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上海探索“鉆石型”配電網(wǎng) 打造堅(jiān)強(qiáng)智能城市電網(wǎng)樣板

2019-08-13 13:52  來(lái)源:國(guó)際能源網(wǎng)  瀏覽:  

不久前,紐約曼哈頓發(fā)生大面積停電,波及用戶(hù)超過(guò)7萬(wàn)戶(hù),再次引發(fā)各界對(duì)超大城市電力安全的關(guān)注和思考。對(duì)于正在打造卓越全球城市的上海而言,不僅需要充裕、可靠的電力供應(yīng)做保障,同時(shí)還需在電網(wǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃上未雨綢繆。為此,上海正在積極探索構(gòu)建“鉆石型”配電網(wǎng),加快形成具有首創(chuàng)效應(yīng)的城市中心地區(qū)電網(wǎng)提升模式,進(jìn)而打造堅(jiān)強(qiáng)智能城市電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的上海樣板。

當(dāng)前,國(guó)網(wǎng)上海市電力公司正加快堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),進(jìn)一步推動(dòng)電網(wǎng)設(shè)備、管理、運(yùn)維水平全面提升,電網(wǎng)整體供電可靠性突破“4個(gè)9”(99.99%以上),居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

7月3日,上海市政府與國(guó)家電網(wǎng)有限公司在滬簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方明確將加快推進(jìn)“三型兩網(wǎng)”建設(shè),共同打造世界一流現(xiàn)代化城市配電網(wǎng)。其中,在上海中心城區(qū)探索構(gòu)建“鉆石型”配電網(wǎng),正是國(guó)網(wǎng)上海電力積極落實(shí)此項(xiàng)戰(zhàn)略合作內(nèi)容的重要舉措。

所謂“鉆石型”配電網(wǎng),是指目前在上海打造的以10千伏開(kāi)關(guān)站為核心節(jié)點(diǎn)、雙側(cè)電源供電、配置自愈功能的雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。該模式由國(guó)網(wǎng)上海電力在對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上首創(chuàng),具有顯著提升供電可靠性和負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力,同時(shí)兼顧建設(shè)改造經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。“鉆石型”配電網(wǎng)因其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)似鉆石造型而得名,并且“鉆石”的意象也深度契合未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展理念:鉆石無(wú)比的堅(jiān)強(qiáng)度是電網(wǎng)規(guī)劃的核心追求,鉆石精巧的切割工藝是電網(wǎng)建設(shè)的最佳參照,鉆石恒遠(yuǎn)的生命力是電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的最終目標(biāo)。

鉆石級(jí)堅(jiān)固的可靠供電

據(jù)了解,相較于國(guó)內(nèi)大部分城市電網(wǎng)采用的常規(guī)雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),“鉆石型”配電網(wǎng)具有“全互聯(lián)、全電纜、全斷路器、全自愈”的技術(shù)特征。

▲“鉆石型”配電網(wǎng)示意圖

具體而言,上海的“鉆石型”配電網(wǎng)將傳統(tǒng)的以環(huán)網(wǎng)站(負(fù)荷開(kāi)關(guān))為核心的接線(xiàn)模式變?yōu)橐蚤_(kāi)關(guān)站(斷路器)為核心,并以國(guó)網(wǎng)上海電力組織開(kāi)發(fā)的自愈系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)就地采集信息,遠(yuǎn)方自動(dòng)執(zhí)行自愈策略,從而將故障處理時(shí)間由分鐘級(jí)壓縮至秒級(jí)。同時(shí),由于采用不同變電站雙側(cè)電源供電方式,其負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力達(dá)100%。憑借這種靈活可控的負(fù)荷轉(zhuǎn)供性能,“鉆石型”配電網(wǎng)可以滿(mǎn)足檢修方式下“N-1”安全校核,從而有效減少計(jì)劃?rùn)z修及施工停電時(shí)間,大幅提升城市中心區(qū)的供電可靠性。

在國(guó)際對(duì)標(biāo)領(lǐng)域,“鉆石型”配電網(wǎng)同樣具有顯著的先進(jìn)性。相較于東京電網(wǎng)的“點(diǎn)網(wǎng)式”接線(xiàn)方式,“鉆石型”配電網(wǎng)不僅供電可靠水平(戶(hù)均停電時(shí)間)相近,并且擁有更強(qiáng)的站間負(fù)荷轉(zhuǎn)移及負(fù)荷平衡能力。

作為電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域的一項(xiàng)前瞻性探索,上海“鉆石型”配電網(wǎng)構(gòu)想已由藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),并在一系列先行先試中取得成效。

2018年,國(guó)網(wǎng)上海電力針對(duì)首屆進(jìn)博會(huì)供電“六零三確保”的保障目標(biāo),結(jié)合西虹橋地區(qū)架空線(xiàn)入地工程規(guī)劃建設(shè)10座開(kāi)關(guān)站,并同步配置自愈系統(tǒng),形成4個(gè)高可靠性的“小鉆石”,推動(dòng)該區(qū)域電網(wǎng)供電可靠性達(dá)“5個(gè)9”(99.999%)以上,成功保障進(jìn)博會(huì)圓滿(mǎn)順利召開(kāi)。

“鉆石型”配電網(wǎng)在西虹橋地區(qū)的成功試點(diǎn),也為推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)“兩網(wǎng)融合”打下了堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。今年,隨著泛在電力物聯(lián)技術(shù)的深度推廣應(yīng)用,西虹橋地區(qū)“鉆石型”配電網(wǎng)的可靠性?xún)?yōu)勢(shì)進(jìn)一步突顯,供電可靠性比肩東京、新加坡等國(guó)際先進(jìn)城市,達(dá)世界一流水平。

鉆石般精巧的規(guī)劃實(shí)施

正如鉆石的價(jià)值來(lái)自于精巧的設(shè)計(jì)和切工,“鉆石型”配電網(wǎng)從理念發(fā)端到規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施始終貫穿了“精益”的內(nèi)涵,不僅體現(xiàn)在“鉆石型”配電網(wǎng)兼顧經(jīng)濟(jì)性與可實(shí)施性,具有較好的建設(shè)適應(yīng)能力,同時(shí)也體現(xiàn)在與上海精細(xì)化推進(jìn)城市建設(shè)的呼應(yīng)上。

從與目前國(guó)際上先進(jìn)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性對(duì)標(biāo)來(lái)看,在空白區(qū)域新建“鉆石型”配電網(wǎng)的綜合造價(jià)略低于“花瓣式”配電網(wǎng)(新加坡模式),比世界最先進(jìn)的“雙花瓣式”配電網(wǎng)投資估算低約9%。但如果在上海配電網(wǎng)現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí),改造成“鉆石型”配電網(wǎng),則其綜合投資比“花瓣式”配電網(wǎng)節(jié)省約5%,比“雙花瓣式”配電網(wǎng)節(jié)省31%。即便相比于常規(guī)雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的建設(shè)投資有所增加,但綜合考慮可靠性、平衡性、靈活性提升所產(chǎn)生的效益,“鉆石型”配電網(wǎng)依然是未來(lái)在上海建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能城市電網(wǎng)的優(yōu)選方案。

從建設(shè)的可實(shí)施性來(lái)看,“鉆石型”配電網(wǎng)“因地制宜”的優(yōu)勢(shì)更加明顯。由于經(jīng)歷近20年的多輪改造,上海10千伏配電網(wǎng)已逐步固化了“以開(kāi)關(guān)站為核心節(jié)點(diǎn)”的發(fā)展模式并形成一定規(guī)模,因而在此基礎(chǔ)上只需通過(guò)新建或改接開(kāi)關(guān)站間線(xiàn)路,即可實(shí)現(xiàn)向“鉆石型”配電網(wǎng)升級(jí)。而且,其新建線(xiàn)路規(guī)模分別比“花瓣式”和“雙花瓣式”配電網(wǎng)最多可減少約10%和60%,從而有效節(jié)省線(xiàn)路通道和上級(jí)變電站電源間隔。

正是因?yàn)楸羞@種向有限空間資源要效益的規(guī)劃理念,在基本完成空間布局的上海中心城區(qū)打造“鉆石型”配電網(wǎng)才顯得更具現(xiàn)實(shí)意義。

2018年,國(guó)網(wǎng)上海電力充分結(jié)合市中心區(qū)域架空線(xiàn)入地及合桿整治,按照“鉆石型”接線(xiàn)原則精心設(shè)計(jì)網(wǎng)格化規(guī)劃策略,在100公里道路架空線(xiàn)入地工程中,以見(jiàn)縫插針、騰籠換鳥(niǎo)的方式新建、改造開(kāi)關(guān)站61座,構(gòu)建了18組雙環(huán)網(wǎng)。通過(guò)這樣一種避免大拆大建的方式,上海市中心上空的“黑色污染”消失了,取而代之的是地下一張看不見(jiàn)的“鉆石型”電網(wǎng)。城市環(huán)境得到美化的同時(shí),配電網(wǎng)也得以實(shí)現(xiàn)新一輪改造升級(jí),堪稱(chēng)城市精細(xì)化管理中“一舉多贏”的典范。

鉆石狀閃耀的引領(lǐng)示范

“鉆石型”配電網(wǎng)是未來(lái)上海打造世界一流城市電網(wǎng)的重要方向,勢(shì)必將在城市乃至區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃和發(fā)展中發(fā)揮引領(lǐng)效應(yīng)。

下階段,國(guó)網(wǎng)上海電力將繼續(xù)結(jié)合新建居民小區(qū)供電配套工程和非居民業(yè)擴(kuò)工程,持續(xù)推進(jìn)核心開(kāi)關(guān)站布點(diǎn),在中心城區(qū)配電網(wǎng)逐步形成“鉆石型”接線(xiàn)。

其中,在建設(shè)實(shí)施方面,國(guó)網(wǎng)上海電力將積極貫徹落實(shí)上海市關(guān)于城市精細(xì)化管理的工作要求,依靠政企協(xié)同聯(lián)動(dòng),在現(xiàn)有試點(diǎn)工作取得成功的基礎(chǔ)上,加快“鉆石型”接線(xiàn)在架空線(xiàn)入地區(qū)域的推廣應(yīng)用;在中期規(guī)劃層面,該公司將在配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃技術(shù)細(xì)則中進(jìn)一步明確“鉆石型”目標(biāo)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、使用區(qū)域及具體技術(shù)要求,并與上海“十四五”配電網(wǎng)規(guī)劃做好銜接。

同時(shí),結(jié)合《長(zhǎng)三角一體化發(fā)展2019年電力行動(dòng)計(jì)劃》,國(guó)網(wǎng)上海電力還將在西虹橋地區(qū)全面推廣建設(shè)“鉆石型”配電網(wǎng),并推動(dòng)“鉆石型”配電網(wǎng)在長(zhǎng)三角地區(qū)的深化應(yīng)用,助力區(qū)域供電可靠性進(jìn)一步提升,為長(zhǎng)三角一體化發(fā)展打造新的能量引擎。

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