特點(diǎn)，巴彥淖爾電網(wǎng)解環(huán)分區(qū)運(yùn)行，形成以德嶺山、河套—祥泰、梅力更500 kV變電站為依托的三個(gè)結(jié)構(gòu)完善的220 kV供電區(qū)，通過(guò)500 kV、220 kV、110 kV、35 kV、10 kV、6 kV、0.4 kV 7個(gè)電壓等級(jí)向全市供電，同時(shí)向北對(duì)蒙古國(guó)銅礦開(kāi)展跨國(guó)供電業(yè)務(wù)。

當(dāng)前“碳達(dá)峰、碳中和”加速向新能源轉(zhuǎn)型，同時(shí)也帶來(lái)了發(fā)電、儲(chǔ)能以及用電的新挑戰(zhàn)。從發(fā)電來(lái)看，從集中式向分布式演進(jìn)，發(fā)電系統(tǒng)更靠近用戶(hù)，由過(guò)去的純用電用戶(hù)，發(fā)展為具備自發(fā)電的能力，這樣就產(chǎn)生了更多的雙向能源節(jié)點(diǎn)，地區(qū)電網(wǎng)目前已有分散式家庭發(fā)電791戶(hù)，總?cè)萘?7.77 MW，并呈上升趨勢(shì)，每月均有新用戶(hù)接入，電力網(wǎng)具備了網(wǎng)絡(luò)特征。儲(chǔ)能方面，以新能源為主體的發(fā)電，均需具備儲(chǔ)能的緩沖池，這使得供電網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜。為實(shí)現(xiàn)低成本、零碳排放的新能源大規(guī)模儲(chǔ)能，亟待通過(guò)智能調(diào)度，最大限度利用綠電。而隨著智慧城市建設(shè)，電動(dòng)汽車(chē)充電樁、住宅、建筑、工廠等能源管理系統(tǒng)逐步應(yīng)用，構(gòu)建智慧的能源電網(wǎng)勢(shì)在必行。

企業(yè)推進(jìn)構(gòu)建智能電網(wǎng)強(qiáng)化運(yùn)行管控的策略實(shí)施

夯實(shí)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管控，保障電網(wǎng)安全運(yùn)行

結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，科學(xué)研判負(fù)荷增長(zhǎng)趨勢(shì)，“十三五”期間巴彥淖爾電網(wǎng)年均負(fù)荷增速為3.0%，預(yù)計(jì)“十四五”期間巴彥淖爾電網(wǎng)年均負(fù)荷增速達(dá)到5.8%。

超前布局電網(wǎng)規(guī)劃，推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)與智慧城市規(guī)劃融合共進(jìn)。根據(jù)輸變電設(shè)備停電檢修計(jì)劃，全面梳理電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，精準(zhǔn)分析電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，動(dòng)態(tài)開(kāi)展消缺技改、大修項(xiàng)目?jī)?chǔ)備，依托“十四五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，城區(qū)以提高可靠性為主，合理安排新建聯(lián)絡(luò)、絕緣化改造、配電自動(dòng)化等工程；農(nóng)村地區(qū)以提高農(nóng)牧民用電質(zhì)量為主，有序推進(jìn)“卡脖子”、優(yōu)化中低壓供電半徑等工程；新能源送出受阻的區(qū)域，河套供電區(qū)積極推進(jìn)風(fēng)電匯聚站的升壓運(yùn)行，德嶺山供電區(qū)增加運(yùn)行主變，最大限度促進(jìn)新能源消納。通過(guò)“消除安全隱患”“提高可靠性”和“提高新能源消納”等8個(gè)類(lèi)別專(zhuān)項(xiàng)改造工程，加快網(wǎng)架結(jié)構(gòu)完善、重載線路治理，提升電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)抵御能力。

動(dòng)態(tài)開(kāi)展電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、定級(jí)，及時(shí)發(fā)布電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，對(duì)各級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管控，在電網(wǎng)運(yùn)行方式安排中，按照“全面評(píng)估、先降后控”的風(fēng)險(xiǎn)控制原則，強(qiáng)化電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)管控，強(qiáng)化輸變電工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)管控，強(qiáng)化生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管控。保障電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)可控、在控，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

強(qiáng)化電網(wǎng)智能控制，構(gòu)建智慧能源電網(wǎng)

在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，企業(yè)從抓好主網(wǎng)穩(wěn)定管理、加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行管理、擴(kuò)展多元化延伸服務(wù)3個(gè)方面入手，不斷加強(qiáng)電網(wǎng)智能管控和提升需求側(cè)用電體驗(yàn)。

一是梳理母線、同桿線路故障分析結(jié)論，結(jié)合生產(chǎn)檢修，將《穩(wěn)定導(dǎo)則》的新要求有效落實(shí)到具體工作，采取“逢停必算，一停一案”的原則，主動(dòng)做好安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的計(jì)算分析，完成各種方式的安全校核，不斷夯實(shí)電網(wǎng)穩(wěn)定管理與運(yùn)行控制。

二是推進(jìn)綜合停電精益化管理，按照“六優(yōu)先、九結(jié)合”的原則，統(tǒng)籌安排電網(wǎng)計(jì)劃?rùn)z修，積極應(yīng)用移動(dòng)變電站轉(zhuǎn)帶重要負(fù)荷，預(yù)安排停電時(shí)間大幅降低，并加強(qiáng)配網(wǎng)帶電作業(yè)“三全能力”建設(shè)，2020年完成配網(wǎng)帶電作業(yè)1752次，同比增長(zhǎng)65.9%，配電用戶(hù)重復(fù)停電比例同比下降30.55%。

三是扎實(shí)開(kāi)展低電壓治理工作，通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓、加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置等措施，解決低壓線路77條、低壓臺(tái)區(qū)42個(gè)、低壓用戶(hù)5856戶(hù)，不斷提高用戶(hù)用電質(zhì)量。

四是推行線路狀態(tài)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)下令，拓展程序化操作應(yīng)用，強(qiáng)化斷面潮流運(yùn)行管控，提升電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行應(yīng)急能力。

五是積極推進(jìn)無(wú)人機(jī)、帶電檢測(cè)、機(jī)器人、在線監(jiān)測(cè)等智能運(yùn)檢技術(shù)應(yīng)用，拓展設(shè)備數(shù)據(jù)收集途徑，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備分析預(yù)警和全景可視，提高電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)感知能力。

六是將互聯(lián)網(wǎng)作為平臺(tái)打造多元化延伸服務(wù)，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+客戶(hù)”的服務(wù)模式，即通過(guò)微信公眾平臺(tái)、95598客服電話、蒙電E家App等網(wǎng)絡(luò)渠道開(kāi)展咨詢(xún)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)和用能服務(wù)，方便廣大用戶(hù)直接在網(wǎng)上辦理相關(guān)業(yè)務(wù)。

七是優(yōu)化網(wǎng)上服務(wù)類(lèi)型和服務(wù)內(nèi)容，通過(guò)掃碼辦電、一鍵預(yù)約、客戶(hù)經(jīng)理制等特色功能，不斷提升用戶(hù)的用電體驗(yàn)，通過(guò)城鎮(zhèn)網(wǎng)格化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)線上線下業(yè)務(wù)的無(wú)縫銜接。

八是不斷提升綜合能源服務(wù)水平，迄今為止，由企業(yè)參與建設(shè)的充電樁就超過(guò)了15個(gè)，并力求在不久的將來(lái)打造密度大、輻射范圍廣的綠色充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，更好的方便城市居民綠色出行，構(gòu)筑巴彥淖爾市智慧充電網(wǎng)體系。

隱患排查設(shè)備改造，提高設(shè)備管理質(zhì)效

深入開(kāi)展技術(shù)監(jiān)督預(yù)警工作，落實(shí)34項(xiàng)全過(guò)程技術(shù)監(jiān)督精益化管理實(shí)施細(xì)則，對(duì)輸、變、配等10個(gè)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行技術(shù)督查。有序推進(jìn)繼電保護(hù)定值、安全自動(dòng)裝置、五防閉鎖裝置、開(kāi)關(guān)柜凝露等7項(xiàng)設(shè)備隱患排查治理工作，完成5829臺(tái)（組）輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修預(yù)評(píng)價(jià)工作，發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)設(shè)備7臺(tái)（組），電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修成效顯著。開(kāi)展二次裝置操作系統(tǒng)專(zhuān)項(xiàng)治理，完成22套Windows操作系統(tǒng)和44套VxWorks操作系統(tǒng)二次裝置改造，設(shè)備運(yùn)行水平明顯提高。

為徹底解決地區(qū)網(wǎng)內(nèi)3座變電站4臺(tái)變壓器繞組抗短路能力不足問(wèn)題，統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，按照輕重緩急分層實(shí)施的原則，遵照徹底更換、返廠加固改造、加裝限流電抗器及監(jiān)視運(yùn)行等方式結(jié)合實(shí)施，保證一次設(shè)備運(yùn)行安全，全力提升設(shè)備精益管理。同時(shí)，為解決強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器冷卻面積小，變壓器空載損耗所產(chǎn)生的熱量散出受阻，油流速而導(dǎo)致油流帶電引起主變內(nèi)部放電等變壓器運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)地區(qū)電網(wǎng)采用強(qiáng)迫油循環(huán)的11座變電站16臺(tái)變壓器進(jìn)行冷卻系統(tǒng)改造，重新設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)控制箱，油路中去掉潛油泵從而根除了強(qiáng)油循環(huán)的弊端，保障變壓器安全可靠運(yùn)行，提高設(shè)備管理質(zhì)效。

完善電網(wǎng)智能化建設(shè)，強(qiáng)化電網(wǎng)自愈效能

近年來(lái)，地區(qū)電網(wǎng)規(guī)模不斷升級(jí)發(fā)展，110 kV及以下配電網(wǎng)智能化建設(shè)和應(yīng)用水平大幅提高，備用電源自投裝置在巴彥淖爾電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。從最初的短路電流超標(biāo)的5座城區(qū)主要供電變電站分段備自投的應(yīng)用，到彌補(bǔ)具備雙電源進(jìn)線無(wú)分段開(kāi)關(guān)的變電站110 kV進(jìn)線備自投的使用，再到解決由于不滿(mǎn)足保護(hù)整定規(guī)程要求，長(zhǎng)期解環(huán)運(yùn)行存在六級(jí)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的三角負(fù)荷環(huán)遠(yuǎn)方備自投的推廣，以及常規(guī)變電站自適應(yīng)備自投，容載比高的廠站變壓器備自投的不斷完善，備用電源自投裝置對(duì)提升地區(qū)電網(wǎng)自愈能力的發(fā)揮著積極作用。

隨著配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，地區(qū)配電網(wǎng)通過(guò)集中調(diào)控方式實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)饋線自動(dòng)化。當(dāng)配電線路發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)從配電主站和配電終端等獲取的故障相關(guān)信息進(jìn)行故障判斷與定位、隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電，自愈配電網(wǎng)。充分發(fā)揮配電網(wǎng)的主動(dòng)預(yù)防、自我恢復(fù)能力，快速而準(zhǔn)確地隔離故障區(qū)域，助力分布式發(fā)電、儲(chǔ)能與微網(wǎng)的并網(wǎng)與優(yōu)化運(yùn)行。

不停電倒負(fù)荷技術(shù)推廣，提升配網(wǎng)供電能力

隨著地區(qū)城農(nóng)網(wǎng)改造力度和配網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃的深入建設(shè)，配網(wǎng)結(jié)構(gòu)日臻完善?，F(xiàn)階段配網(wǎng)在預(yù)檢預(yù)試、新設(shè)備接入，檢修維護(hù)、事故缺陷處理時(shí)，倒負(fù)荷大多采用“先斷后合”的操作方式。國(guó)資委對(duì)供電可靠性指標(biāo)考核越來(lái)越嚴(yán)，蒙西電網(wǎng)城市用戶(hù)系統(tǒng)平均停電時(shí)間時(shí)戶(hù)數(shù)指標(biāo)逐年下降。巴彥淖爾電業(yè)局積極轉(zhuǎn)變工作思路，對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，截至2020年12月底，全網(wǎng)10 kV配電線路總計(jì)651條，其中城區(qū)線路179條是涉及城市用戶(hù)系統(tǒng)平均停電時(shí)間戶(hù)數(shù)指標(biāo)，具備互聯(lián)“手拉手”條件的151條，互聯(lián)轉(zhuǎn)帶率為84.4%。通過(guò)梳理地區(qū)配電網(wǎng)10 kV合解電磁環(huán)不停電倒負(fù)荷的6種運(yùn)行方式，合理選擇合環(huán)片區(qū)，采集電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行案例計(jì)算和分析，依據(jù)計(jì)算結(jié)果，制定10 kV合環(huán)轉(zhuǎn)電工作策略，首次在蒙西電網(wǎng)進(jìn)行10 kV合環(huán)轉(zhuǎn)電成功，并進(jìn)行理論仿真和試驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)，總結(jié)計(jì)算與試驗(yàn)控制風(fēng)險(xiǎn)注意事項(xiàng)，助推不停電倒負(fù)荷在地區(qū)配電網(wǎng)廣泛應(yīng)用。隨著配電網(wǎng)不停電倒負(fù)荷技術(shù)在地區(qū)電網(wǎng)推廣應(yīng)用，大幅縮短地區(qū)配電網(wǎng)停電時(shí)間，減少運(yùn)維人員操作工作量，降低操作風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)管理的提檔升級(jí)。

筑牢網(wǎng)源協(xié)調(diào)管理，全力推動(dòng)新能源消納

在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，內(nèi)蒙古地區(qū)新能源發(fā)電的發(fā)展建設(shè)速度將會(huì)加速，預(yù)計(jì)到2025年，地區(qū)并網(wǎng)新能源裝機(jī)將由5181.45 MW增加至7042.02 MW，占比由69.13%提升到84.28%。新能源的大規(guī)模、高比例接入，既是能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的外部約束，也是向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展的內(nèi)在需求。電力系統(tǒng)的社會(huì)角色和功能需求在發(fā)生變化，企業(yè)在統(tǒng)籌處理好近期與遠(yuǎn)期、安全與發(fā)展、低碳與高效等關(guān)系的基礎(chǔ)上，深入研究現(xiàn)代電力系統(tǒng)，推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展。

一是合理規(guī)劃新能源發(fā)展規(guī)模、布局和時(shí)序，推動(dòng)新能源規(guī)劃與智能電網(wǎng)發(fā)展相適應(yīng)，不斷優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，力促新能源消納。

二是規(guī)范新能源場(chǎng)站涉網(wǎng)保護(hù)整定的技術(shù)原則和安全自動(dòng)裝置的配置要求，切實(shí)保障新能源企業(yè)入網(wǎng)安全。

三是常態(tài)化開(kāi)展新能源企業(yè)涉網(wǎng)安全和電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全“全覆蓋”檢查工作，不斷加強(qiáng)涉網(wǎng)安全技術(shù)監(jiān)督，提高電力系統(tǒng)整體運(yùn)行效率。

四是按照電網(wǎng)逆調(diào)壓原則，分負(fù)荷時(shí)段、有針對(duì)性地制定新能源場(chǎng)站AVC電壓調(diào)整曲線，制定《自動(dòng)電壓控制（AVC）系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)定》，規(guī)范AVC填庫(kù)流程并設(shè)計(jì)AVC填庫(kù)模板。自主對(duì)AVC系統(tǒng)閉鎖條件進(jìn)行梳理，規(guī)范限定條件，充分保證AVC控制安全。

五是將地區(qū)電網(wǎng)所有新能源場(chǎng)站的AVC、SVG等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備納入地調(diào)許可范圍，全面管控涉網(wǎng)新能源電壓調(diào)整和涉網(wǎng)變電站的電能質(zhì)量。多措并舉保障和促進(jìn)新能源電力消納和入網(wǎng)安全，引導(dǎo)和保障高比例新能源電力系統(tǒng)的健康發(fā)展。

企業(yè)始終將安全第一的理念貫穿生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理全過(guò)程，在統(tǒng)籌好安全與發(fā)展的基礎(chǔ)上，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與梳理，構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)骨干網(wǎng)架，夯實(shí)電網(wǎng)運(yùn)行安全。加強(qiáng)主網(wǎng)穩(wěn)定管理、電網(wǎng)運(yùn)行管理、用戶(hù)側(cè)服務(wù)管理，推動(dòng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)。常態(tài)化開(kāi)展技術(shù)監(jiān)督和隱患排查，積極推進(jìn)一、二次設(shè)備技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)設(shè)備精益化管理與技術(shù)監(jiān)督精益化管理雙提升。根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，有針對(duì)性地應(yīng)用備用電源自投裝置，有效提高電網(wǎng)自愈能力。創(chuàng)新性的開(kāi)展不停電倒負(fù)荷技術(shù)，不斷提高配電網(wǎng)供電的可靠性。加強(qiáng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)管理，力促新能源消納等6個(gè)方面管控策略，精益電網(wǎng)管理水平、加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行質(zhì)效、優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行管控、打造堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，提升電網(wǎng)的綜合能源服務(wù)水平。