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配電網是“三型兩網”建設的主戰場

 全面推進“三型兩網”建設,是打造世界一流能源互聯網企業最核心、最根本的任務,是主動適應能源革命和數字革命融合發展的必由之路,是縱深推進電力改革和國資國企改革的根本要求。“三型”(樞紐型、平臺型、共享型)與“兩網”(堅強智能電網、泛在電力物聯網)相得益彰、相生共榮,體現了新時代公司與電網發展在生產關系和生產力上的辯證統一,二者共同構成今后較長一段時期公司工作的核心內容。建設好“三型兩網”必須統一思想、認清方向、找準目標、明確重點。順應能源電力轉型之大趨勢,深化新時代改革開放再出發,配電網作為地區電網承上啟下的重要環節和城鄉發展不可或缺的基礎設施,服務響應當前國情企情網情的交織變化,在我國經濟社會中承擔著廣泛的政治責任、經濟責任和社會責任,在承接“三型兩網”建設任務中將發揮著舉足輕重的作用。

 

    

“三型兩網”建設彰顯配電網的功能作用


“三型兩網”建設,“三型”既是特征,也是目標。配電網覆蓋范圍廣、功能要素全、用戶影響深,與“三型”企業的產業屬性、網絡屬性和社會屬性完全契合。建設“三型兩網”,更加彰顯了配電網的功能作用。

    

 

 

▲配電網是建設樞紐型企業的重要著力點。配電網是電網的重要組成部分,是連接輸電網和用戶、保障電力“落得下、用得上”的關鍵環節。一方面,配電網與人民的生產生活息息相關,所帶用戶眾多,一旦發生停電事故,將會直接影響用戶用電。目前,公司110千伏及以下電網供電量已占全網90%以上。另一方面,從電網發展全局來看,配電網在構建形成合理電網結構、加強調峰調頻和電壓支撐,保障輸電網安全穩定運行,實現輸配電網協調發展、提高電網整體利用效率方面發揮著越來越重要的作用。配電網也是構建能源互聯網的重要基礎,在能源轉換環節發揮著樞紐作用,其核心是通過傳統的單純電力供應行為向綜合能源配置平臺的轉變,實現多能互補、協同優化,大幅提高能源綜合利用效率,使電力在現代能源體系中日益處于中心地位,有力支撐能源生產和消費革命。

    

配電網是建設平臺型企業的利益契合點。配電網直接面向廣大用戶,并匯聚了大量的分布式電源、儲能、電動汽車等交互式用能設施,具有天然的平臺屬性。面向城鄉基礎設施互聯互通,配電網通過開放融合、多邊互動、平等競爭,有效促進供需對接、要素重組、融通創新,為各類用戶帶來實實在在的參與感和體驗感,在推動電網核心業務轉型升級的同時,可以兼顧滿足利益相關方的期望與要求,體現平臺價值,實現互聯網新經濟、新業態的健康快速發展。

    

配電網是建設共享型企業的關鍵切入點。配電網是改善民生的重要基礎設施,是公司貫徹以人民為中心的發展思想、提升人民美好生活體驗的落腳點。公司實施開展了農村電網改造升級、“三區兩州”深度貧困地區電網建設等工程,不斷縮小城鄉配電網發展差距,著力實現配電網更普惠發展,推動發展成果由全體人民共享。以中發〔2015〕9號文件為標記的新一輪電力體制改革提出,“有序向社會資本開放配售電業務”,開辟了配電網投資多元的政策路徑。截至2018年底,公司已累計與36家民營資本展開合作,配電網開放合作、互利共贏的特征日趨明顯。當前,能源互聯網建設正在加快推進,大量清潔綠色分布式電源融入配電網,改變了配電網原來只單向接受輸電網電力的狀況,使之成為有源網絡,越來越多的能源消費者同時變為能源生產者,極大提升了用戶的滿足感。

 

“三型兩網”建設要求加快推進配電網高質量發展

 

“三型兩網”建設,“兩網”既是基礎,也是手段。經過多年建設改造,公司配電網發展取得了長足進步。截至2017年底,110千伏及以下變(配)電容量28.6億千伏安,10~110千伏線路長度442萬公里,分別為2010年的2.2倍、1.5倍;城、農網供電可靠率分別為99.948%、99.874%,與2010年相比年戶均停電時間分別縮短3.7小時、13小時。隨著“三型兩網”建設內容的逐步明確,對照建設運營好“兩網”的目標任務要求,公司配電網客觀上還存在短板和不足,迫切需要加快推進配電網高質量發展。

    

 

 

配電網是堅強智能電網的主要薄弱環節。公司自2007年實施堅強智能電網建設目標以來,經過10多年的發展建設,220千伏及以上輸電網網架日趨完善,安全穩定水平顯著增強,我國是世界大國中少數幾個沒有發生大規模停電事故的國家。與之相比,配電網仍顯薄弱,發展相對滯后。在供電能力方面,設備重過載未完全消除,“卡脖子”問題大量存在;部分地區設備輕載問題較突出,資產利用率有待提高。在電網結構方面,高壓配電網供電安全水平不高,B類及以上供電區域N-1通過率未達到100%;中壓配電網目標網架引領不夠,分段和聯絡點設置不合理,線路截面不匹配矛盾突出。在裝備水平方面,配電設備生產廠家眾多,執行標準不一致,通用性差、互換性差;部分設備選型不能滿足長遠發展要求,一次容量預留不足、二次擴展需求考慮不充分。在配電自動化方面,目前主要集中在城市核心區開展,規模效應尚未體現,實用化水平不高;信息安全問題相對突出,安全防護體系不夠完善。

 


 

配電網是泛在電力物聯網建設的攻堅領域。與輸電網不同,配電網工程規模小、建設周期短、受外界影響因素大,因此公司精益化管理主要體現在配電網環節上。長期以來,公司配電網管理相對粗放,大拆大建、頻繁改造時有發生。要扭轉上述局面,必須以需求為導向,立足配電網數據收集、信息傳輸、智能分析各環節的關鍵問題,找準制約瓶頸,夯實量化決策的工作基礎。這也是以數據流為核心的泛在電力物聯網在建設過程中所需重點解決的內容。在配電智能終端方面,由于傳統配電網規劃對通信、二次及信息化等專項缺乏全面統籌,各專業配電側感知終端建設思路、標準未完全統一,致使配電網存在大量的感知空白,終端采集監測覆蓋不足,且采集頻度和在線率較低,智能化水平不高,實時性難以保障。在配電通信網方面,隨著各類終端接入需求不斷增多,交互數據量增大,對通信的需求明顯增加,受制于通信接入網覆蓋深度不夠、帶寬不足,大量分布分散的智能終端和用戶終端連接困難,打通通信“最后一公里”勢在必行。相比而言,公司骨干通信網已基本覆蓋35千伏及以上變電站。在配電網與用戶交互方面,現有配電網量測體系大多僅監測配電網自身設備,量測范圍未擴展至用戶端,配電側與用電側信息交互不暢,導致信息不完整,存在數據孤島現象,且各應用系統間缺乏互聯互通和數據共享,無法支持配電網全景觀測,諸多配電網主動控制功能也難以實現。另外,各類終端設備使用規約不統一,通常考慮為面向過程設計,與配電網很難做到即插即用、友好互動。在配電網大數據管理方面,專業壁壘凸顯,“營配調規”數據信息未能有效貫通,與一次采集或錄入、共享共用的目標存在較大差距。同時,配電網中設備種類、數量眾多,數據臺賬復雜繁瑣,信息系統未能做到全面覆蓋,目前還存在大量的數據空白,且缺少數據分析和挖掘的高效智能方法,限制了配電網數據內在價值的充分發揮。

 

“三型兩網”建設為配電網發展提供新動能

 

公司提出,到2021年建黨一百周年時,初步建成具有全球競爭力的“三型兩網”世界一流能源互聯網企業。“三型兩網”建設,為配電網高質量發展創造了難得的歷史機遇,賦予了新內涵,提供了新動能。在可預見的未來,配電網將實現與泛在電力物聯網的高度融合,成為能源領域典型的信息物理社會集成系統,與傳統配電網相比,將產生根本性的變革。

 

一是具有更加豐富的靈活資源,用戶可同時具備發電、儲電、用電的特性,作為一種響應資源主動參與配電系統運行。

二是具有更加多樣的網絡形態,由目前單純的交流供電進化成交直流混合供電,并根據實際需求智能決策對用戶的供電方式。

三是具有更加靈活的運行模式,允許局部環網運行,并包含多層次的自治運行區域,可進行靈活控制和網絡重構。

四是具有更加先進的量測手段,可隨時隨地感知、測量、收集配電設備狀態和用電信息,實現配電網海量信息的量測采集、雙向流動和高效處理。

五是具有更加開放的用能服務,電力流、信息流與業務流智能融合、深度交互,構建成為開放共享的資源優化平臺,形成真正意義上以可再生能源為主體、多能源協調互補的能源互聯網。

 

 

 

藍圖已經繪就。“三型兩網”建設任務的實施,為配電網發展提供了廣闊空間,指明了行動方向。當前,公司配電網發展必須牢牢把握泛在電力物聯網起步出發的關鍵時點,按照“一個引領、三個變革”的要求,建樞紐、搭平臺、強應用、促共享,重點解決配電網城鄉之間、地區之間發展不平衡不充分的問題,加快消除發展短板和薄弱環節,努力實現創新引領突破,更好的滿足經濟社會快速發展對電力增長的需求。

 

一要加快建設覆蓋配電網全域的數據資產體系,以數據治理為基礎,持續深化“營配調規”數據貫通,實現配電網拓撲資源與客戶資源互通互聯,從源頭上真實掌握配電網發展情況,夯實管理根基。

二要建立健全涵蓋配電網業務全環節、貫穿電壓各層級的技術標準體系,抓緊制定以智能配變終端為核心的配電物聯網技術標準及典型設計方案,明確新增設備功能需求和存量設備改造方向,強化設備采集、通信規約、數據模型的統一設計,從采集源頭規范數據標準,保障數據質量。

三要深化配電物聯網關鍵技術研究,以智能配電臺區建設為重點,深入研究面向海量終端、經濟實用高效的無線通信技術,集中力量突破終端即插即用、端云協同、云化配電自動化主站等核心應用制約瓶頸,進一步發揮智能電表在故障識別、故障定位中的作用,全方位服務配電網智能化應用。

四要做好配電網統一信息化手段建設,強化頂層設計,以公司“網上電網”發展平臺為依托,結合泛在電力物聯網邊緣計算和云服務等內容,探索利用人工智能方法開展配電網規劃建設輔助決策,量化分析評價手段,促進配電網發展質量持續提升。

五要抓好能源互聯網(綜合能源系統)示范工程建設,統籌規劃配電網與泛在電力物聯網發展需求,推動配電網一、二次與信息化的共建共維,優選在A+、A類供電區域打造“兩網”融合樣板,為全面推廣應用積累先行經驗。

六要牢固樹立以客戶為中心的理念,發揮配電網共享平臺作用,加強跨專業融合,主動對接政府層面經濟運行、交通管理、應急處置等工作,不斷擴大交互式用能終端“即插即用”范圍,積極推動實現個性化電力定制服務,以“互聯網”思維增強客戶粘性,促進提升配電資產服務價值和實用化水平。

 

“三型兩網”建設,能源革命是要求,“兩網”融合是基礎,配電網是主戰場。守正創新,擔當作為。我們要以時不我待的緊迫感、重于泰山的責任感,圍繞公司全面推進世界一流能源互聯網企業建設的新時代戰略目標,大力提升配電網發展質量和水平,久久為功、持續發力,為我國經濟社會發展發揮更大的作用。

 

 

高質量建設配電網的益陽范式

李叢蓉 黃冶 熊亞崎 

 

在謀求“獲得電力”指數全方位提升的過程中,供電可靠性無疑是最為關鍵性的努力方向;堅強高效的現代配電網,則又是決定客戶可靠用電的關鍵性環節。

    

2018年初,國網湖南省電力有限公司黨委提出打造可靠性高、互動友好、經濟高效的一流現代配電網目標以來,在三湘大地已經掀開了新一輪配電網建設大幕。


在湖南益陽市,強調科學規劃和高質量推進的配電網升級改造,以及由此帶來的供電保障能力提升,已經在人們的生產生活中發揮實實在在的成效。

 

就在4月17日,國網湖南省電力有限公司專門組織全省各市、縣供電公司近200人到該市資陽區新橋河鎮愛屋灣村觀摩配電網規劃建設標桿工程。

 

益陽的配電網,正在發生怎樣的變化?又如何深刻地影響當地的經濟社會發展呢?

 

 

以問題為導向

 

 

強化配電網建設頂層設計

 

10千伏及以下配電網與用戶直接相連,是聯系群眾的“最后一公里”。“十二五”以來,國網湖南省電力有限公司10千伏及以下配電網累計投資約433億元,通過大力建設,配電網的供電能力、供電質量和裝備水平均有明顯提升。但進入新時代,隨著經濟社會的高速發展和人民生活水平的日益提高,局部地區特別是農村地區日益暴露出網架結構薄弱、供電能力不足等問題,對于有限的投資能力和較多的問題需求之間的矛盾,“撒胡椒面”的投資方式不同程度存在,使得配電網建設存在規劃不夠精準、改造不夠徹底的問題,一些進行過電網改造的村組,不久又出現供電能力不足的問題。要滿足人民群眾日益增長的美好生活用能需求,既需要進一步增加電網投資,也需要進一步轉變電網發展方式、提高電網建設質效。

    

2018年年初,國網湖南省電力有限公司黨委作出推進配電網建設高質量發展的工作部署,明確“規劃引領、適度超前、精準投資、統籌兼顧、一次完成、合理利舊”等基本原則,從結構、設備、技術、管理方面入手,打造可靠性高、互動友好、經濟高效的一流現代配電網。新的配電網規劃建設頂層設計全面構建。國網益陽供電公司深入貫徹湖南省公司決策部署,市縣兩級成立了以主要領導為組長的規劃委員會,全面吹響配電網高質量發展的嘹亮號角。

 

 

以規劃為“龍頭”

 

 

推動配電網建設高質量發展

 

“科學規劃是推動配電網高質量發展的基礎和關鍵。”國網益陽供電公司副總經理王日中如是說。2018年,該公司大力開展農村負荷特性研究,將全市1157個農村通過地貌特征、社會經濟發展水平、配電網建設水平、發展定位等評價指標,依次劃分為4類需求水平,選取86個典型行政村,采取“走訪到家、調研入戶”的方式,累計完成約3.6萬戶居民的實地調研,充分摸清各類農村的差異化用電需求,以負荷特性及用電需求發展系數作為研究切入點,提升農村地區負荷預測精準度。通過大量扎實的前期工作,為農村配電網規劃建設提供定量化決策依據,制定差異化規劃技術原則實施細則,提出設備差異化選取方法,有力提高了規劃的精準度。

    

 

為進一步實現農村配電網規劃的“細顆粒”,該公司大力推進農村供電所“一所一冊”規劃,即一個供電所編制一本規劃分冊,明確10千伏目標網架,制定村網規劃方案,確定分階段規劃重點任務。在“一所一冊”的編制過程中,充分發揮供電所“設備主人”的參與度和能動性。新橋河供電所所長鐘志兵說:“我們現在可以深度參與‘一所一冊’規劃,將日常運維發現的網絡和設備問題作為資料提供給設計單位、參與規劃方案的編制,這樣,電網規劃建設更符合實際需要,也更接地氣了。”據鐘志兵介紹,目前,配電變壓器容量至少滿足5年負荷增長,高、低壓進出線和臺架、開關按照遠景負荷一次選定,這些都為優質供電打下很好的基礎,也為供電所今后的電網運維工作減輕了不少壓力。

 

有了好的規劃,還要有好的建設質量。為此,該公司根據湖南省公司配電網工程通用設計和施工工藝控制要點,選點建設配電網“樣板臺區”,編制配電網工程施工工藝指導手冊和圖冊,以漫畫的形式展現工藝標準,使現場管理人員和施工人員很快掌握了標準化實施要點。通過組織樣板臺區學習、開展指導手冊和圖冊培訓,使所有參建人員切身感受樣板工程是怎樣做的、做出來的最終效果怎樣,按樣板臺區標準工藝在全公司推廣復制,提高了改造整體質量。

    

2018年以來,該公司完成10千伏及以下配電網整線項目45個、整村項目377個、整臺區項目352個,有效解決了一大批重過載線路、重過載臺區等設備和網絡問題,全市10千伏線路聯絡率提高4.3個百分點,臺區線損率同比下降1.1個百分點,1個配網工程獲國家電網公司“百佳工程”,37個配網工程獲湖南省公司“標準化示范工程”。

 

 

以電網強動力

 

 

力促產業發展和民生改善

 

隨著配電網的改造升級,廣大城鄉地區用電潛能逐步釋放。

    

園區發展用電無憂。總部設在益陽市赫山區龍嶺工業園、產值規模已做到同行業全國第1、全球第4的湖南艾華集團負責人艾立華說:“艾華之所以能穩健發展,與優質的電力供應密不可分,集團今年還將再擴大生產規模。”益陽市國家、省、市級工業園區780多家企業電力保障充足,2018年實現增加值9.1%。

    

產業發展來勢強勁。至2018年底,“中國黑茶之鄉”益陽安化縣150家上規模黑茶加工企業、200多家配套營銷加工企業全部實現電氣化,總計節約成本上千萬元,實現茶葉年加工量8.2萬噸,綜合產值180億元,稅收3億余元。

    

脫貧攻堅再添動力。金湖村是安化縣的貧困村之一,得益于新一輪農村電網升級改造,村里的扶貧車間辦起來了,生產高峰時期,30臺縫紉機組能同時運行,村民們在家門口也能上班。從以前的‘蛛網”線路到現在美觀整齊的電桿電線,從之前的“用上電”到如今的“用好電”,以金湖村為代表的益陽市200多個貧困村在配電網升級改造中得到了滿滿的實惠。

    

強健電網、保障供電的背后,是精益求精的工藝,是細致入微的服務,更是電網人始終如一的堅守。國網益陽供電公司總經理謝學淵表示,將緊盯國家電網公司提出的“三型兩網”建設目標,進一步提升配電網智能化建設水平,服務泛在電力物聯網建設,為地方經濟社會發展、鄉村振興、民生改善提供更加強勁的支撐。


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