建设高质量配电网 登高新型电力系统
2024-10-28张纯
“推进源网荷储互动互补,服务新型电力系统区域实践。”
今年以来,国网张家口供电公司持续推进数字化配电网综合示范区建设,夯实配电网数字化基础,提升运维管理质效,应用数字技术提升供电可靠性,在打造具有冀北特色的数字化配电网上不断探索。
强化配网架构 | 确保供电可靠
自2022年北京冬奥会成功举办后,张家口地区迅速发展冰雪及旅游产业,对配电网供电可靠性的要求进一步提高。为更好满足当地产业转型日益增长的用电需求,2023年11月,张家口公司从配电网规划和运行两方面出发,创新提出“交直流柔性互联+分层优化控制”的配电网模型——“轮毂型”配电网,并在崇礼区试点应用。
“轮毂型”配电网以现有的中压双环网网架为外环,低压直流母线为内环,通过交直流双向交换器这一能量枢纽实现多台区间电能流向的主动控制,有效提升配电网的运行效率和稳定性。智能化三级协同管控系统是“轮毂型”配电网的核心。该系统由配电自动化云主站、智能融合终端、协调控制器组成,能够精准控制电能在低压交直流母线、各台区间定向定量流动,实现多种电源所发电量的高比例消纳和负载率的实时调节。
高可靠性是“轮毂型”配电网的另一大亮点。低压直流母线为能量流动提供了一条环形通道,将台区低压电网连成一个直流环网。当上级电网或配电变压器出现故障时,智能融合终端自主启动直流保护机制,快速调整运行方式,通过低压直流母线和共享储能为客户供电,确保重要客户用电可靠。
“‘轮毂型’配电网可应用于多辐射、单环网、多环网等不同网架结构,满足多台区的互联需求,为承办重大赛事和冰雪旅游产业高质量发展提供电力保障。”张家口公司配网管理中心主任张超介绍。“轮毂型”配电网在张家口市崇礼区开展示范应用以来,崇礼区本地新能源消纳率提升至99%以上,平均电压合格率提升至99.962%。
优化数字化管理 | 降低运行隐忧
今年1月以来,张家口公司持续深化“电网一张图”电缆管理可视化模块应用开发,夯实配电网数字化基础。该公司柔性团队在国网冀北电力有限公司基础数据底图上,拓扑补全张家口地区配电自动化终端采集的配电网中低压线路数据,通过新能源全要素建模补全源网荷储全量设备信息,将“电网一张图”接入企业级气象中心数据,应用恶劣天气预警、电缆接头状态监测、故障范围分析等功能提升配电网故障动态研判能力,缩短故障响应时间。运维人员能够实时监控配电网设备运行状态,研判和预警设备隐患,一旦发现异常,可以通过供电服务指挥系统直接派发工单,实现配电网作业全过程可视化在线管控。目前,升级后的“电网一张图”已在张家口公司配电专业全面推广应用,市县两级配电网运维抢修效率提升约20%。
此外,张家口公司为实现“绿电网”的稳定可靠运行,不断完善张家口市万全区宣平堡乡上营屯村新型电力系统分布式光储系统智慧运行试点建设,先行先试开展基于各种类型源网荷储协同互动的研究,开发出基于边端协同的全绿电台区和基于边边协同的多台区能量互济两大场景,并在冀北范围内率先改造研究分布式光伏“四可”管控,可有效顺应配电网数字化、智能化趋势,依靠5G通信技术的超低时延、大带宽、海量连接、高可靠等特性,建立分布式光伏与调控中心之间的精准联系,充当着电网安全运行的稳定器和调节器,有效提升低压配网数智化控制水平,实现电源友好。
深化技术应用 | 实现精准运维
“原来巡视10千伏564周家沟线要2天时间,现在无人机只要大约1天就可以完成全部巡检,而且免去了交通不便的烦恼。同时,对设备金具检查并测温,大大提升了我们的工作效率。”9月26日,下花园区供电中心巡检人员许杰在用无人机进行线路巡检。当天无人机巡检线路完成20公里,发现隐患2处,缺陷1处,已全部完成闭环处理。
张家口公司已经在全市推广无人机精细化巡检。截至目前,该公司累计运用无人机完成10千伏配电线路红外与可见光规模化检测484条,总里程2万余千米。
同时,为提升张家口地区配电网运维质效,该公司全面推广行波测距、集中式馈线自动化、配电网小电阻接地等多种技术的应用,先后在涿鹿县试点应用接地告警保护功能,在桥东、经开、崇礼、沽源等区县试点应用配电网小电阻接地等接地故障检测装置,均取得良好成效。新装置、新技术应用以来,全面解决了常规人工巡检存在工作效率低、部分设备安装地点无法排查到位等问题,试点地区配电网故障定位准确率达100%,相关工单数量较应用前压降90%。
该公司“智能巡检设备+无人机+人工”的三维故障查找联动体系的建立,有效改变了传统配电网故障查找、抢修的“人海战术”,实现了电缆及架空线路故障分线分段快速定位、高效处置。“我们将智能巡检设备、无人机与人工巡检相结合,更新电杆、铁塔坐标和设备台账等基础数据,结合低压台区设备和用户档案关系、现场设备实际安装情况补全变压器、分支箱等低压基础数据拓扑网络。”崇礼区供电公司运检部主任张宇松说。
下一步,张家口公司将深入贯彻习近平总书记关于发展新质生产力的重要论述和“四个革命、一个合作”能源安全新战略,加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统,提高标准、鼓足干劲,当好新型电力系统建设的主力军。