雄安新區(qū)電網(wǎng)建設(shè)展望

設(shè)立雄安新區(qū)，是黨中央作出的重大歷史性戰(zhàn)略選擇，是深入推進(jìn)京津冀協(xié)同發(fā)展的重大決策部署。國(guó)家電網(wǎng)公司研究提出將雄安新區(qū)電網(wǎng)打造成為“綠色低碳、智慧高效、友好便捷、堅(jiān)強(qiáng)可靠”的國(guó)際一流綠色智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，使雄安新區(qū)電網(wǎng)成為大型城市電網(wǎng)示范的旗幟、智慧城市配用電系統(tǒng)的標(biāo)桿、供電服務(wù)優(yōu)質(zhì)普惠的典范、能源消費(fèi)清潔高效的品牌，主要指標(biāo)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

目前，傳統(tǒng)配電網(wǎng)存在的問(wèn)題主要包括三個(gè)方面：

一是可靠性指標(biāo)較低，不滿足雄安新區(qū)起步區(qū)供電可靠性達(dá)到6個(gè)9（99.9999%）的要求。傳統(tǒng)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、自動(dòng)化水平低、設(shè)備技術(shù)性能落后、停電檢修時(shí)間長(zhǎng)，供電可靠性指標(biāo)與世界先進(jìn)水平仍有較大差距。

二是線損較大，不符合綠色低碳發(fā)展目標(biāo)。受管理水平、技術(shù)水平以及設(shè)備性能落后等因素影響，傳統(tǒng)配電網(wǎng)線損率指標(biāo)仍然較高。

三是運(yùn)行模式為單向供需模式，不符合智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)配電網(wǎng)基本是以供方主導(dǎo)、單向輻射狀供電為主，它與輸電網(wǎng)、用戶之間是自上而下的單向供需關(guān)系。隨著可再生能源和分布式能源的不斷滲透，以分布式可再生能源和微電網(wǎng)為重點(diǎn)的多元電力供應(yīng)系統(tǒng)將逐漸改變傳統(tǒng)配電網(wǎng)的形態(tài)，配電網(wǎng)與輸電網(wǎng)、用戶之間形成雙向、互動(dòng)的供需關(guān)系。傳統(tǒng)配電網(wǎng)無(wú)論網(wǎng)架結(jié)構(gòu)還是自動(dòng)化水平都不能滿足多電源、雙向潮流、環(huán)網(wǎng)供電的特征。

一、堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

根據(jù)雄安新區(qū)發(fā)展需要和可靠性要求，確定協(xié)調(diào)發(fā)展、安全堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架目標(biāo)，需選用可靠性高、技術(shù)成熟的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)比國(guó)際先進(jìn)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，考慮新區(qū)特點(diǎn)，兼顧經(jīng)濟(jì)效益分析、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性和可靠性，可選擇新加坡“梅花”狀網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

500千伏電網(wǎng)形成雙環(huán)網(wǎng)，220千伏電網(wǎng)形成相對(duì)獨(dú)立的供電分區(qū)，區(qū)內(nèi)成環(huán)，區(qū)間相互支援，符合N—2原則。10千伏配電網(wǎng)參考新加坡以變電站為中心的花瓣形接線，即同一個(gè)雙電源變壓器并聯(lián)運(yùn)行的變電站每?jī)苫仞伨�構(gòu)成環(huán)網(wǎng)，閉環(huán)運(yùn)行。不同變電站的花瓣間設(shè)置備用聯(lián)絡(luò)（1~3個(gè)），開(kāi)環(huán)運(yùn)行，兩個(gè)環(huán)網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)處為最重要的負(fù)荷所在，每個(gè)花瓣?duì)钆潆娋W(wǎng)的負(fù)載率控制在不超過(guò)50%，充分考慮N—1原則，重要用戶實(shí)現(xiàn)N—2原則。為了滿足運(yùn)行需求，線路站點(diǎn)上都配置斷路器和光纖縱差保護(hù)，當(dāng)線路任一段發(fā)生故障時(shí)，其兩端站點(diǎn)的光纖縱差保護(hù)動(dòng)作瞬時(shí)切開(kāi)故障區(qū)域，非故障區(qū)域不受影響。該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是合環(huán)運(yùn)行，依靠全站點(diǎn)配置斷路器和光纖縱差保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，供電可靠性非常高，但線路較長(zhǎng)、投資較大，對(duì)于雄安新區(qū)要求供電可靠性高的地區(qū)可以應(yīng)用。

二、智能配電系統(tǒng)

隨著大量分布式電源、多元負(fù)荷并網(wǎng)將使配電系統(tǒng)發(fā)生根本性變化，配電網(wǎng)將從單純的電力分配網(wǎng)絡(luò)，向服務(wù)終端能源消費(fèi)的能源信息一體化綜合基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)展。各類分散的智能終端、新能源設(shè)備、用電設(shè)備逐漸接入配電系統(tǒng)，形成能源、信息、業(yè)務(wù)雙向流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，配電網(wǎng)從電網(wǎng)本體拓展到包含能源轉(zhuǎn)化和利用的智能系統(tǒng)，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)、設(shè)備形態(tài)、運(yùn)行形態(tài)、運(yùn)維模式都面臨一系列技術(shù)創(chuàng)新需求。

為適應(yīng)配電網(wǎng)功能發(fā)生深刻變化，積極開(kāi)展智能配電系統(tǒng)應(yīng)用研究，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)量數(shù)字化，利用先進(jìn)的傳感技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量，為實(shí)現(xiàn)信息化打下基礎(chǔ)；控制網(wǎng)絡(luò)化，對(duì)配網(wǎng)各種設(shè)備、分布式電源實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的控制和管理；狀態(tài)可視化，使設(shè)備狀態(tài)和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)可觀測(cè)；功能和結(jié)構(gòu)一體化，優(yōu)化配網(wǎng)設(shè)備功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合；信息互動(dòng)化，信息網(wǎng)絡(luò)與物理系統(tǒng)高度融合，現(xiàn)實(shí)調(diào)度、設(shè)備運(yùn)管及用戶之間的互動(dòng)。

一是堅(jiān)持“可靠性、安全性、先進(jìn)性”原則，建設(shè)智能配電自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能故障處理、智能自愈，支撐各層級(jí)數(shù)據(jù)縱、橫向貫通以及分層應(yīng)用，支撐配電網(wǎng)狀態(tài)感知、數(shù)據(jù)融合、智能決策。

二是建設(shè)統(tǒng)一云平臺(tái)，利用云存儲(chǔ)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的可視化展示、在線分析和輔助管理，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和薄弱點(diǎn)透視，支撐配電網(wǎng)狀態(tài)感知、數(shù)據(jù)融合、智能決策，為配電網(wǎng)精益管理和精準(zhǔn)投資奠定基礎(chǔ)。

三是建設(shè)源—網(wǎng)—荷協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，主動(dòng)應(yīng)對(duì)雄安新區(qū)分布式電源、多元負(fù)荷快速?gòu)V泛應(yīng)用所帶來(lái)的系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)—源—荷—儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制，提升電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)控制水平，保障電網(wǎng)整體安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

三、智能配電裝備

圍繞在雄安新區(qū)建設(shè)智能、高效、可靠、綠色電網(wǎng)的要求，按照“成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保”的原則，優(yōu)先選擇技術(shù)成熟、質(zhì)量可靠的設(shè)備，加強(qiáng)智能裝備研究及應(yīng)用。

一是落實(shí)資產(chǎn)全壽命周期成本理念。優(yōu)先選用國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)技術(shù)成熟、質(zhì)量可靠的設(shè)備，確保主要一、二次設(shè)備全壽命周期內(nèi)不改造。注重設(shè)備節(jié)能降耗、兼顧環(huán)境協(xié)調(diào)，采用技術(shù)成熟、免（少）維護(hù)、低損耗、具備可擴(kuò)展功能的設(shè)備。設(shè)備選型一步到位，設(shè)備選型和配置利于設(shè)備狀態(tài)檢修和不停電作業(yè)。

二是加強(qiáng)智能裝備研究及應(yīng)用。在經(jīng)試點(diǎn)驗(yàn)證技術(shù)成熟、設(shè)備可靠的基礎(chǔ)上，在雄安新區(qū)積極開(kāi)展新技術(shù)、新材料、新設(shè)備的應(yīng)用，提升設(shè)備本體智能化水平，推行功能一體化、設(shè)備模塊化、接口標(biāo)準(zhǔn)化。智能配電裝備主要包括變電站、開(kāi)閉所、線路、配電臺(tái)區(qū)等環(huán)節(jié)的各類智能終端、智能配電開(kāi)關(guān)、智能變壓器等。

智能配電裝備集常規(guī)的數(shù)據(jù)采集、控制和保護(hù)等多功能為一體，并采用狀態(tài)傳感器、電子互感器，具有狀態(tài)感知和信息傳輸?shù)墓δ�，為配電設(shè)備優(yōu)化檢修、配電運(yùn)行控制等提供決策支持。

智能配電裝備應(yīng)滿足一體化設(shè)計(jì)原則，具有一、二次融合、性能可靠、功能模塊化、接口標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn)，主要技術(shù)包括智能配電開(kāi)關(guān)一、二次融合技術(shù)、自適應(yīng)符合的配電變壓器技術(shù)、智能配電臺(tái)區(qū)技術(shù)、即插即用的智能配電終端技術(shù)等。

四、智能運(yùn)維技術(shù)

積極推動(dòng)雄安電網(wǎng)差異化狀態(tài)檢修和帶電作業(yè)，在各個(gè)變電站之間采用高速寬帶通信系統(tǒng)，利用智能監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行自適應(yīng)控制，減少電能質(zhì)量問(wèn)題，提高供電可靠性。

一是提高綜合管廊和電纜管廊運(yùn)維水平。利用電纜感溫光纖和測(cè)溫接頭、隧道環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置、變電站在線監(jiān)測(cè)裝置、隧道無(wú)線通信系統(tǒng)等，在綜合管廊和電纜管廊建設(shè)電纜及隧道狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，完善設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)隧道環(huán)境狀態(tài)和電纜運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)評(píng)估和災(zāi)害預(yù)警。

二是應(yīng)用小型化導(dǎo)航智能巡檢機(jī)器人和無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)，建立具備巡檢設(shè)備自動(dòng)定位和跟蹤、巡檢的全過(guò)程數(shù)字化記錄、在線智能診斷缺陷等功能的智能巡檢系統(tǒng)，對(duì)輸變電設(shè)備進(jìn)行無(wú)人化巡檢。

三是加強(qiáng)帶電作業(yè)技術(shù)推廣和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“能帶電，不停電”檢修作業(yè)，提高供電可靠性指標(biāo)。

雄安新區(qū)是綠色智慧新城、創(chuàng)新開(kāi)放高地，電網(wǎng)建設(shè)需充分考慮“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，微電網(wǎng)和綜合能源供應(yīng)等新課題，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架再優(yōu)化、裝備再升級(jí)、功能再提升，吸收最領(lǐng)先的理念、應(yīng)用最先進(jìn)的技術(shù)，為雄安新區(qū)提供智能、高效、可靠、綠色的電力保障。