2024年，涉及配電網(wǎng)的國家政策密集發(fā)力，引發(fā)市場關(guān)注。
作為電力供應(yīng)的“最后一公里”，配電網(wǎng)連接電力主網(wǎng)和千家萬戶。新型電力系統(tǒng)建設(shè)的持續(xù)深入，為配電網(wǎng)帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
在浙江紹興，量子技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)供電故障數(shù)秒內(nèi)精準(zhǔn)判斷隔離，并快速恢復(fù)故障區(qū)段外其他線路供電。大數(shù)據(jù)、人工智能等更多高端、前沿技術(shù)，正重塑電力系統(tǒng)運(yùn)行邏輯。10月15～18日，記者走進(jìn)這座“活著的千年古城”，探訪紹興配電網(wǎng)從“發(fā)展等電”到“電等發(fā)展”，再到“電促高質(zhì)量發(fā)展”的歷程。
“電網(wǎng)一張圖”，運(yùn)行狀態(tài)看得見
紹興是典型的江南水鄉(xiāng)風(fēng)光城市，八百里鑒湖明澈如鏡，七千多條河道交錯(cuò)縱橫，一葉烏篷穿梭往來，山水風(fēng)光皆是零碳資源。正在打造的“城鄉(xiāng)同質(zhì)、平衡高效”平臺(tái)型現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)，以高自愈、高效能、高承載、高互動(dòng)的能力，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展和人民奔向共同富裕。
10月18日，紹興供電公司供電服務(wù)指揮中心技術(shù)室副主管韓立楠打開電腦，通過“電網(wǎng)一張圖”的設(shè)備健康指數(shù)模擬評(píng)估全市設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。幾分鐘后，一條提醒信息映入記者眼簾：鏡湖中心廣場開關(guān)站設(shè)備運(yùn)行年限較長、負(fù)荷較大，是目前配網(wǎng)運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)。韓立楠立即在智能監(jiān)測模塊中發(fā)起特巡工單。
另一端，越城供電分公司配電自動(dòng)化班專責(zé)陳清在收到工單后，通過智能巡檢功能，核對(duì)開關(guān)柜儀表儀器與設(shè)備指示位置，得到該開關(guān)站運(yùn)行濕度過高的結(jié)論，并同步啟動(dòng)除濕器，確保開關(guān)站內(nèi)設(shè)備始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。這是紹興供電公司數(shù)字化配電網(wǎng)綜合示范區(qū)建設(shè)成果在基層開關(guān)站的一次具體應(yīng)用。
2023年10月以來，紹興供電公司全面推進(jìn)配電網(wǎng)智能化升級(jí)，打造了以新昌回山區(qū)域、柯橋馬鞍紡織產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、諸暨大唐街道為代表的多個(gè)可推廣、可復(fù)制典型場景。分布式光伏發(fā)電全額消納、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測、配網(wǎng)搶修實(shí)現(xiàn)“看圖指揮”。
硬件設(shè)施提檔升級(jí)，設(shè)備運(yùn)維也要配套跟進(jìn)。今年，紹興供電公司構(gòu)建城市電網(wǎng)無人精益運(yùn)維模式，部署安裝智能站房監(jiān)控模塊，解決設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不可觀、不可測、無法精準(zhǔn)運(yùn)維等問題。該公司以安全可靠、全景感知、柔性互動(dòng)、主動(dòng)高效為目標(biāo)，打造資源配置、智能指揮、高效管理、數(shù)字互動(dòng)、優(yōu)質(zhì)用能的平臺(tái)型配網(wǎng)管理模式，滿足源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源安全可靠接入和管控需求。
網(wǎng)架全面升級(jí)，承載能力顯著提升
在過去很長一段時(shí)間，浙江乃至全國的電網(wǎng)投資存在“重電源、輕電網(wǎng)，重輸電、輕配網(wǎng)”的情況。紹興供電公司數(shù)智化配網(wǎng)管理部配電網(wǎng)規(guī)劃與項(xiàng)目可研管理專責(zé)孔世煒認(rèn)為，現(xiàn)在的投資重點(diǎn)轉(zhuǎn)移背后是電力發(fā)展矛盾的轉(zhuǎn)變——從解決“有沒有”轉(zhuǎn)向解決“好不好”。
2013年，紹興啟動(dòng)中心城區(qū)電纜雙環(huán)網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架建設(shè)，并將目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃建設(shè)理念由中心城區(qū)推廣至三區(qū)三縣核心城區(qū)，再由城市拓展至農(nóng)村。經(jīng)過十余年持續(xù)不斷地改造升級(jí)，紹興核心城區(qū)建成213組環(huán)網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架，補(bǔ)強(qiáng)了供電能力，也打通了城市發(fā)展脈絡(luò)。目前，紹興城市供電可靠率99.9984%，農(nóng)村供電可靠率99.9939%。
然而，新形勢新要求下，分布式光伏規(guī)模迅猛發(fā)展，新能源汽車充電需求快速增長，新型儲(chǔ)能、虛擬電廠等新主體相繼入場，打破了電網(wǎng)以往的發(fā)展慣性。到今年年初，紹興已建成分布式光伏項(xiàng)目2.5萬戶，包括屋頂光伏、農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)等類型，總裝機(jī)容量280.9萬千瓦，光伏出力（含0.4千伏光伏）在本地電源出力中超過7成。對(duì)于75%的電力依靠外來電的紹興來說，電力保供不確定因素陡增。
另一方面，得益于較為成熟的充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，截至2023年年底，紹興新能源汽車保有量8.5萬輛，比2022年年底增長59.1%。這一增長趨勢還將一直持續(xù)。
配電網(wǎng)是電網(wǎng)“最后一公里”，也是新能源接入與消納的“最先一公里”。只有配電網(wǎng)可靠性和承載能力提上去，新能源規(guī)模發(fā)展才具備可行性。
僅憑清晰的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不足以支撐配電網(wǎng)安全穩(wěn)定高水平運(yùn)行，紹興供電公司又該如何應(yīng)對(duì)？在規(guī)劃側(cè)，紹興供電公司提出三融合思路，以源網(wǎng)荷多元融合、一二次設(shè)備融合、短板補(bǔ)強(qiáng)與長期目標(biāo)融合為主線，綜合統(tǒng)籌新能源、新型負(fù)荷資源，疊加源荷曲線，劃分典型場景；通盤考慮物理網(wǎng)架、自動(dòng)化提升，以問題、目標(biāo)、效益為導(dǎo)向，以同步規(guī)劃、同步建設(shè)為原則，形成配電網(wǎng)規(guī)劃方案。同時(shí)，該公司加大自動(dòng)化設(shè)備投入，高質(zhì)量完成末端有效聯(lián)絡(luò)，支撐新型源荷的大規(guī)模接入和消納。
經(jīng)過這些努力，截至10月底，紹興全市配電自動(dòng)化有效覆蓋率達(dá)到100%，位列全省第一。
推動(dòng)協(xié)同發(fā)展，源網(wǎng)荷儲(chǔ)智慧互動(dòng)
在6月20日舉行的新聞發(fā)布會(huì)上，國家能源局電力司司長杜忠明表示，分布式光伏相關(guān)問題多發(fā)生在配電網(wǎng)側(cè)。未來，以電力為核心的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)所有要素，包括智慧樓宇、智能園區(qū)、未來農(nóng)村等場景都依賴配電網(wǎng)支撐。
“可以說，轉(zhuǎn)型期電力的可靠供應(yīng)、新能源大規(guī)模的高效消納、更加優(yōu)質(zhì)智能的電力服務(wù)等能源轉(zhuǎn)型過程中面臨的重難點(diǎn)問題，都將直接作用于配電網(wǎng)。”孔世煒說，“不管是從物理形態(tài)，還是內(nèi)在運(yùn)行邏輯，配網(wǎng)都不是以前的那張網(wǎng)了。”
電網(wǎng)并非天生為新能源設(shè)計(jì)，從單向、被動(dòng)、通用化的電力分配網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向融合多種需求、主動(dòng)參與、定制化的雙向交互系統(tǒng)，大量電量從負(fù)荷側(cè)流向電源側(cè)。
紹興供電公司電力調(diào)度控制中心副主任祁煒雯向記者介紹了今年迎峰度夏期間，源荷靈活互動(dòng)的一次有益實(shí)踐。8月23日11時(shí)36分，新昌電力調(diào)度大廳內(nèi)，回山集群的智能體預(yù)測，新昌回山鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)的光伏發(fā)電出力將在未來15分鐘內(nèi)持續(xù)增長。與之聯(lián)動(dòng)的梅澄集群智能體據(jù)此預(yù)判，從回山集群輸入梅澄集群的功率將升高，隨即推送策略：請梅澄集群調(diào)整下一時(shí)刻運(yùn)行方式，平衡主變負(fù)載，緩解遠(yuǎn)端重載情況。
當(dāng)值調(diào)度員祝勇一鍵執(zhí)行。11時(shí)39分，梅澄集群潮流分布得到優(yōu)化，10千伏線路損耗從5.03%下降到3.79%，主變負(fù)載不平衡率從8%下降到4%，重載情況獲得緩解，主變負(fù)載率均下降到75%以下。
2023年8月，紹興供電公司在新昌試點(diǎn)投用智能體，引入人工智能思考決策，與電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測、潮流推演相融合，構(gòu)建主配一體集群化智能自治調(diào)控體系，優(yōu)先調(diào)節(jié)集群源儲(chǔ)荷資源，自動(dòng)適配調(diào)整運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)新能源就近消納最大化和負(fù)載均衡最優(yōu)。
新昌“八山半水分半田”，全縣以山區(qū)電網(wǎng)為主，而在城區(qū)又有用電特性顯著的工業(yè)區(qū)、居住區(qū)等，最適宜作為典型的山區(qū)縣級(jí)示范場景。紹興供電公司將新昌電網(wǎng)按照用電特性、電源分布等特征劃分為七大集群。一個(gè)集群獨(dú)立運(yùn)行一個(gè)智能體，按照“群內(nèi)自治、群間互濟(jì)”的原則輸出策略，最終實(shí)現(xiàn)集群間電能的平衡互濟(jì)和智能互動(dòng)。
“我們構(gòu)想每個(gè)集群就是一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的局部電網(wǎng)，智能體充當(dāng)了集群內(nèi)的高效調(diào)節(jié)手段，使集群電網(wǎng)可以自治。實(shí)現(xiàn)自治的集群未來可以加入更大規(guī)模的集群，配備更高階的智能體。”祁煒雯說。
源隨荷動(dòng)已不再適應(yīng)當(dāng)下，電網(wǎng)需要更靈活、更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。紹興供電公司計(jì)劃，2025年在柯橋馬鞍工業(yè)園區(qū)、濱海工業(yè)園區(qū)等產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)和臺(tái)區(qū)重載率較高的地方應(yīng)用智能體，通過源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元協(xié)同調(diào)控及多向互動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)新能源就近消納，解決主變壓器重過載等問題。
應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，保供電能力更強(qiáng)
2023年6月，國家能源局開展分布式光伏接入電網(wǎng)承載力及提升措施評(píng)估試點(diǎn)工作，對(duì)山東、黑龍江、河南、浙江、廣東、福建6省開展分布式光伏剩余可接入電網(wǎng)容量摸底。結(jié)果顯示，除浙江外，其他省份均出現(xiàn)了并網(wǎng)困難的情況。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家測算，未來將有數(shù)千萬個(gè)用戶側(cè)的分布式發(fā)電設(shè)備與數(shù)十億甚至上百億的各類用電負(fù)荷進(jìn)行電能量交換互動(dòng)，電網(wǎng)資源配置帶來供需平衡的壓力逐步加大。
“楓橋經(jīng)驗(yàn)”發(fā)源地——諸暨嘗試用新方法助力電力治理。在大唐街道莼塘西村，與襪子產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的生產(chǎn)小作坊有27家。這些小作坊均以低壓方式接入電網(wǎng)，導(dǎo)致莼塘西村有部分變壓器的最高負(fù)載率達(dá)到90%。
“負(fù)載過高，傳統(tǒng)的方式就是新增變壓器。”草塔供電所所長王彬坦言，空間不足是老舊村莊的共性問題，也是老舊村莊用電改造的一大難點(diǎn)。這些村莊由于建設(shè)時(shí)間較早，配套安裝的變壓器容量較小。同時(shí)，大多老舊村莊空間布置密集、小區(qū)道路狹窄，難以通過新設(shè)電房的方式開展用電改造。
8月，紹興供電公司在莼塘西村對(duì)瑞稻、環(huán)洲、小屋村東、小屋村中和草智等5個(gè)低壓臺(tái)區(qū)試點(diǎn)投用首套低壓柔性互聯(lián)成套裝置，聯(lián)通多個(gè)配電變壓器的0.38千伏低壓出線，打破傳統(tǒng)配電變壓器供電臺(tái)區(qū)獨(dú)立運(yùn)行的方式，實(shí)現(xiàn)供電能力的相互支援，有效解決5個(gè)臺(tái)區(qū)負(fù)荷不均、局部負(fù)荷過高的問題，在線路計(jì)劃檢修或故障停電時(shí)也可以通過負(fù)荷快速轉(zhuǎn)供。
當(dāng)小屋村中負(fù)載過高時(shí)，其余4個(gè)臺(tái)區(qū)會(huì)向其輸送供電能力100千瓦，使小屋村中變供電能力從400千瓦變?yōu)?00千瓦，負(fù)載率便從92%下降到76%。
“這套裝置將兩個(gè)臺(tái)區(qū)連接成一個(gè)高度靈活柔性、協(xié)同自治的配電網(wǎng)。”王彬形象地將兩個(gè)臺(tái)區(qū)的資源比作兩個(gè)水桶，這一裝置則是兩者的連通器，能自動(dòng)平衡兩個(gè)水桶之間水位，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)區(qū)域的能源互濟(jì)。
數(shù)字化為配電網(wǎng)帶來新可能。通過物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)等軟硬件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的智能化管理，提高配電網(wǎng)的供電可靠性和調(diào)配靈活性，盤活存量是性價(jià)比更高的選擇。未來，更多的投資將聚焦技術(shù)“挖潛”。
試點(diǎn)探索在浙江各地鋪開。紹興作為浙江現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)示范區(qū)之一，推動(dòng)設(shè)備智能化、平臺(tái)專業(yè)化、運(yùn)維智慧化、管理集約化，實(shí)現(xiàn)物理透明、運(yùn)行透明和管理透明。該公司在城網(wǎng)打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)“網(wǎng)”架管理模式，在園區(qū)打造柔性“荷”控運(yùn)行模式，在農(nóng)網(wǎng)打造智能“源”動(dòng)互動(dòng)模式，統(tǒng)籌提升源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)水平，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)區(qū)域級(jí)、線路級(jí)、臺(tái)區(qū)級(jí)、用戶側(cè)的協(xié)同運(yùn)行管理，促進(jìn)城鄉(xiāng)共同富裕。
今年年初，國網(wǎng)浙江、江蘇、湖北電力等電網(wǎng)企業(yè)陸續(xù)成立數(shù)智化配網(wǎng)管理部，統(tǒng)籌10（20）千伏及以下配電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)檢全鏈條管理職能，疏通縱向管理堵點(diǎn)，探索配電網(wǎng)更為主動(dòng)的管理手段。
“完善配電網(wǎng)與分布式新能源協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制，是健全配電網(wǎng)全過程管理的首要任務(wù)。”孔世煒說。華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心副主任王永利則表示，引導(dǎo)分布式新能源科學(xué)布局、有序開發(fā)、就近接入，或是目前配電網(wǎng)規(guī)劃平衡適度超前和經(jīng)濟(jì)適用的最優(yōu)解法。
原標(biāo)題：探訪浙江紹興供電公司現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)建設(shè)
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