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青海西宁供电现代化智慧配电网案例

发布时间:2024-02-02来源:国家电网报

青海西宁以“建设现代美丽幸福大西宁”为目标,积极融入国家清洁能源产业高地建设,战略性新兴产业快速发展。西宁供电公司立足城市定位和电网特征,聚焦提升规划运营能力、网架承载能力、供电服务能力,加快建设具有西宁特色的现代化智慧配电网,全力支撑城市高质量发展。


西宁供电公司组建配网不停电作业中心,增加带电作业力量,2023年累计开展配电网带电作业1883次,同比增加64.47%。


2023年,西宁城网、农网供电可靠率分别达99.9405%、99.8299%,城市和农村年户均停电时间分别缩短至5.2093小时和14.9036小时。


2023年,西宁供电公司共完成城区572条中压配电线路、1525个配变台区、3403台一二次融合断路器的智慧化改造以及8个配电站房的环境在线监测系统部署。


进入“十四五”,青海省西宁市以“建设现代美丽幸福大西宁”为目标,积极融入国家清洁能源产业高地建设,战略性新兴产业快速发展,城市综合实力进一步增强。西宁供电公司立足城市定位和电网特征,紧密衔接城市功能定位和发展规划,聚焦提升规划运营能力、网架承载能力、供电服务能力,加快建设具有西宁特色的现代化智慧配电网,全力支撑城市高质量发展。


打造“源网荷储”样板间


1月22日,在西宁市城北区的石头磊办公园区,西宁供电公司员工正推进石头磊源网荷储低压直流示范台区试点建设。石头磊办公园区楼宇较多,有建设屋顶分布式光伏发电项目的基础。此项工程是该公司加强新型电力系统示范中心城市建设,探索强化光伏台区“自平衡自管理自调节”能力,实现清洁能源最大化利用的一次尝试。


近年来,青海省聚力打造国家清洁能源产业高地,西宁市充分发挥高原中心城市首位优势,以能源谋发展、以能源谋布局、以能源为抓手,加快推进新型电力系统中心示范城市建设。随着清洁取暖用电项目实施、分布式电源和多元化负荷发展,西宁城市配电网出现负荷密集、负载高、扩容难等问题,而部分轻载配电变压器的空闲容量资源却得不到充分利用。


为提升配电网对大规模分布式新能源、新能源汽车负荷的接入能力和应急支撑能力,实现对配电台区的动态增容和潮流优化调度,西宁供电公司先行先试,在石头磊办公园区内构建源网荷储低压直流示范台区,在柔直互联系统的交直变换装置直流侧实现两个台区背靠背合环或多个台区多端直流互联合环,提升装置交流侧的供电可靠性和供电质量,进而提升示范台区整体供电可靠性。


石头磊源网荷储低压直流示范台区计划新建4台250千瓦柔直互联设备、1套100千瓦时分布式储能系统、6台60千瓦充电桩和300千峰瓦屋顶车棚光伏发电设备,并配套建设直流用电示范小屋1座、光伏绿能供服大厅1座、园区能量管理终端1套。目前,该项目已完成低压柔直设备安装、屋顶车棚光伏发电设备安装,以及“零碳”园区管理系统数字孪生设计及系统应用总体架构设置,预计4月投入使用。届时,石头磊办公园区将全面满足分布式光伏发电设备、直流负荷的高效接入需求,通过分布式储能接入直流配用电系统的全方位应用,有效促进台区侧光-储-荷协同互动及分布式清洁电力进一步就地消纳,显著提升供电可靠性,为配电侧新型电力系统构建探索出一条示范之路。


“我们综合考量全国先进储能技术和当地地理气候、经济效益等因素,聚焦构建绿色高效的柔直互联系统。这些成果经过示范验证后,有望解决目前城市配电网负荷密集、负载高、扩容难等问题。”西宁供电公司运维检修部电缆运检管理专责佘强介绍。


探索智慧运维新方式


2023年11月21日,在湟源县申中乡10千伏塔四路带电作业现场,西宁供电公司依托双创培育资金自主孵化的10千伏地电位登杆带电作业机器人缓缓爬升,到达指定作业区域后,仅用40分钟便顺利完成了调整激光定位点、确认接火位置、剥切导线绝缘层、更换抓手模块、穿入引流线定位线夹等全部带电接火操作。


近年来,社会对供电可靠性的要求越来越高。带电开展计划检修、故障抢修等作业能有效提升供电可靠性。但在带电作业过程中,作业人员始终处于高电压、强电场的环境中,需要穿戴全套安全防护用具,再叠加作业时常遇高温或寒冷天气,对作业人员体力和操作精度都是很大考验。


西宁供电公司坚持科技赋能引领创新发展的工作思路,全力推广带电作业机器人智能化作业模式。在国网青海省电力公司牵头下,该公司联合相关单位成立带电作业机器人创新应用攻关小组,历时15个月成功研制10千伏地电位登杆带电作业机器人,并于2023年3月27日首次在湟源县日月乡10千伏月二路59号杆完成带电接火作业,开启了西宁配电网带电作业机器人智能化应用的新阶段。


该机器人集多传感融合激光建模系统等先进技术于一身,通过激光传感器进行3D建模实现导线精准定位,同时通过人机交互的核心技术实现机器人与作业人员的高效协同。现场作业时,只需要作业人员在地面终端上“一键操作”,带电作业机器人就可以自动上下杆,代替人工完成高空带电作业过程中的穿线、搭线等复杂动作。


在快速推进配网运维数字化转型过程中,西宁供电公司积极探索配网数字化技术手段,试点开展配网故障自愈建设,通过对故障信息的自动采集、智能研判及故障隔离、自愈启动、自动转供等全过程实时处理,缩短在运设备停电时长,进一步提升供电可靠性。目前,该公司已完成配电自动化无线“遥控”“遥调”试点改造工作,877个馈线自动化测控终端具备“四遥”功能,12条线路集中型馈线自动化自愈功能投入使用。截至2023年年底,西宁城网、农网供电可靠率分别为99.9405%、99.8299%,城市和农村年户均停电时间分别缩短至5.2093小时和14.9036小时。


构建智慧透明配电网


2023年11月20日,西宁市首个数字化配电站房——城北区碧桂园小区配电室完成改造。改造后,该配电房全面数字化运行,设备运行相关信息直接传送到集监管、控制、预警、报警功能于一体的配电自动化云主站,实现终端设备远程控制,提升配网运维工作效率,构建起设备管控可视化、巡检智能化、运维决策精准化的数字化管理模式。


近年来,西宁供电公司深入贯彻电网数字化转型理念,将数字化配电站房改造作为配网攻坚智能转型的重要部分,通过在配电站房内安装环境监测、电气监测、传感器等感知设备,实现对地下配电室所有主设备和环境的智能监测。


“有了这些设备,一旦配电站房内设备出现异常情况,运维人员能够快速判断故障并定位,制订抢修方案。”佘强说,“配电站房平均巡检时长也由原来的45分钟缩短到14分钟。”目前,该公司已完成西宁城区572条中压配电线路、1525个配变台区、3403台一二次融合断路器的智慧化改造及8个配电站房的环境在线监测系统部署。


此外,西宁供电公司积极开展智慧台区建设,通过安装融合终端、智慧开关、物联网传感器、智能摄像头等设备,实现配电台区全要素数据采集和设备状态感知,满足电网运行、用电采集、客户服务、精益管理等业务需求。同时,该公司增强低压物联网末端感知能力,依靠融合终端边缘计算技术实现低压配网数据实时采集,全面提升故障研判、三相不平衡治理、线损管理水平。截至目前,该公司已完成城西区210个智慧台区物联网改造,台区全景监测、智能分析设备运行工况等15项功能落地应用,智慧台区建设初见成效。


向新而变,向绿而行。一张供电可靠性高、信息融合度深、供电服务品质佳的现代化配电网正在西宁加快建设,为西宁打造新型电力系统示范中心城市提供充足动力。


青海省西宁市城北区碧桂园社区网格负责人梁雯瑜:“自从我们社区配电房改造成数字化配电房后,居民的电力获得感和体验感大大提升了,加上电网双回路供电,社区居民的生产生活供电可靠性显著提升。”


青海省湟源县申中乡新泉村村民董刚:“现在供电质量越来越好了。供电线路检修都不停电了,用电一点儿都不会受影响,供电公司的服务确实很不错。”


国网青海省电力公司设备管理部配电数字化专责杜涛:“西宁供电公司以先进数字技术、物联技术、大数据人工智能为手段,打造配电网数字化综合示范区,既符合国家电网有限公司配电网数字化转型顶层设计要求,又突出了打造国家清洁能源产业高地的特征,对青海电网高质量发展具备示范意义。”

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