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Case “电网一张图” 建设配电物联网智能台区

智能配电

       夜幕降临,在东海之滨,宁波港的“港通天下”标志灯火如昼,南部商务区鳞次栉比的高楼中满是忙碌的身影,山林间的全电民宿飘出饭香却不见袅袅炊烟……这座城市夜间的别样精彩缓缓拉开序幕。

  浙江省宁波市是长三角南翼经济中心,2018年跻身经济总量万亿元城市行列。产业蓬勃发展,用电需求与日俱增,对城市配电网的保障能力、供电可靠性和电能质量均提出了更高要求。作为国家电网有限公司首批开展世界一流城市配电网建设的十个城市之一,经过近三年的高质量建设,目前宁波城市供电可靠性达到99.99%,农村供电可靠性达到99.9601%。

  建设配电物联网智能台区,形成“电网一张图”

  东部新城是宁波城市新中心,东部新城的配网也是全市配网的重中之重。10月29日9时48分,鄞州区供电公司江东供电所的陈宇杰通过配网监控平台发现东部新城的东院1号配电室4号公变有一路低压出线失电,系统提示故障原因是低压开关烧毁,他立即联系抢修人员赶赴现场处理。

  2017年起,宁波供电公司推进大云物移智等先进技术与配电网的深度融合,建设配电物联网智能台区。

  截至目前,宁波供电公司已完成余姚、海曙、东部新城、梅山国际物流产业集聚区等区域的427个配电物联网智能台区建设。配电网的各级节点安装了智能配变终端和低压线路监测单元,实现台区“配变-分支-表箱”电气拓扑自动辨识,配网状态全感知和信息融合贯通,形成“终端泛在物联,电网一张图”。

  “配网发生故障后,各级配电物联网终端可以准确分析出故障范围并反馈至监控平台,大大缩短故障处理时间。现在,智能台区内的供电可靠率达到99.999%,年均停电时间不超过5分钟,重要客户供电实现‘零闪动’。”宁波供电公司运检部主任周宏辉说。

  在宁波慈溪市,基于无线射频技术的配网地下管线精益化管理试点工作为配电网提供数字化支撑,推动慈溪市电网全面实现“可视化”。

  截至目前,慈溪市中心城区650余千米10千伏电缆已全部运用无线射频技术,共安装各类电子标签19155个。“一旦发生电缆故障,电缆精益化平台能够自动判断电缆故障点,自动发送短信提醒设备负责人,并提供电缆路径和定位导航,帮助运检人员快速找到故障点。用手机APP在现场扫码核实故障电缆,大大缩短了查找故障电缆的时间。”慈溪市供电公司运检部专职高栋寅说。

  人机协同立体巡检,科学规划精准投资

  “卫星定位正常、数传链路正常、图传链路正常、夜航灯已开启。”9月18日晚上,宁波北仑区供电公司员工操作一架搭载了红外测温装置的小型无人机,对35千伏芦巨线开展夜间测温,通过无人机热成像数据比对查找接触不良的故障点。

  运用无人机巡检配网线路,效率比人工巡检提高6至10倍。宁波供电公司应用无人机巡检线路通道情况,采集精细化数据,搭建实景三维平台,构建了多维融合、人机协同立体巡检体系。目前,宁波供电公司共配备98架无人机,并计划逐步加大无人机巡检力度,使配电线路巡检模式由人工巡检向无人机和人工协同智能巡检转变。

  6月8日,在首届中国-中东欧国家博览会主会场宁波国际会展中心的3号开关站内,一辆约半米高的智能巡检机器人“摇头晃脑”地扫描着配电设备数据与信息,实时监测设备状态。此次特级保供电期间,智能巡检机器人在多个重要站点对配电设备开展红外检测、超声波局放检测,识别各类设备开关位置状态及环境监测,实现信息自动分析和故障主动告警。智能巡检机器人被设定为每2小时自动巡检一次的模式,周期性上传数据至移动终端,供运维检修人员参考分析。此次保电期间,智能巡检机器人共计巡检184面环网柜、36台变压器,累计发现并及时处理隐蔽缺陷4处。

  现在,宁波供电公司共配备140台配网智能巡检机器人,按照配电站房重要性,采用“一机一站”和“一机多站”两类巡视模式。通过移动终端,运维检修人员可以查看机器人日常巡检数据,还可以操作机器人有针对性地完成配电房巡检工作。

  2019年,宁波地区光伏装机容量已达222.9万千瓦,1至10月发电量18.3亿千瓦时,同比增长32%。新能源发展迅猛,配电网保障分布式清洁能源消纳和适应多元化负荷的能力也急需提高。这对配网规划提出了更高的要求。

  2018年,宁波供电公司在国内首创基于大数据应用的光伏资源评估可视化平台“光织网”,创新性地改变了分布式光伏常规设计接入管理模式,为政府部门、新能源企业和供电公司等多方提供技术支持,实现社会资源的最大化利用,推动清洁能源快速发展。

  宁波杭州湾新区是浙江省大湾区大花园大通道建设的重点区域,也是国家屋顶分布式光伏发电应用示范区之一。通过“光织网”,相关单位可以精准评估杭州湾新区各个区域的光伏资源,综合考虑当地电源布局和电网接纳能力等因素,合理安排光伏项目布局和装机规模,统筹协调各级新能源发展规划目标总量。

  对于宁波供电公司来说,“光织网”为电网规划和建设提供依据,最大程度上避免了电网冗余投资。该公司发展策划部主任姚艳说,得益于“光织网”的精准评估,在杭州湾30平方千米的示范区内,已经避免多建设一个110千伏变电站、5~10千米110千伏线路和30~50千米的中压线路。

  同时,宁波供电公司还根据区域功能定位、发展目标、负荷类型和供电可靠性需求,以规划为引领,明确合理的网架建设目标。

  目前,宁波供电公司高标准规划的414个配网网格已建成335个,配网网架结构明显优化;负荷转移能力为92.3%,较2017年提高21.5%,电网运行的灵活性大幅提升。

  推进主动抢修和不停电作业,提升客户获得感

  11月14日9时28分,宁波供电公司供电服务指挥大厅响起故障报警声。供电服务指挥系统自主研判海曙区10千伏前丰柱上公变停电,并开展停电用户分析,1分钟后向362户低压停电用户发送故障停电短信。同时,配网抢修指挥人员把主动抢修工单派发给抢修人员。9时44分,抢修人员到达故障现场。10时03分,故障处理完毕,恢复送电。期间,客户张磊拨打95598电话故障报修。在随后的95598回访中,张磊对供电公司的抢修速度表示满意。

  在建设世界一流城市配电网工作中,宁波供电公司通过故障主动抢修、故障停电通知精准推送、打造不停电作业示范区等方式,提升客户的电力获得感,助力城市产业结构转型升级。

  宁波有412万户低压用电客户。宁波供电公司选择客户类型多样、网架结构典型的配电网格,分阶段推进不停电作业示范区建设。示范区内所有配网项目,包括配网大修工程、客户业扩项目、消缺、抢修等,采用负荷转供、带电作业、备用电源、旁路作业、移动发电车应急保供电等不停电手段,全面取消计划停电施工,提升供电可靠率。

  8月28日上午,在海曙区密岩村,宁波供电公司带电作业室、海曙供电分公司等单位50余人经过近8小时持续作业,完成鄞江10千伏红溪195线50至55号杆线路维修工程。这是该公司今年规模最大的10千伏架空线远距离旁路综合不停电作业。与常规施工需停电7个半小时相比,此次不停电作业避免了近百户客户停电,共计减少停电720时户数。

  目前,宁波供电公司不停电作业示范区实现市县全覆盖,建设区域涵盖宁波各区县主城区、中心镇、卫星城等核心区域,共涉及136个配电网格,总面积达550平方千米。到2020年,A+、A、B类区域不停电作业率预计可达到100%,示范区内配网全面取消计划停电,年户均计划停电时间不超过5分钟。

  截至目前,宁波供电公司今年共计开展不停电作业6544次,同比增长99.03%。该公司推进配电网高质量发展,全面提高供电可靠性和供电服务质量,促进客户电力获得感和用电满意度持续提升。

                   -------------来源:国家电网报  作者:唐瑾瑾 秦如意

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