建設具有河北特色不停電檢修的智能互聯(lián)配電網(wǎng)

邢亮

河北省電力有限公司石家莊供電分公司 河北石家莊 050000

1 概述

國網(wǎng)石家莊供電公司作為河北省省會供電企業(yè)，未來始終要服務于石家莊政治、經(jīng)濟建設，起到綠色能源保障作用。而石家莊配電網(wǎng)是石家莊電網(wǎng)的重要組成部分，建設什么樣的配電網(wǎng)才能符合國家電網(wǎng)公司的發(fā)展戰(zhàn)略，才能滿足未來社會經(jīng)濟的發(fā)展，是石家莊配電網(wǎng)今后工作的主要努力方向。本文根據(jù)國家電網(wǎng)公司提出的企業(yè)建設戰(zhàn)略目標，結(jié)合石家莊公司的電網(wǎng)特點，提出了到2035年之間石家莊公司配電網(wǎng)重點建設的四個方面，解決好這四個方面工作，石家莊城市配電網(wǎng)供電可靠性將大幅提升，優(yōu)質(zhì)服務水平將明顯改觀，設備的運維水平將上一個新臺階。

2 石家莊電網(wǎng)建設具有河北特色

2.1 河北特色內(nèi)涵

“河北特色”即牢牢把握國家電網(wǎng)公司建設具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)精神內(nèi)涵，堅持以西柏坡“趕考行”的紅色精神指引，堅持以“人民電業(yè)為人民”的河北特色傳承，堅持以雄安建設大計的目標引領(lǐng)，堅持以服務好省會經(jīng)濟的擔當定位為特色。

2.2 國網(wǎng)公司戰(zhàn)略目標是河北特色的總指導思想

建設河北特色配電網(wǎng)在把握“中國特色”的戰(zhàn)略目標內(nèi)涵基礎上的河北落地。中國特色的“五個明確”就是河北特色的總指導思想、總建設綱領(lǐng)。一是要把握“新時代”思想，符合新時代發(fā)展需要；二是在國網(wǎng)公司及省公司黨委的領(lǐng)導下倡導建設石家莊電網(wǎng)，堅持“人民電業(yè)為人民”的以人民為中心的發(fā)展思想，建設得越來越美好。

2.3 牢牢錘煉“柏坡趕考行”紅色傳承，筑牢黨性基因

傳承西柏坡“新中國從這里走來”的“不忘源本”和建設新中國“趕考之行”的“腳步不?！钡臅r代精神。首先，我們應充滿“屬地”自豪感，我們生在石家莊，長在石家莊，我們應有維護好、建設好石家莊的決心和勇氣；其次，西柏坡精神孕育了新中國的建設發(fā)展，提供了新時代建設的精神源泉，我們應引以為豪，錘煉本色。

2.4 著力提煉雄安配電網(wǎng)建設經(jīng)驗特點，體現(xiàn)河北特色

雄安新區(qū)配電網(wǎng)建設是集全網(wǎng)、全河北之力規(guī)劃設計的藍本樣板，其既具有國際一流新一代配電網(wǎng)特點，又具有中國特色，是多年配電網(wǎng)建設的經(jīng)驗集成和智慧結(jié)晶。我們應總結(jié)提煉其先進經(jīng)驗，把先進理念、具有特色的模式借鑒過來，把其高可靠性、數(shù)字化、智能化、主動性等建設思路應用過來，將建設經(jīng)驗牢牢定位服務于省會城市、省會經(jīng)濟。

3 石家莊城市配電網(wǎng)全面實施不停電檢修模式

3.1 全面實施不停電檢修模式內(nèi)涵

石家莊城市配電網(wǎng)全面實施全面不停電檢修模式，即落實國家電網(wǎng)公司“2035”目標規(guī)劃，實現(xiàn)“用戶不停電”檢修模式替代計劃停電檢修模式，包括幾個方面建設內(nèi)容：全面開展不停電檢測技術(shù)，全面強化配電網(wǎng)設備“全壽命+狀態(tài)周期檢修”管理，全面實施“不停電作業(yè)+帶電作業(yè)”檢修模式，全面應用“轉(zhuǎn)供負荷+自主供電設備”應急保障和微電網(wǎng)發(fā)電手段，檢修方式實現(xiàn)新突變。

3.2 建設內(nèi)容

3.2.1 加快配電網(wǎng)設備不停電檢測技術(shù)應用，提升主動預知預判能力

(1)利用現(xiàn)有檢測技術(shù)，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺。全面利用目前配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)、調(diào)控管理系統(tǒng)以及營銷信息系統(tǒng)等對配電網(wǎng)檢測、監(jiān)測技術(shù)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺，實時掌握和分析架空、開關(guān)設備、變壓器等主要設備電壓、電流、運行情況等狀態(tài)量。

(2)統(tǒng)籌布局帶電檢測裝置，及時掌握設備連接狀態(tài)。配電網(wǎng)中架空線路連接部位均是配電網(wǎng)設備運行的薄弱部位，極容易發(fā)生過熱、放電等問題。需要統(tǒng)籌布局相應的帶電檢測裝置，如安裝傳感型的檢測裝置，能夠感知設備的運行變化。

3.2.2 全面強化配電網(wǎng)設備“全壽命+狀態(tài)周期檢修”管理

(1)建立配電電子設備全壽命檔案，大數(shù)據(jù)掌握壽命周期。由于我們的配電設備種類較多，數(shù)量龐大，所以我們在信息收集管理中必須明確每個設備信息。設備歸類可按大類記錄，如分解至架空導線、桿塔等這些主要設備相關(guān)信息，設定壽命參數(shù)，建立電子檔案，通過大數(shù)據(jù)分析和透視，全面記錄每個設備的運行年限，壽命狀態(tài)，做到臺賬“一眼到底、一個不漏”。

(2)推行壽命周期內(nèi)定期小修和壽命狀態(tài)評價大修管理。推行配電設備“周期定期小修+壽命狀態(tài)評價大修”的運維管理模式，就是日常在掌握配電網(wǎng)運行的狀態(tài)及參數(shù)下，在壽命周期內(nèi)的設備采用定期小修的原則，明確定期期限和小修的內(nèi)容和要求；需要進行綜合評價，制定綜合效益分析，采取繼續(xù)運維、大修或制訂更換計劃等方式，通過成本分析在保證電網(wǎng)安全的前提下采取綜合收益最高的策略方式。

3.2.3 全面實施配電網(wǎng)高低壓不停電作業(yè)檢修模式

(1)配電網(wǎng)檢修取消計劃模式，實施不停電作業(yè)。石家莊配電網(wǎng)按階段性建設目標逐步取消10kV配電網(wǎng)計劃停電檢修模式，替代的是全面實施配電網(wǎng)不停電作業(yè)方式。不停電作業(yè)專業(yè)應建立“專業(yè)化+集體化+日常化”的三支不同性質(zhì)的作業(yè)隊伍，專業(yè)化隊伍應由公司帶電作業(yè)中心等主業(yè)單位承擔；集體化隊伍應由公司集體企業(yè)承擔，主要從事用戶類業(yè)擴接火送電、工程類的設備大修改造等工作；在不停電作業(yè)實施過程中可采取“先帶電、后改造”的方式進行設備的接入或先行投運，保證工程的節(jié)點計劃實施，同時可附接入或投運后續(xù)的配電網(wǎng)帶電改造配套方案，完善配電網(wǎng)運行管理要求，以加快流程運轉(zhuǎn)，營造良好營商環(huán)境。

(2)推行配電網(wǎng)不停電全項目標準化作業(yè)。提煉和總結(jié)配網(wǎng)不停電作業(yè)典型項目，尤其應將取消計劃停電后需不停電支撐的項目列為常規(guī)不停電作業(yè)項目，定期開展常規(guī)項目達標練兵，全力打造不停電作業(yè)隊伍，制定每個項目的標準化流程，每年開展集中性達標考核。并且采取“走出去、請進來”方式，與發(fā)達地區(qū)的專家、技能人才開展面對面的學習、交流或培訓，掌握實時的作業(yè)動態(tài)，把握作業(yè)方向。推行項目標準化管理模式，項目流程具有“模塊化”特點，即作業(yè)方法明確可靠、標準齊備、安全措施可控能控、應急方案正確完備、作業(yè)質(zhì)量符合工藝要求。

3.2.4 提升配電網(wǎng)轉(zhuǎn)供能力，采取多種應急供電手段

(1)完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提升配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供能力。采取逐區(qū)域、逐站、逐條梳理和規(guī)劃目標網(wǎng)架方法，提升全配電網(wǎng)互聯(lián)互通的能力(互聯(lián)是實現(xiàn)相互聯(lián)絡、互通是具備轉(zhuǎn)供負荷通流能力)。常規(guī)檢修應采取配電網(wǎng)不停電作業(yè)方式或者通過其他電源線路能夠轉(zhuǎn)供負荷方式開展；電纜及開閉所內(nèi)母線間的高壓設備檢修或更換，可以通過不同低壓電源間轉(zhuǎn)供負荷供電，目的實現(xiàn)對用戶側(cè)的持續(xù)供電，全網(wǎng)絡互聯(lián)互通應為配電網(wǎng)日常運維的主模式。

(2)加大自主供電設備的應急供電保障能力。提升配電網(wǎng)應急保障能力建設，做好應急設備的配備，可以加大應用移動箱變車、應急發(fā)電車、EPS電源車以及10kV(中壓)發(fā)電車的大型應急設備的配置和應用。

4 全面建成結(jié)構(gòu)清晰、分層分區(qū)網(wǎng)網(wǎng)互聯(lián)的目標網(wǎng)架

4.1 網(wǎng)網(wǎng)互聯(lián)的內(nèi)涵

配電網(wǎng)建設成分層分區(qū)的網(wǎng)網(wǎng)互聯(lián)目標網(wǎng)，建設電纜網(wǎng)、混合網(wǎng)、架空網(wǎng)不同層次的網(wǎng)絡互聯(lián)清晰結(jié)構(gòu)，打造核心區(qū)、主城區(qū)和城區(qū)不同區(qū)域的差異網(wǎng)架配置，形成10kV配電網(wǎng)、低壓網(wǎng)不同層級的互聯(lián)互轉(zhuǎn)配電網(wǎng)。

4.2 建設內(nèi)容

4.2.1 依據(jù)負荷特性、合理規(guī)劃不同區(qū)域目標電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

(1)核心區(qū)合理電纜布局，為省會經(jīng)濟提供電力保障。著眼于省會城市經(jīng)濟的主脈絡，提升核心地段的電力保障能力，建議劃定以經(jīng)濟中心區(qū)以及經(jīng)濟試點區(qū)域為主的供電保障核心區(qū)域，劃定核心供電變電站。全面搭建全電纜網(wǎng)架或以電纜為主要供電的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，確保重要用戶的雙電源供電模式，建設電纜網(wǎng)架具備互聯(lián)互通保障能力的電纜布局網(wǎng)。合理劃分10kV電纜網(wǎng)絡負荷，縮短供電半徑，明確供電區(qū)域范圍。將該區(qū)域的第一級開閉所進行升級改造，建設成“二級變電站”性質(zhì)的供電開閉所，重新劃定設計容量、出線及保護配置、供電范圍等布局，完善網(wǎng)架聯(lián)絡的前提下取消雙纜并聯(lián)供電布局結(jié)構(gòu)，全面實現(xiàn)單纜環(huán)網(wǎng)布局，解決重要變電站出口電纜通道緊張局面。

(2)合理規(guī)劃主城區(qū)和城區(qū)的配電網(wǎng)布局。核心區(qū)域劃定后，再籌策主城區(qū)和城區(qū)的供電規(guī)劃布局，根據(jù)長遠規(guī)劃和石家莊負荷特點可以考慮城區(qū)二環(huán)以內(nèi)范圍為主城區(qū)供電范圍，作為高可靠性供電的主要區(qū)域，道路改造一條入地一條，其他輔街道合理規(guī)劃架空網(wǎng)絡布局，實現(xiàn)架空網(wǎng)與架空網(wǎng)或架空網(wǎng)與電纜網(wǎng)進行互聯(lián)互通，增強回路的轉(zhuǎn)供能力。周邊區(qū)域作為城區(qū)供電范圍，采取以架空電網(wǎng)為主、電纜網(wǎng)絡為輔助的電纜網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)架空網(wǎng)絡互聯(lián)互通的網(wǎng)架布局。

4.2.2 合理規(guī)劃網(wǎng)架聯(lián)絡布局，實現(xiàn)不同層級的互聯(lián)互通

(1)落實配電網(wǎng)規(guī)劃導則，合理布局目標電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。落實公司電網(wǎng)中長期規(guī)劃目標，根據(jù)不同供電區(qū)域、不同的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設定相應的電網(wǎng)布局。首先，對于架空網(wǎng)絡應繼續(xù)完善三分段三聯(lián)絡為主要結(jié)構(gòu)的目標網(wǎng)架，末端聯(lián)絡點應采取不同供電小區(qū)電聯(lián)絡方式，考慮供電容量，滿足最大負荷下的轉(zhuǎn)供需求，合理位置設置分段開關(guān)、分支開關(guān)及聯(lián)絡開關(guān)；其次，網(wǎng)架完善的重點應放在如何合理規(guī)劃電纜網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，梳理網(wǎng)架布局，全面采用雙環(huán)式、單環(huán)式電纜聯(lián)絡結(jié)構(gòu)，解決“串聯(lián)式”的長鏈電纜網(wǎng)架布局，適當位置進行“斷鏈開環(huán)”，縮短供電半徑。

(2)重新布局聯(lián)絡運行方式，實現(xiàn)“在線”互聯(lián)互通。10kV配電網(wǎng)應實行“配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)線路開環(huán)運行、環(huán)網(wǎng)開關(guān)熱備應用”的“在線”聯(lián)通形式，提升全網(wǎng)聯(lián)通通流能力。聯(lián)絡開關(guān)處應采取開關(guān)熱備用，隨時具備投運狀態(tài)的方式。結(jié)合配電自動化決策應用，合理劃分10kV配電線路主供電方式和倒供供電方式不同狀態(tài)。分段開關(guān)、聯(lián)絡開關(guān)應具備遙控功能，可采取正常遙控、檢修狀態(tài)人工介入的操作策略，提升全網(wǎng)供電倒供能力。結(jié)合配電自動化功能，定期或倒供負荷情況下進行在線的遙控倒供操作，提升開關(guān)遙控使用率和操作成功率。

5 全面建設智能配電網(wǎng)

5.1 智能配電網(wǎng)的內(nèi)涵

科學完善和定位配電自動化功能，突出配電網(wǎng)“數(shù)字大腦”指揮能力；科學配置和應用智能終端自主決策設備，突出配電設備“神經(jīng)系統(tǒng)”自控能力；科學設置和增加智能監(jiān)控設備的在線監(jiān)測功能，突出設備環(huán)境“身體狀況”實時評估能力，使石家莊配電網(wǎng)自動、互動、數(shù)字化、智能化水平大幅提升。

5.2 建設內(nèi)容

5.2.1 完善和應用配電自動化功能，突出指揮能力

(1)完善配電自動化功能應用，采取差異應用策略。根據(jù)核心區(qū)(試點區(qū))、主城區(qū)以及城區(qū)不同區(qū)域特點，以及開關(guān)位置作用，應繼續(xù)完善10kV配電網(wǎng)自動化功能，合理分配一遙、二遙及三遙的設備及需要管控的設備。通過主站科學合理地制定主供電方式策略、高峰時期的倒供方式或異常方式的應急方案，配電自動化具有“數(shù)字大腦”指揮能力。

(2)加強饋線自動化的應用，突出判別能力。借鑒雄安新區(qū)光纖差動保護的經(jīng)驗，在核心區(qū)域的電纜網(wǎng)架上增加配置相應的保護功能，電纜線路采用光纖縱差保護、網(wǎng)絡保護、開關(guān)柜母線采用母線差動保護等保護技術(shù)，實現(xiàn)線路故障的快速定位切除，實現(xiàn)非故障區(qū)域快速隔離和恢復供電功能。對于主城區(qū)等區(qū)域應完善主站饋線自動化的功能應用，建立逐線路的故障切除、故障倒供以及故障研判的自動化動作策略，發(fā)揮配電自動化的功能，提升電網(wǎng)的供電可靠性水平。

5.2.2 配置和應用自主決策設備，突出終端設備自控能力

(1)采用智能分布式的配電自動化終端，應用自主決策設備。在主城區(qū)特殊地段(信號不足)以及城區(qū)遠郊地段(無光纖或主站無線通信條件不足)可采取智能分布式的配電自動化應用方案，確定智能分布的配網(wǎng)線路及開關(guān)設備，增加開關(guān)的自動重合的功能要求，設置自主決策的設備終端，制定故障研判和自動重合的策略，在線路故障的狀態(tài)下實現(xiàn)自主決策，隔離故障區(qū)段，恢復非故障區(qū)段供電“神經(jīng)控制”能力。

(2)加強用戶側(cè)設備的故障隔離，避免電網(wǎng)誤動。對于架空線路、環(huán)網(wǎng)開閉所側(cè)的用戶端或終端設備(公用設備)的分界點應設置快速動作斷路器開關(guān)，配置合理的保護功能，在發(fā)生過載或短路故障的情況下第一時間跳開分界點開關(guān)，避免和減少自動化決策系統(tǒng)的動作和可能的電網(wǎng)誤動。

5.2.3 設置和增加智能監(jiān)控設備，突出設備環(huán)境評估能力

(1)增加電力設備運行環(huán)境監(jiān)測手段。對于環(huán)網(wǎng)柜、箱變、配電室、開閉所及溝槽、隧道等配電設備運維的環(huán)境，應增加對其溫度、濕度等外圍環(huán)境的實時監(jiān)測和主動感知能力。在相應位置安裝溫度、濕度等傳感裝備，讓技術(shù)手段逐步替代人工手段的巡檢方式，能夠第一時間掌握設備運行環(huán)境的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

(2)制定環(huán)境監(jiān)測治理裝備的技術(shù)標準。對于配電設備環(huán)境條件應制定相關(guān)標準，將排風、排水設施以及降溫除濕環(huán)境治理設備等設施作為設計方案中一項重要內(nèi)容進行規(guī)范，制定相應的技術(shù)標準，明確配置的位置、大小、數(shù)量、容量及功能規(guī)范等。

結(jié)語

石家莊配電網(wǎng)通過階段性的綜合提升建設，能夠使目標電網(wǎng)具有河北特色，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)清晰，互聯(lián)轉(zhuǎn)供率達100%，滿足省會社會、經(jīng)濟發(fā)展。城區(qū)范圍基本取消計劃停電檢修，全面實現(xiàn)不停電檢修模式。城市配電自動化及智能化終端具備配置科學、功能完善、動作準備并具備主動感知和在線綜合研判能力，實現(xiàn)新型智能配電網(wǎng)運行模式，能夠滿足高供電可靠性要求，至2035年后石家莊配電網(wǎng)將邁向新型一流配電網(wǎng)的行列。