“海綿型”讓配電網(wǎng)更智慧

江蘇徐州，新型電力系統(tǒng)建設(shè)蹄疾步穩(wěn)。

作為江蘇電網(wǎng)的“北大門”和重要能源基地，徐州既有傳統(tǒng)電源送出型電網(wǎng)、又有分布式和集中式新能源齊頭并進(jìn)發(fā)展的特征。新舊交織的復(fù)雜體系，能源結(jié)構(gòu)的深刻變革，給探索建設(shè)新型電力系統(tǒng)建設(shè)帶來了挑戰(zhàn)。

在新型電力系統(tǒng)建設(shè)的“趕考”路上，國網(wǎng)徐州供電公司一直矢志不移。經(jīng)探索實(shí)踐，其錨定配電網(wǎng)作為“主戰(zhàn)場”，推進(jìn)新能源就地消納和主動(dòng)支撐。

時(shí)至今年3月，在承繼原先開展的一系列源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)融合的基礎(chǔ)上，該公司又初步形成“海綿型”智慧配電網(wǎng)的可落地思路和行動(dòng)方案，將新型電力系統(tǒng)逐漸從新名詞照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

綠色轉(zhuǎn)型的攻守之道

探索建設(shè)新型電力系統(tǒng)，徐州為什么要錨定配電網(wǎng)作為“主戰(zhàn)場”？

作為電網(wǎng)神經(jīng)末梢，10千伏及以下中低壓配電網(wǎng)，“上接電力主網(wǎng)，下連千家萬戶”，可以說是電網(wǎng)企業(yè)面向用戶的最后“一公里”，其供電水平直接體現(xiàn)運(yùn)營管理和服務(wù)水平。

近年來，新能源特別是分布式新能源發(fā)展勢頭迅猛。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，徐州全市新能源總裝機(jī)341萬千瓦，其中分布式新能源裝機(jī)在配網(wǎng)端容量同比增長125%。

這些散落在最后“一公里”之上、數(shù)以萬計(jì)的分布式新能源，給配電網(wǎng)帶來了局部電力難平衡、運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)等諸多挑戰(zhàn)。

反觀配電網(wǎng)自身，又具有主配協(xié)同管理難、項(xiàng)目成效量化難、信息系統(tǒng)融合難，內(nèi)外部訴求多、相關(guān)責(zé)任主體多、新型荷源接入多等“三難三多”的特點(diǎn)和難點(diǎn)。

因此，無論是應(yīng)對大規(guī)模分布式新能源接入還是滿足海量用戶優(yōu)質(zhì)服務(wù)訴求，都促使徐州供電公司錨定配電網(wǎng)作為“主戰(zhàn)場”。

數(shù)字化牽引的智能模式

建設(shè)新型電力系統(tǒng)、推動(dòng)新能源轉(zhuǎn)型，歸根結(jié)底要破解安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、綠色低碳“三元矛盾”。

提出構(gòu)建“海綿性”智慧配電網(wǎng)，正是基于破局“三元矛盾”，通過硬件上有柔性、軟件上有彈性、管理上有剛性的融合，來實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)和低碳的目標(biāo)。

“工欲善其事，必先利其器”，在數(shù)字化的牽引下，徐州建成“新型配網(wǎng)系統(tǒng)一體化管控平臺”這一基于多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合的可視化管理“駕駛艙”。

平臺涵蓋了2730條線路、89694臺配變、465365基桿塔、40049個(gè)電纜井等全量10千伏配電網(wǎng)設(shè)備地理、拓?fù)?、運(yùn)行信息。

新型配電網(wǎng)管控平臺，不僅實(shí)現(xiàn)了徐州地區(qū)配電網(wǎng)的全域可視，還具備智能診斷配網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)、規(guī)劃方案輔助制定、線損精益管理、電壓潮流準(zhǔn)實(shí)時(shí)仿真等功能。

安全可靠性的精準(zhǔn)提升

新型電力系統(tǒng)下“海綿型”智慧配電網(wǎng)建設(shè)，首要就是確保配電網(wǎng)的安全可靠。

配電網(wǎng)的特點(diǎn)是內(nèi)外部的關(guān)聯(lián)主體多，責(zé)任界面不易劃分，既是電網(wǎng)企業(yè)服務(wù)用戶戰(zhàn)線最長的陣地、也是管理協(xié)調(diào)難度最大的地帶，一度被稱為“九龍治水”。

針對指標(biāo)短板，徐州供電公司從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、運(yùn)行管理、客戶感知三個(gè)方面，故障頻跳、線路超長、線損超標(biāo)等關(guān)聯(lián)度高的九個(gè)維度，依托“新型配網(wǎng)系統(tǒng)一體化管控平臺”，對全域2730條10kV線路進(jìn)行立體解剖，開展“星級線路”評定和“一線一案”治理。
      哪里不符合標(biāo)準(zhǔn)就記一星，星級越多我們就越關(guān)注它。累計(jì)形成問題清單1060項(xiàng)，涉及線路335條，其中四星級及以上141條。這141條四星及以上線路，已于2022年全部完成了消星、降星。

經(jīng)過近年來的持續(xù)治理，徐州配電網(wǎng)在安全可靠性方面，實(shí)現(xiàn)了跨越式提升，也為分布式新能源的接入提供了堅(jiān)強(qiáng)支撐。

經(jīng)濟(jì)低碳的運(yùn)用場景

新型配電網(wǎng)管控平臺，集成了用采等八大業(yè)務(wù)系統(tǒng)，形成了4類18項(xiàng)微服務(wù)，疊加管理上以“主動(dòng)融合規(guī)劃”理念打造規(guī)劃方案技術(shù)“中臺”，統(tǒng)籌電網(wǎng)規(guī)劃、業(yè)擴(kuò)、電源、居配、遷改等業(yè)務(wù)方案，為配電網(wǎng)的精益管理提供了可以復(fù)盤和推演的“數(shù)字沙盤”。

以線損治理為例，位于銅山區(qū)大彭鎮(zhèn)的10千伏夾雁線，由于臨近省界，以前負(fù)荷水平偏低，近年來隨著工業(yè)規(guī)劃的調(diào)整，線路掛接的配變數(shù)量已經(jīng)達(dá)到150多臺、容量達(dá)到11萬千伏安。

夏季高峰時(shí)線損達(dá)到了6.23%，供電距離近14公里的線路尾端，還有污水處理廠這樣的大負(fù)荷，導(dǎo)致負(fù)荷距進(jìn)一步增大。依據(jù)線路特點(diǎn)，我們拿出了3種可行的改造方案。

但在方案的取舍上，“數(shù)字沙盤”發(fā)揮了智能輔助決策的作用，經(jīng)過沙盤推演，模擬量化預(yù)評估，最終確定了綜合最優(yōu)方案。實(shí)施改造后，線路的線損率由6.23%降至2.9%。

在分布式新能源接入上，“數(shù)字沙盤”亦充當(dāng)了“軍師”的作用，一方面集成全市分布式新能源地理、容量、接入點(diǎn)、發(fā)電等信息；另一方面，利用平臺準(zhǔn)實(shí)時(shí)仿真能力，尋求整體消納效益最優(yōu)。

“海綿型”智慧成效初顯

不管是在安全、經(jīng)濟(jì)還是低碳方面，徐州供電公司構(gòu)建的“海綿型”智慧配電網(wǎng)，都可以說是成效初顯。

近3年來的實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提供了有力佐證：累計(jì)治理高損線路1313條，同期線損率下降了1.32個(gè)百分點(diǎn)，六獲國網(wǎng)同期線損管理“十強(qiáng)市”；戶均停電時(shí)長由3年前的10.49小時(shí)大幅壓降至2022年的2.12小時(shí)，下降超70%。

此外，按照當(dāng)期的供電量水平測算，每年減少電量損失4.5億千瓦時(shí)，折合標(biāo)煤13.7萬噸，減排二氧化碳37萬噸，初步實(shí)現(xiàn)了安全、經(jīng)濟(jì)、低碳的有機(jī)統(tǒng)一。

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