勇立潮头·奋进时 绍兴篇|建设现代智慧配电网的绍兴实践

企业   2024-11-01 20:21   浙江  

从“红船精神”到“四千精神”,再到“干在实处、走在前列、勇立潮头”,“先”和“实”是浙江“敢为天下先”的精神密码。今年以来,我们激昂闯的精神、创的劲头、干的作风,在“两个示范”建设新征程上扬帆起航。奋进正当时,今天,浙电e家推出「勇立潮头·奋进时」绍兴篇系列报道,看建设现代智慧配电网的绍兴实践。

配电网作为重要的城乡基础设施,是电力供应的“最后一公里”,也是新型电力系统建设的主战场,正面临巨大变革。

国网浙江电力提出,要聚焦配电网电力电量平衡、分布式能源消纳、配网智慧决策等场景需求,因地制宜打造一批现代智慧配电网示范区,形成一系列可推广可复制的典型现代智慧配电网建设方案。

今年以来,国网绍兴供电公司以建设现代智慧配电网为目标,在绍兴打造“城乡同质、平衡高效”平台型现代智慧配电网管理模式,挖潜电网高承载、高互动、高自愈、高效能的能力,灵活调度、运维方式,提升运行控制数智化水平。

绍兴越城区城市天际线|绍兴市委宣传部 提供

源头治本 优化网架承载力


传统电力时代,为快速提升电力供应能力,电网建设思路重“输”轻“配”。随着新能源高比例接入,部分区域供电薄弱、电能质量有待改善、故障处置水平不高等问题不断凸显。

不过,在这些“通病”的治理上,绍兴配电网起步早,基础扎实。

2013年,绍兴启动了中心城区电缆双环网建设,并将目标网架规划建设理念由中心城区推广至三区三县核心城区,再由城市拓展至农村。经过十余年的持续改造升级,供电公司在绍兴核心城区建成213组环网目标网架,打通了城市发展的脉络。截至目前,绍兴市城市供电可靠率达99.9984%、农村供电可靠率达到99.9939%。

在杭州亚运会期间,国网绍兴供电公司利用无人机自主巡检路线,为攀岩馆周边线路用电保驾护航|许杨 摄

然而,新形势新要求下,分布式光伏规模迅猛扩张,新能源汽车充电需求快速增长,新型储能、虚拟电厂等新主体相继入场,打破了以往电网的发展惯性。仅10月,绍兴地区就有4个企业屋顶光伏通过可研,投运后将新增装机容量10兆瓦。预计到2025年,绍兴分布式光伏装机容量将达到270万千瓦级别。光伏出力在本地电源出力占比持续拉大,逐渐逼近电网承载力的上限,可能会造成向上级电源变电站反向供电,冲击主网设备,影响供电可靠性。

单向供电的“管道型”传统配电网,亟需向资源配置的“平台型”现代智慧配电网演化。

那又该如何应对?

既然承载力不足,那就提高承载力。

国网绍兴供电公司在持续夯实配电网“物理实体”的基础上,利用智能化手段提高电网感知敏锐度,加大自动化设备投入,高质量完成末端有效联络,支撑新型电源、负荷的大规模接入和消纳。制定覆盖市中心、市区、城镇、农村全域的配电网改造提升方案:电缆网以主干联络型开关站DTU全覆盖为原则,架空线路以“量子”加密试点为基础,先后覆盖联络点、主线分段、大分支首端“可遥测、可遥信、可遥控”(简称“三遥”),至10月底,绍兴全市配电自动化有效覆盖率达到100%,全省第一。

同时以“故障区域精准隔离、非故障区域快速恢复”为指导思想,制定“正线”与“分线”差异化策略,更好地支撑配电网运行监测、运维检修、故障处置。

硬件装配提档升级,电网设备运维也要配套跟进。

今年,国网绍兴供电公司改变传统巡检模式,依托物联网、人工智能等技术,部署安装智能站房监控模块,解决设备运行状态不可观、不可测、无法精准运维设备等问题,构建城市电网无人精益运维模式,推动配网设备运维由“被动抢修”向“主动检修”转变。智能站房监控模块应用后,能够实时开展智能巡视、远程控制,全息感知站内设备状态,有效提升了配网端的运维效率。截至目前,模块内已接入开关站房225座,采集数据9000余万条,站房运维人员数量也从84个精简到67个。

智能站房监控平台

中端发力 优化调度协同


具备可靠可控的物理网架基础和稳定安全的通信通道后,绍兴尝试对配电网运行模式开展探索。
2023年8月,在浙江建设新型电力系统示范区的背景下,国网绍兴供电公司在新昌试点投用智能体,引入人工智能思考决策,与电网负荷预测、潮流推演相融合,构建主配一体集群化智能自治调控体系,通过自动适配电网运行方式,实现区域电网新能源就近消纳最大和负载均衡最优。
“新昌从地理位置和组织架构上都是试点的最优选择。”国网绍兴供电公司电力调度控制中心副主任祁炜雯介绍,新昌全县以山区电网为主,并且在城区有工业区、居住区等用电特性显著的区域,最适宜作为典型的山区县级示范场景。
国网绍兴供电公司将新昌电网依照用电特性、电源分布等特征划分为七大集群。“我们构想每个集群就是一个坚强的局部电网,智能体充当了集群内的高效调节手段,使集群电网可以自治。实现自治的集群未来可以加入更大规模的集群,配备更高阶的智能体。”祁炜雯说。
新昌梅澄集群内工业用户多,用电量大;与之接壤的回山则是新昌清洁能源的“大粮仓”,光伏、水电等可开发清洁能源容量超过了50兆瓦,以农业负荷为主,夏季负荷相对低。迎峰度夏期间,梅澄工业集群与回山农业集群的特征被进一步凸显,正是训练智能体的好时机。

在新昌回山区区域建设的集中式光伏项目|张馨月 摄
8月23日11时36分,新昌电力调度大厅内,回山集群的智能体预测:集群内的光伏发电出力将在未来15分钟内持续增长。与之联动的梅澄集群智能体据此预判,从回山集群输入梅澄集群的功率将升高,随即推送策略:请梅澄集群调整下一时刻运行方式,平衡主变负载,缓解远端重载情况。
当值调度员祝勇一键执行了该策略。11时39分,梅澄集群潮流分布得到优化,10千伏线路损耗从5.03%下降到3.79%,这意味着运行方式更为经济,同时,主变负载率均下降到75%以下,重载情况也获得缓解。
回山与梅澄两个集群的互济,是源荷灵活互动的印证。
试点的目的,是探索改革的实现路径和实现形式,为改革提供可复制可推广的经验做法。当前,回山与梅澄两个集群的智能体已在常态化运行。国网绍兴供电公司计划,2025年在柯桥马鞍工业园区、滨海工业园区等产业集聚区和台区重载率较高的地方,应用智能体,通过源网荷储多元协同调控及多向互动的方式,解决主变重过载等问题。
终端提质 优化末端治理


低压台区作为供电网络的末端,是连接千家万户、保障供电服务的“最后一公里”。

莼塘西村,与袜子产业链相关的生产小作坊有27家,主要集中在小屋村中、小屋村东两个台区内。因袜业的用电设备容量较低,这些小作坊均以低压方式接入电网,导致部分变压器“力不从心”,最高负载率屡屡预警。

“负载过高,传统的方式就是增容、新设变压器或者分流。”草塔供电所所长王彬坦言,这些村庄通常已按规定最大容量的变压器配置,不具备增容条件;同时,由于村内道路狭窄,政策处理难是共性问题。

而低压柔性互联成套装置,打破传统配电变压器供电台区独立运行的方式,实现供电能力的相互支援,有效解决五个台区不同时段负荷不均、局部负荷过高的问题,在线路计划检修或故障停电时也可以通过负荷快速转供。

今年8月,国网绍兴供电公司在大唐街道莼塘西村对瑞稻、环洲、小屋村东、小屋村中和草智等5个低压台区试点投用首套低压柔性互联成套装置。

9月13日正午,在秋老虎影响下,高温所需的生活用电叠加工商业生产用电,小屋村中负载过高,其余4个台区通过装置向其输送供电能力100千瓦,使小屋村中变供电能力从400千瓦变为500千瓦,负载率便从92%下降到76%,既避免了变压器超载,又提高了临近变压器的利用率。

除此之外,为推进源网荷储一体化,国网绍兴供电公司在柔性互联装置的直流引出端接入光伏、储能、充电桩等直流源荷,着力末端电力存储,构建台区光储充一体化示范场景,提升台区智能融合终端实用化水平。

国网绍兴供电公司工作人员在储能电站内巡检电池运行的状态|童程摄
配电网每一个环节都深深影响着供电质量。兴华芯(绍兴)半导体科技有限公司厂务负责人章小君对此深有同感。“我们企业对供电可靠的要求非常高,可以说是极其苛刻的,把项目放在绍兴,一定程度上也表明了我们非常信任当地的供电水平。”章小君说。

今年4月,杭绍临空经济一体化发展示范区绍兴片区的“兴华芯”半导体光罩首张样片问世,项目投产后预计年产3.6万片半导体光罩,可实现年销售17亿元。

芯联越州集成电路制造(绍兴)车间|绍兴市委宣传部 提供

不断在实践中前行,不断在试错中摸索。国网绍兴供电公司以“高水平的安全、高质量的发展、高水平的保供、高标准的服务”为目标,全力开展现代智慧配电网综合示范区建设,推动设备智能化、平台专业化、运维智慧化、管理集约化,统筹提升源网荷储协同互动水平,奔着“提升用户电力获得感”的终极目标,向着柔性灵活、智慧融合的方向压茬演进。

供稿

绍兴公司 吴琪 陈雨佳 章建斌 陈天恒

编辑

邓通

校对

朱斐白 范艺涵

浙电e家
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