配電自動化的“中山路徑”

2000年試點探索配電自動化

2003年中心城區(qū)實現(xiàn)“三遙”(遙測、遙信、遙控)

2008年開始進行“就地型”配電自動化建設(shè)

2010年“就地型”配電自動化全市覆蓋

2017年開始走智能化線路，智能分布式配電自動化系統(tǒng)陸續(xù)上馬

2018年中心城區(qū)完成智能分布式配電自動化系統(tǒng)改造

2020年全面完成智能分布式配電自動化系統(tǒng)改造，全市域智能電網(wǎng)可現(xiàn)雛形

5月31日，國家能源局、中國電力企業(yè)聯(lián)合會在北京發(fā)布《2017年全國電力可靠性年度報告》。報告顯示：2017年，全國400多個地市級供電企業(yè)全口徑范圍停電時間排名中，中山供電局名列第九;剔除重大事件影響，中山供電局停電時間排名全國第一。

這并不是中山供電局第一次取得這樣的好成績。2011年第一次參評全國供電可靠性評比，中山供電局就獲評“全國供電可靠性A級金牌企業(yè)”;至2018年，中山供電局已連續(xù)8年名列全國前十。偉人故里，靜水深流。“供電可靠性只是一個指標，它反映的是一個企業(yè)的綜合實力。”中山供電局局長潘斌說。在2017年南方電網(wǎng)公司發(fā)布的“創(chuàng)一流”綜合標桿評價中，中山供電局綜合得分全網(wǎng)第一，3項指標達到世界領(lǐng)先、4項指標達到世界一流，“這得益于歷任領(lǐng)導打下的良好基礎(chǔ)。”

18年探索，智能配網(wǎng)實現(xiàn)“毫秒級”復電

今年4月20日，中山供電局自主研發(fā)的雙環(huán)網(wǎng)(閉環(huán))速斷型智能分布式配電自動化系統(tǒng)在中山市翠亨新區(qū)泰鋼有限公司配電房投運，這是智能電網(wǎng)發(fā)展史上的一個里程碑。“標志著電纜網(wǎng)故障將實現(xiàn)毫秒級快速復電，極大地提高供電可靠性。”中山供電局配網(wǎng)規(guī)劃專家蔡志平說。

往回看，從2000年以來，中山供電局配電自動化一直走在前面：2000年開始試點探索，2003年，中心城區(qū)實現(xiàn)“三遙”(遙測、遙信、遙控);2008年率先進行“就地型”配電自動化建設(shè)，2010年實現(xiàn)了全覆蓋;2012年，中山供電局被確立為南方電網(wǎng)公司配電自動化示范基地。

隨著自動化技術(shù)水平的提高，2017年，中山供電局著手進行智能分布式配電自動化系統(tǒng)布局。“通過研究，我們認為，相對于‘就地型’饋線自動化，配合型智能分布式饋線自動化效果更優(yōu)，它可以一次完成故障定位、隔離，避免變電站出線開關(guān)多次保護跳閘、重合，減少故障查找和隔離過程中停電的范圍，實現(xiàn)故障自動隔離和非故障段秒級自動復電。”時任中山供電局副局長方麗華說。

2017年以來，新系統(tǒng)陸續(xù)上馬。去年10月，石岐大信二期配電房成功投運了首個智能分布式配電房，今年4月，在翠亨新區(qū)泰鋼有限公司配電房和東區(qū)紫馬奔騰配電房又投運了兩套配合型智能分布式配電自動化系統(tǒng)。這三套系統(tǒng)分別適應(yīng)不同的接線方式，標志著南方電網(wǎng)范圍內(nèi)首個全系列雙策略10千伏智能型配電自動化系統(tǒng)試點項目全面完成。

從試點探索到不斷更新?lián)Q代，18年來，中山供電局配網(wǎng)建設(shè)經(jīng)歷了電壓時間型、電壓電流型到智能分布式型的轉(zhuǎn)變，這些經(jīng)濟實用型的設(shè)備非常契合中山實際，與之相應(yīng)的是客戶停電時間實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

新改造的智能分布式配電自動化系統(tǒng)讓一線運維人員嘗到了“甜頭”。6月4日，中山市東區(qū)10千伏桃苑線跳閘，系統(tǒng)自動隔離故障、非故障段自動轉(zhuǎn)供電，這中間毫秒級的時間差讓客戶察覺不到停電。“以前需要出動一班員工出去查找故障、再花費一個小時恢復供電，新系統(tǒng)效果顯而易見。”中山供電局東區(qū)分局副局長張燦軍說。

智能先行，供電可靠性領(lǐng)跑全國

羅馬不是一天建成。中山供電局副總工程師、設(shè)備部主任林韶文長期負責生產(chǎn)管理，見證了中山電網(wǎng)的發(fā)展壯大和技術(shù)的迭代更新。

“中山供電局引入可靠性管理是在1992年，當時年平均停電時間大概是40小時。這么多年來，歷任領(lǐng)導都非常重視，本著讓客戶用好電的理念來抓生產(chǎn)管理，并一直有效地傳承下來，逐步有了計劃管理、停電檢修，到了2000年，停電時間從40小時降到10小時以內(nèi)。”

隨后，是中山電網(wǎng)快速發(fā)展時代，主網(wǎng)不斷完善、結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，伴隨著配電自動化技術(shù)不斷改造升級，到2010年，客戶停電時間從10小時降到了4小時。

處于大灣區(qū)核心地帶，中山供電局逐步構(gòu)建起堅強的主網(wǎng)架，智能技術(shù)應(yīng)用一直走在前面。2006年，中山電網(wǎng)進行大規(guī)模的變電站綜自改造，實現(xiàn)了對所有變電站的全境監(jiān)視，以及調(diào)度對變電站所有開關(guān)的直接遙控操作;2007年，調(diào)控一體化技術(shù)逐步投入使用;2009年，該局完成了國內(nèi)第一個最復雜的“數(shù)字化”變電站——220千伏三鄉(xiāng)變電站改造，填補了廣東電網(wǎng)在220千伏變電站層面上的空白。

近年來，隨著“數(shù)字化”改造不斷推進，中山供電局逐步形成智能變電站集群，并于2015年底建成設(shè)備在線監(jiān)測集成平臺，實現(xiàn)了變電站GIS、主變局放和主變油色譜等諸多子系統(tǒng)集中實時監(jiān)控，并將輸電線路的環(huán)流、弧垂、絕緣子泄漏電流實時信息以及環(huán)境狀態(tài)信息接入系統(tǒng)，實現(xiàn)預診斷智能分析。

在智能運維方面，中山供電局也創(chuàng)下了多項第一：2013年12月，南方電網(wǎng)第一個無軌智能巡檢機器人“大眼萌”在500千伏桂山變電站投入使用;2017年3月，南方電網(wǎng)第一個智能操作機器人“阿童木”投入使用;2018年5月31日，南方電網(wǎng)第一個繼保室巡檢機器人“蜘蛛俠”在500千伏文山變電站投入使用……

其中，500千伏文山變電站還是南方電網(wǎng)第一座500千伏全室內(nèi)GIS變電站，除了繼保室巡檢機器人，還有2個室內(nèi)GIS巡視機器人、1個戶外設(shè)備巡視機器人。4臺機器人使文山站實現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備智能運維全覆蓋，計劃于2018年底建成包括在線監(jiān)測、智能巡視、智能維護等數(shù)十種功能的智能運維平臺，進一步打造成南方電網(wǎng)智能運維示范站。

這些智能技術(shù)的探索應(yīng)用，特別是配電自動化的全面覆蓋，使中山供電局供電可靠性連續(xù)多年領(lǐng)跑同行。2011年開始參與全國供電可靠性評比，中山供電局就獲評“全國供電可靠性A級金牌企業(yè)”，截至目前已連續(xù)8年排名全國前十。

更高目標，打造全市域智能電網(wǎng)

2016年，南方電網(wǎng)公司提出“185611”發(fā)展目標，要求到2020年，中心城區(qū)客戶平均停電時間少于1小時，廣州、深圳、珠海、中山等10個主要城市客戶平均停電時間少于1小時。

以此為契機，順應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)潮流，2017年初，中山供電局制定了《“十三五”智能電網(wǎng)規(guī)劃方案》，方案的最大特色，是提出打造全市域智能電網(wǎng)，支撐中山智慧城市發(fā)展。

“和傳統(tǒng)的小片區(qū)試驗不一樣，我們的智能電網(wǎng)規(guī)劃是以中山全市域為對象來規(guī)劃的，包括了電源、主網(wǎng)架、配電網(wǎng)、用戶端以及多種綜合能源業(yè)務(wù)。”中山供電局計劃部主任李京平介紹說，“智能電網(wǎng)不只是一個聰明的網(wǎng)架，而是推動能源互聯(lián)，供需互動、多能互補，形成‘源—網(wǎng)—荷—儲’協(xié)調(diào)發(fā)展的能源格局。”

這份規(guī)劃的總體脈絡(luò)，是以堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化，打造全市域智能電網(wǎng)應(yīng)用區(qū)域，實現(xiàn)輸電、變電、配電、通信、調(diào)度的智能化。

伴隨著調(diào)控一體化技術(shù)逐步成熟，智能巡檢、智能操作機器人的投入使用，中山主網(wǎng)設(shè)備逐步達到智能電網(wǎng)水平。接下來，提升中低壓配網(wǎng)水平，增強電纜網(wǎng)的自愈重構(gòu)能力，推動配電自動化由“就地型”向“智能型”全面提升，是支撐該局《“十三五”智能電網(wǎng)規(guī)劃方案》實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。

智能分布式配電自動化系統(tǒng)的成功試點，為全市的配電網(wǎng)智能化改造奠定了基礎(chǔ)。目前，中山局智能配電網(wǎng)改造全面啟動，截至5月底，中山配網(wǎng)可轉(zhuǎn)供電率由

43.53%提升至92.46%，城鎮(zhèn)線路環(huán)網(wǎng)率、公用10千伏主干線路自動化率均達100%。

按計劃，2018年，智能型配電自動化系統(tǒng)將覆蓋東區(qū)、西區(qū)、石岐等中心城區(qū)，2020年底城鄉(xiāng)范圍內(nèi)全部完成，全市域智能電網(wǎng)可現(xiàn)雛形。

電網(wǎng)網(wǎng)架逐漸智能化，也為分布式電源并網(wǎng)提供了可能性。2015年，全球單個廠區(qū)最大的屋頂光伏項目正式并網(wǎng)發(fā)電，這個位于中山格蘭仕生產(chǎn)基地的光伏發(fā)電廠預計每年發(fā)電量5000萬千瓦時，相當于節(jié)約16900噸標準煤。根據(jù)智能電網(wǎng)規(guī)劃方案，中山供電局“十三五”期間將在全市推進清潔能源建設(shè)，重點打造翠亨新區(qū)起步區(qū)智慧能源系統(tǒng)、三鄉(xiāng)醫(yī)院多能互補系統(tǒng)及中山電力生產(chǎn)調(diào)度綜合樓光電儲項目，開展不同能源供給結(jié)構(gòu)及消費模式下綜合能源管理試點工作。“智能電網(wǎng)越來越成熟，我們消納清潔能源的能力就更強，將來就會有越多的分布式電源接入。”蔡志平說。

全面“抓補強”，向世界一流穩(wěn)步邁進

翻開中山供電局2017年“創(chuàng)一流”工作完成情況分析表，12項關(guān)鍵指標中有7項成績亮眼。其中，百萬工時工傷意外率0.92、綜合電壓合格率99.998%、第三方客戶滿意度90分，這3項指標已達到世界領(lǐng)先水平;資產(chǎn)總額、營業(yè)收入、總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率、綜合線損率4項指標已達世界一流。

“中山本來地域不大，多項指標排名前列，對我們來說是不容易的。”中山供電局企管部主任葉華藝說。接下來，他們重點是“抓補強”(抓領(lǐng)先、補短板、強基礎(chǔ))和區(qū)域聯(lián)動，分層分類落實關(guān)鍵指標和關(guān)鍵任務(wù)，全面向世界一流企業(yè)邁進。

中山供電局《“十三五”智能電網(wǎng)規(guī)劃方案》的最終目標，是力爭到2020年，實現(xiàn)全市域用戶年平均停電時間不高于60分鐘，供電可靠率≥99.990%，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平;中心城區(qū)及重大產(chǎn)業(yè)平臺用戶年平均停電時間不高于26分鐘，供電可靠率≥99.995%，達到國際先進水平;岐江新城、翠亨新區(qū)用戶年平均停電時間不高于5分鐘，供電可靠率≥99.999%，達到與新加坡和中國香港特別行政區(qū)看齊的國際領(lǐng)先水平。

規(guī)劃既定，今年初，中山供電局迎來了更大的挑戰(zhàn)：廣東電網(wǎng)公司進一步提出要求，中山、珠海供電局要先行一步，率先在2018年底前實現(xiàn)停電時間少于1小時。

壓力面前，中山供電局對各項工作進行倒推，亮出“2018年底前全口徑客戶停電時間低于0.98小時”的目標。這樣的底氣，來自20多年來一以貫之推進供電可靠性管理的沉甸甸的積累。

“接到省公司下達的任務(wù)之后，我苦惱了一個月。”林韶文告訴記者，每年年底，設(shè)備部都會對全局第二年的停電計劃進行仔細審查;省公司任務(wù)下達后，他又重新花了半個月時間，每一條線路都反復推敲，一條一條地摳，從調(diào)整停電順序、嚴格帶電作業(yè)等方面著手，深挖停電管理空間。

“能帶電作業(yè)的一定要求帶電作業(yè)，停電檢修一定要用發(fā)電車優(yōu)先保障客戶用電。”林韶文說,“壓力很大，但還是有信心完成這個目標。”

“這么多年，中山供電局非常務(wù)實、不斷鉆研，不僅探索了第一個智能配網(wǎng)、第一個調(diào)控一體化等新技術(shù)，在供電可靠性、營銷服務(wù)、安全文化建設(shè)這幾條業(yè)務(wù)主線上都有出彩的地方，也沉淀了一批技術(shù)和管理人才。”潘斌告訴記者。這個“抓補強”，即繼續(xù)鞏固領(lǐng)先優(yōu)勢，解決短板問題，夯實企業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。供電可靠性方面，全市域停電時間由去年的1.96向今年的0.98沖刺;營銷服務(wù)方面，通過技術(shù)創(chuàng)新、服務(wù)升級，客戶滿意度力求保持90分的高標準;電網(wǎng)安全方面，今年負荷預計達到600萬千瓦，運維壓力大，每個站都可能面臨過載問題，如何確保人身安全和設(shè)備安全，需要做的工作還很多。

“短板主要包括北部電網(wǎng)薄弱和部分片區(qū)用電需求得不到有效解決、營銷服務(wù)技術(shù)支撐水平不高、創(chuàng)新能力和動力不足等問題。還有安全生產(chǎn)，這是電網(wǎng)企業(yè)永恒的主題。”潘斌說。

從地域優(yōu)勢來看，中山處于珠三角核心地帶，改革開放起步早，20世紀80年代后期與順德、南海、東莞并稱為“廣東四小虎”。中山還是全國5個不設(shè)市轄區(qū)的地級市，有華僑之鄉(xiāng)的美譽，是近代民主革命偉大先行者孫中山的故鄉(xiāng)，發(fā)祥于中山的香山文化是中國近代文化的重要源頭。

“《廣東省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》提出，‘十三五’期間，中山要打造‘珠三角宜居精品城市’。我們要通過創(chuàng)一流，努力把中山電網(wǎng)打造成一張亮麗名片，這還有很多工作要迎頭趕上。”中山供電局黨委書記、執(zhí)行董事歐安杰表示。

智能配網(wǎng)帶來的改變——“它顛覆了以前的運維模式”

中山供電局東區(qū)分局配電自動化技術(shù)員何欣欣原來是繼保專業(yè)的，現(xiàn)在除了繼保，還要學通信、一次保護等知識;日常不僅忙于智能分布式配電自動化系統(tǒng)改造，還要梳理總結(jié)、形成業(yè)務(wù)規(guī)范和作業(yè)指導書。這種緊張忙碌的狀態(tài)去年以來成為她的常態(tài)。

像何欣欣一樣經(jīng)歷轉(zhuǎn)變的員工，在中山供電局還有很多。

“目前，智能配電網(wǎng)仍在改造當中，但我們已感覺到它在顛覆以前的運維模式。”中山供電局石岐分局配電部主任洪曉弟說，以前的自動化系統(tǒng)只能判斷故障點，不能自動修復。新改造的系統(tǒng)不僅可以判斷故障點，還同時達到自動修復的效果，不僅不用出動查找故障、客戶用電不受影響，還減少了人手操作開關(guān)的風險，大大提高安全性。

當前，配網(wǎng)改造工作量龐大，需要拆除舊設(shè)備、安裝新設(shè)備，還有調(diào)試、驗收等工作。“改造的過程可謂是一場陣痛，需要花費大量的時間和精力。”石岐分局配電自動化技術(shù)員崔承勛說。

崔承勛現(xiàn)在每天接到的工作單最多時達到10多單，涉及業(yè)擴工程投運驗收、網(wǎng)改工程監(jiān)督驗收、技術(shù)標準管理等工作，每月用在溝通協(xié)調(diào)工作的手機通話時間達2000分鐘。

“智能配電網(wǎng)改變了以前只有一次保護而沒有二次保護的短板。”崔承勛說。現(xiàn)在，每一個變電站的線路出線，每一個設(shè)備的安裝調(diào)試，每一組線路饋線自動化的搭建，都需要配網(wǎng)一次知識和主網(wǎng)知識。班組人員需要在原有知識架構(gòu)的同時拓展新技術(shù)、新知識點的學習和應(yīng)用。

智能配電網(wǎng)的投入，讓用戶平均停電時間大幅減少，故障修復的隔離故障時間在毫秒級，單環(huán)網(wǎng)設(shè)備轉(zhuǎn)供電在10秒內(nèi)完成，雙環(huán)網(wǎng)轉(zhuǎn)供在毫秒內(nèi)完成。哪怕是出現(xiàn)現(xiàn)場線路跳閘，班組人員收到搶修工單，也能兵分兩路完成故障消缺工作,即突發(fā)停電情況時，一組人員出動發(fā)電車先保障客戶用電，一組人員到現(xiàn)場排查故障，“先通電、后消缺”已成為中山供電局配網(wǎng)人員搶修的常態(tài)化模式。

“配電自動化系統(tǒng)改造的困難主要在于人員壓力大、技術(shù)要求高，老員工要接受新設(shè)備，新員工要學習操作。”東區(qū)分局副局長張燦軍說。

配網(wǎng)如同人體的毛細血管,涵蓋面遠比主網(wǎng)復雜。目前，中山供電局24個分局的運維人員在配網(wǎng)自動化改造的同時，還不斷學習一次保護、通信、繼電保護等專業(yè)知識，提高運維管理能力和水平，以適應(yīng)智能時代的工作要求。