基于新型城镇化的配电网规划建设实施路径

伍小兵

（广西电网有限责任公司梧州供电局，广西 梧州 543000)

2022年，国家相继印发《2022年新型城镇化和城乡融合发展重点任务》和《关于推进以县城为重要载体的城镇化建设的意见》，将深入推进新型城镇化战略，这对配电网的规划、需求侧管理、发电侧与需求侧之间的互动等方面都提出了新的思路与挑战[1]。一方面，新型城镇化对配电网提出智能化和协同化的新要求，强调城镇化发展向质量型转变，主要体现在现代供电服务体系上的公共服务的均等化，而供电服务是公共服务的重要内容。另一方面对配电网的智能化和数字化提出新要求，如加速配电自动化有效覆盖和实现配网自愈[2]。

某城市的中心城区被列为广西电网公司的新型城镇化配电网转型示范区，要求以供电可靠性为总抓手，以配电自动化实用化建设和配网故障自愈为突破口，全力推进数字配网试点建设，满足新型城镇化的配电网和支撑新型电力系统构建的需求。

1 建设现状

1.1 基本情况

该地区东邻广东，坐拥珠江干流—西江黄金水道，全市总面积1.26万km2，户籍人口352万人，其中常住人口306万人。中心城区示范区主要包括市区在内的两个行政区。根据该市“十四五”规划纲要，未来将大力发展平台经济、共享经济、创意经济、流量经济，构建“生产服务+商业模式+金融服务”的数字化生态体系。推动数字社会、数字政府建设，提升公共服务、社会治理等数字化、智能化水平。

1.2 指标情况

城区供电用户数24.73 万户，10 kV 及以下用户的最高负荷约19 万kW，共有220 kV 变电站4 座，110 kV变电站11座，形成以220 kV站为核心辐射的110 kV双电源主网架。10 kV公用线路158回，总长1358 km，公用配变1150台，“三遥”柱上自动化开关225台，智能开闭所30台，电缆化率54.41%，架空线路绝缘化率48.71%，环网率79.74%，可转供电率79.11%，配电自动化有效覆盖率70.21%，网络接线标准化率88.6%，线路平均分段数3.22，配网不停电作业化率71.6%，架空业扩带电作业化率100%，具有的配电网架及自动化基础较好。

1.3 存在的问题

配网网架方面：城区配网网架非典型接线多，在推进配电自动化自愈功能建设过程中，受非典型接线的网架问题影响，现有配网公用线路不具备建设自愈功能条件的占多数。同时部分电缆平均已运行20多年、局部故障渐多，电缆在线监测/预警功能缺失，造成配电运维、故障查找的困难加大与被动式抢修。

数字化转型方面：“云大物移智”新数字化技术应用较低，调度自动化、配网自动化与现有安全生产、GIS、营销、计量等业务系统之类依然存在数据互通壁垒，可视化展示等方面还有所欠缺。

配电自动化实用化方面：配电自动化设备运维管理水平不高，自动化基础台账数据质量不高，运维人员对台账维护重视程度不足、自动化终端消缺不及时、基础台账数据欠完整、异动后未能更新台账，无法为后续的运维、立项改造、规划建设等提供依据。

营销服务方面：用户获得电力不够高，用户办电便捷程度还有较大提升空间，政务数据接口还未真正打通，低压用户接入随意性大，导致台区三相负荷失衡现象常有发生。在用电检查方面，用户用电问题发现、监控、督促、处理不及时，用户故障出门次数偏多，严重影响供电可靠性。

2 建设目标与指标

2.1 建设目标

结合上述电网基本情况、指标现状和存在的问题，提出以供电可靠性为总抓手，以数字技术推动传统配电网升级，全面分析并用好用活存量装备，结合实际及发展需要、做好增量数字配电装备规范管控，提升装备智能化水平。围绕“智能、安全、可靠、绿色、高效”目标，聚焦故障自愈和配电自动化实用化建设，优先打造感知层，优化完善网络层，承接布置平台层，深度开发应用层，以数据要素推进配网业务管理模式变革，力争实现配网运行透明、管理穿透、精准客服，提升该地区的“获得电力”水平，优化电力营商环境，推进现代供电服务体系建设，为南网西部地区数字配电建设提供“案例”。

2.2 建设指标

综合考虑推动电网数字化转型、推进电网与数字基础设施融合。至2025 年，用户平均停电时间（低压）小于1 h/户，供电可靠率99.99%、10 kV 可转供率95%、配电自动化有效覆盖率100%、配电自动化自愈线路覆盖率70%、不停电作业率85%、无人机自主巡航覆盖率100%，在市区应用全领域配网管理支持平台，实现跨专业的可观、可测、可控的数字配网，感知“停电在哪里、负荷在哪里、“低电压”在哪里、风险在哪里、线损在哪里”。在2023年实现南网新型城镇化建设阶段性目标，建成地市供电局全域数字配电网。

此外，结合实际，从标准化、智能化、实用化、均等化共4 个维度提出16 项关键指标，以此量化新型城镇配电网的建设目标。如表1所示。

表1 某地区新型城镇化配电网指标 %

3 建设思路与实施路径

3.1 总体思路

“十四五”期间，该市中心城区围绕“1264”的数字配电网建设工作思路：“1”即一个目标，在西部率先建成地市供电局全域数字配电网，用户可靠供电服务水平达到“国内一流”。

“2”即两个阶段，第一阶段为2021 年至2023年，主要建设目标为夯实网架基础，推广主站自愈功能建设，配网自愈功能覆盖率50%，基本建成数字配电，初步实现数字配网管理平台应用，实现南网新型城镇建设目标。实现配网重点设备态势感知全面覆盖，配网业务全面实现数字化及流程动态优化，建立业务高效运转体系，支撑企业高效运营。第二阶段为2024年—2025年，配网自愈线路覆盖率70%，全面建成数字配电，能应用全领域数字配网管理平台，实现跨专业的可观、可测、可控的全域数字配电网。建成开放共享的数字配电，实现数字应用智慧化，全面支撑配电生产、营销、调度、规划、安全业务管理升级，融入“数字政府”建设。

“6”即六个重点提升分别为网架完善提升、智能装备提升、数字化提升、智能运维提升、营销服务提升、人才培养提升，包括夯实主网架基础、加速配电网格化管理、核心城区高可靠性建设、配电线路自愈建设、智能配电房智能台区建设、无人机巡应用、数字配网管理平台等22个重点建设任务。

“4”即四个保障机制，组织保障和考核督办、建设联合专班、强化资源保障、政企协同内外协调。

3.2 重点任务

3.2.1 网架完善提升

加快主网建设，夯实主网架基础。结合“十四五”电网规划及修编，不断完善主网架结构。加快推进220 kV和110 kV送变电工程建设、建成以4座220 kV站为支撑的110 kV骨干网架，完善优化典型接线，为新型城镇化进程提供坚强用电保障。

加速网格化管理，强化配网网架。结合推进中低压配电网管理优化提升，加速城区中低压配网规划，全面梳理当前城区配电网接线方式和规划项目，以提高可转供电率为目标，将城区细分为18个供电网格，逐个细化每个网格的现状及优化接线方式，逐步将当前多电源多联络的接线方式精简为“2-1”“3-1”接线模式。

图1 新型城镇化配电网建设框架

推动核心城区高可靠性建设。以提高核心区域供电可靠性为目标，推进电缆线路自愈建设，在市委市政府核心区域试点建设高可靠性示范配网，增加电源点，强化网架，采用“3-1”接线方式，试点基于光纤或无线的分布式配电保护自愈，配电自动化按照“分布式配电保护自愈”模式，配置“三遥”开关，采用光纤或无线通信，配置发电车快速接入装置，实现快速就地隔离和自愈，并探索此种模式的建设、运维管理套路。

3.2.2 智能装备提升

加速建设智能变电站、智慧线路及应用。在城区建设一批智能变电站、智慧线路，提升主网智能化装备水平。有序推进智慧线路建设，探索研究智能输电运行监控指挥平台以及平台间的信息互联互通，同步推进精确故障测距终端部署，形成规模化应用效应，实现快速、有效精准定位，缩小故障范围。

全力推进配电自动化建设与自愈功能应用。综合考虑地区发展需求、配电网网架结构及一次设备装备水平，按照“建一回成一回”的原则，因地制宜选择“就地+集中”为主的配电自动化技术路线，差异化开展配电自动化建设。至2025年逐步延伸配电自动化覆盖面，实现中压电网各配电自动化三遥节点、分布式电源、储能装置站点、电动汽车充换电站、重要配电房等位置的有效覆盖。

稳步推进智能配电房、智能台区建设。全面梳理在运配电数字存量设备的应用水平及其对配电业务的支撑水平，按照“优存劣汰”原则，分类、分级评估存量设备智能化水平和实效性，针对好用、易用、实用、有效支撑业务水平的装备，持续强化运维水平，确保业务支撑能力；针对时效性差、运维工作量大、缺陷多的装备，逐步进行淘汰。新建台区全部按智能台区V3.0 标准建设，并将新建台区、配电房接入公司统一物联网平台，实现台区、配电房运行情况和周边环境的可感、可观、可测。

3.2.3 数字化提升

有序开展数字配网管理平台建设，实现数字化场景应用。依托南网公司电网管理平台、物联网平台，整合计量自动化、电压监测及生产、营销、调度系统等业务域数据，获取配电变压器状态数据，合理依托智能电能表数据扩大电压监测范围。结合低压台区拓扑结构完善以及故障信息的采集，实现故障的快速准确定位以及故障研判，建成网区配网监控指挥平台，实现全域配网线路、智能开关、台区运行状态可观可测及部分设备可控，宏观+微观实时智能展示负载、电压、故障点、停电情况、现场终端运行状态，并根据配网运行状态感知数据，完成配网运行方式优化、线损计算、运行临界预警等高级辅助决策。

开展配电通信技术研究应用。结合新增智能配电房、智能台区建设，推广建设配电智能网关，利用智能电能表、集中器等计量装置的数据采集及智能处理能力，推动计量装置与配电智能网关的融合，加强计量数据与配网数据的融合应用，为精准用户服务和生产业务提供有力支撑。结合地区网架特点、环境特点，持续以4G公网为配网自动化、智能化设备主要通信方式，在条件成熟区域，有序开展5G公网通信试点。

完善和拓展配网自动化主站。完善配网自动化主站配变状态监视、指标综合展示等功能，提高配变信息匹配率。在系统端，不断优化主站图模管理模式，推进城区图模整改工作，提高图模与终端信息关联的时效性，便于遥控及自愈的应用。试点开展配电电缆线路主站集中型自愈模式建设，2023年实现配网主站与主网主站OCS系统的无缝对接，实现主站秒级精确定位故障，min 级迅速恢复非故障区域供电，提升城区电缆线路自动化自愈能力。

3.2.4 智能运维提升

加快推进配电无人机巡应用。全面推广多旋翼无人机飞巡在配网线路的应用，常态化开展配网线路无人机飞巡作业，2022 年试点完成2 回配网线路“自主巡航+三维建模”应用，总结一套可复制的方案，为下一步开展配网线路高效、智能运维奠定基础，2025年实现无人机自主巡航覆盖率100%。

推广智慧安监系统应用。应用智慧安监系统，线上线下结合，实现作业风险“连续实时监控，事后大数据分析，持续改进”的转变。实现线上全时段开展作业安全监督检查，加强违章大数据管理与分析应用，及时预警违章数量突增的班站所、施工单位，提前开展现场安全风险防控。

试点电缆附件在线监测应用。应用自主的某相关科技项目成果，在电缆附件加装无源监测装置，通过监测电缆附件处运行温度、局放数据，实时监测电缆附件劣化情况，提前发出警示，提前处理潜在缺陷，降低电缆故障率，提高电缆线路供电可靠性。2023年完成核心区所有电缆附件的在线监测。

推行配电智能运维。基于南网智能配电网数据全域感知共享，和设备状态体系评价，有序实现设备风险评价和差异化运维策略系统自动生成，实现运维检修向主动差异化运维转变。

优化数字配电管理制度和标准体系。在原运维管理模式基础上，结合对数字配网的管理要求，修编本供电局配网管理相关制度、现场作业指导书，总结提炼配网网智能化建设改造在调试、验收、日常巡维、运行分析、设备检修等全流程的管理经验。

3.2.5 营销服务提升

加快提升获得电力服务水平。依托“南网在线”互联网平台，丰富数字化技术手段深化应用，打通政务数据接口，实现用户“零资料办电”，进一步提高用户办电便利度。同时加强用户诉求管控，提高用户问题解决效率。

加速供电服务前端现代化。构建敏捷前台，推动全营销业务向“互联网+移动终端作业”数字化模式转变，运用定位导航、图像识别、蓝牙打印、智能接入等新型数字技术，实现用户服务前端无缝融合，线上线下需求集中对接，用户需求快速响应。

推动基础服务渠道换代升级。开展智慧营业厅示范项目建设，充分运用智能AI识别、智能语音交互等手段，进一步提升基础服务渠道智能化水平，实现智能优化引导、简单咨询查询机器替代、用户诉求智慧应答，努力提升用户线下服务体验。

推进高级量测体系建成应用。推进新一代高级量测体系建设，采用推广宽带载波、5G通信、eSim等先进技术，提高终端采集效率。深入推进低电压重过载台区可视化监测、专变远程智能费控应用，深化自动变户识别、台区线损智能诊断、停电自动上报等高级应用场景。

加快实现用户全方位服务数字化转型。引导用户开展智能用电设备升级改造，全面提升用电管理基础水平，有效协同、整合生产、营销、基建等专业，进一步丰富用户用电检查手段，及时准确发现用户用电问题及隐患，全面提升用电管理基础水平。

促进分布式新能源快速接入及高效就地消纳。在城区积极跟踪政府动态，主动与屋顶分布式电源建设方沟通，对分布式新能源建设热点区域（如大型工商业屋顶光伏）电网进行升级改造，试点布置台区或开关箱为分布式电源提供并网点，解决新能源的接入、消纳问题。

3.2.6 人才培养提升

创新工作室人才培养。以在生产、营销、调度等各领域的创新工作室为中枢纽带，培养各层级的技术和技能人才。依托创新工作室，在新型电力系统发展、配网自动化提升、高可靠性保供电、配网电缆在线运维监测等方向上申报一批科技项目和创新项目，打造高素质人才梯队，建设创新和研究型技术队伍。

配网数字化队伍建设。成立数字化配电网技术攻关小组，承接城区电缆型配电自动化和自愈技术路线和难点突破。以配电自动化班为核心，在供电分局层面成立配电自动化专项工作小组，全面保障城区开展配网数字化转型提升的巡视维护、故障分析及科技创新项目等工作开展。从新员工入企开始，对其培训和梳理指导数字化电网思想建设，加入各创新工作室和攻关小组中逐步历练成才，为数字化电网建设储备阶梯人才。

4 结束语

国家提出新型城镇化发展战略，给配电网的规划建设提出了新的要求。本文以南方某地区为案例，通过对该地区的电网指标现状和存在的问题统筹分析，提出标准化、智能化等4 个维度的16 项可量化的新型城镇化配电网指标。从网架完善、智能装备等6 个方面进行系统性的分析研究，进而有针对性地提出与其适应性并重的重点任务举措，为新型城镇化配电网的规划建设与实施提供了方向。能有效推进新型城镇化配电网示范区的高起点、高标准建设进程，同时可有效促进供电企业的规划建设管理提升和人才培养提升。