基于新型城鎮(zhèn)化的配電網(wǎng)規(guī)劃建設實施路徑

伍小兵

（廣西電網(wǎng)有限責任公司梧州供電局，廣西 梧州 543000)

2022年，國家相繼印發(fā)《2022年新型城鎮(zhèn)化和城鄉(xiāng)融合發(fā)展重點任務》和《關于推進以縣城為重要載體的城鎮(zhèn)化建設的意見》，將深入推進新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略，這對配電網(wǎng)的規(guī)劃、需求側管理、發(fā)電側與需求側之間的互動等方面都提出了新的思路與挑戰(zhàn)[1]。一方面，新型城鎮(zhèn)化對配電網(wǎng)提出智能化和協(xié)同化的新要求，強調城鎮(zhèn)化發(fā)展向質量型轉變，主要體現(xiàn)在現(xiàn)代供電服務體系上的公共服務的均等化，而供電服務是公共服務的重要內容。另一方面對配電網(wǎng)的智能化和數(shù)字化提出新要求，如加速配電自動化有效覆蓋和實現(xiàn)配網(wǎng)自愈[2]。

某城市的中心城區(qū)被列為廣西電網(wǎng)公司的新型城鎮(zhèn)化配電網(wǎng)轉型示范區(qū)，要求以供電可靠性為總抓手，以配電自動化實用化建設和配網(wǎng)故障自愈為突破口，全力推進數(shù)字配網(wǎng)試點建設，滿足新型城鎮(zhèn)化的配電網(wǎng)和支撐新型電力系統(tǒng)構建的需求。

1 建設現(xiàn)狀

1.1 基本情況

該地區(qū)東鄰廣東，坐擁珠江干流—西江黃金水道，全市總面積1.26萬km2，戶籍人口352萬人，其中常住人口306萬人。中心城區(qū)示范區(qū)主要包括市區(qū)在內的兩個行政區(qū)。根據(jù)該市“十四五”規(guī)劃綱要，未來將大力發(fā)展平臺經(jīng)濟、共享經(jīng)濟、創(chuàng)意經(jīng)濟、流量經(jīng)濟，構建“生產(chǎn)服務+商業(yè)模式+金融服務”的數(shù)字化生態(tài)體系。推動數(shù)字社會、數(shù)字政府建設，提升公共服務、社會治理等數(shù)字化、智能化水平。

1.2 指標情況

城區(qū)供電用戶數(shù)24.73 萬戶，10 kV 及以下用戶的最高負荷約19 萬kW，共有220 kV 變電站4 座，110 kV變電站11座，形成以220 kV站為核心輻射的110 kV雙電源主網(wǎng)架。10 kV公用線路158回，總長1358 km，公用配變1150臺，“三遙”柱上自動化開關225臺，智能開閉所30臺，電纜化率54.41%，架空線路絕緣化率48.71%，環(huán)網(wǎng)率79.74%，可轉供電率79.11%，配電自動化有效覆蓋率70.21%，網(wǎng)絡接線標準化率88.6%，線路平均分段數(shù)3.22，配網(wǎng)不停電作業(yè)化率71.6%，架空業(yè)擴帶電作業(yè)化率100%，具有的配電網(wǎng)架及自動化基礎較好。

1.3 存在的問題

配網(wǎng)網(wǎng)架方面：城區(qū)配網(wǎng)網(wǎng)架非典型接線多，在推進配電自動化自愈功能建設過程中，受非典型接線的網(wǎng)架問題影響，現(xiàn)有配網(wǎng)公用線路不具備建設自愈功能條件的占多數(shù)。同時部分電纜平均已運行20多年、局部故障漸多，電纜在線監(jiān)測/預警功能缺失，造成配電運維、故障查找的困難加大與被動式搶修。

數(shù)字化轉型方面：“云大物移智”新數(shù)字化技術應用較低，調度自動化、配網(wǎng)自動化與現(xiàn)有安全生產(chǎn)、GIS、營銷、計量等業(yè)務系統(tǒng)之類依然存在數(shù)據(jù)互通壁壘，可視化展示等方面還有所欠缺。

配電自動化實用化方面：配電自動化設備運維管理水平不高，自動化基礎臺賬數(shù)據(jù)質量不高，運維人員對臺賬維護重視程度不足、自動化終端消缺不及時、基礎臺賬數(shù)據(jù)欠完整、異動后未能更新臺賬，無法為后續(xù)的運維、立項改造、規(guī)劃建設等提供依據(jù)。

營銷服務方面：用戶獲得電力不夠高，用戶辦電便捷程度還有較大提升空間，政務數(shù)據(jù)接口還未真正打通，低壓用戶接入隨意性大，導致臺區(qū)三相負荷失衡現(xiàn)象常有發(fā)生。在用電檢查方面，用戶用電問題發(fā)現(xiàn)、監(jiān)控、督促、處理不及時，用戶故障出門次數(shù)偏多，嚴重影響供電可靠性。

2 建設目標與指標

2.1 建設目標

結合上述電網(wǎng)基本情況、指標現(xiàn)狀和存在的問題，提出以供電可靠性為總抓手，以數(shù)字技術推動傳統(tǒng)配電網(wǎng)升級，全面分析并用好用活存量裝備，結合實際及發(fā)展需要、做好增量數(shù)字配電裝備規(guī)范管控，提升裝備智能化水平。圍繞“智能、安全、可靠、綠色、高效”目標，聚焦故障自愈和配電自動化實用化建設，優(yōu)先打造感知層，優(yōu)化完善網(wǎng)絡層，承接布置平臺層，深度開發(fā)應用層，以數(shù)據(jù)要素推進配網(wǎng)業(yè)務管理模式變革，力爭實現(xiàn)配網(wǎng)運行透明、管理穿透、精準客服，提升該地區(qū)的“獲得電力”水平，優(yōu)化電力營商環(huán)境，推進現(xiàn)代供電服務體系建設，為南網(wǎng)西部地區(qū)數(shù)字配電建設提供“案例”。

2.2 建設指標

綜合考慮推動電網(wǎng)數(shù)字化轉型、推進電網(wǎng)與數(shù)字基礎設施融合。至2025 年，用戶平均停電時間（低壓）小于1 h/戶，供電可靠率99.99%、10 kV 可轉供率95%、配電自動化有效覆蓋率100%、配電自動化自愈線路覆蓋率70%、不停電作業(yè)率85%、無人機自主巡航覆蓋率100%，在市區(qū)應用全領域配網(wǎng)管理支持平臺，實現(xiàn)跨專業(yè)的可觀、可測、可控的數(shù)字配網(wǎng)，感知“停電在哪里、負荷在哪里、“低電壓”在哪里、風險在哪里、線損在哪里”。在2023年實現(xiàn)南網(wǎng)新型城鎮(zhèn)化建設階段性目標，建成地市供電局全域數(shù)字配電網(wǎng)。

此外，結合實際，從標準化、智能化、實用化、均等化共4 個維度提出16 項關鍵指標，以此量化新型城鎮(zhèn)配電網(wǎng)的建設目標。如表1所示。

表1 某地區(qū)新型城鎮(zhèn)化配電網(wǎng)指標 %

3 建設思路與實施路徑

3.1 總體思路

“十四五”期間，該市中心城區(qū)圍繞“1264”的數(shù)字配電網(wǎng)建設工作思路：“1”即一個目標，在西部率先建成地市供電局全域數(shù)字配電網(wǎng)，用戶可靠供電服務水平達到“國內一流”。

“2”即兩個階段，第一階段為2021 年至2023年，主要建設目標為夯實網(wǎng)架基礎，推廣主站自愈功能建設，配網(wǎng)自愈功能覆蓋率50%，基本建成數(shù)字配電，初步實現(xiàn)數(shù)字配網(wǎng)管理平臺應用，實現(xiàn)南網(wǎng)新型城鎮(zhèn)建設目標。實現(xiàn)配網(wǎng)重點設備態(tài)勢感知全面覆蓋，配網(wǎng)業(yè)務全面實現(xiàn)數(shù)字化及流程動態(tài)優(yōu)化，建立業(yè)務高效運轉體系，支撐企業(yè)高效運營。第二階段為2024年—2025年，配網(wǎng)自愈線路覆蓋率70%，全面建成數(shù)字配電，能應用全領域數(shù)字配網(wǎng)管理平臺，實現(xiàn)跨專業(yè)的可觀、可測、可控的全域數(shù)字配電網(wǎng)。建成開放共享的數(shù)字配電，實現(xiàn)數(shù)字應用智慧化，全面支撐配電生產(chǎn)、營銷、調度、規(guī)劃、安全業(yè)務管理升級，融入“數(shù)字政府”建設。

“6”即六個重點提升分別為網(wǎng)架完善提升、智能裝備提升、數(shù)字化提升、智能運維提升、營銷服務提升、人才培養(yǎng)提升，包括夯實主網(wǎng)架基礎、加速配電網(wǎng)格化管理、核心城區(qū)高可靠性建設、配電線路自愈建設、智能配電房智能臺區(qū)建設、無人機巡應用、數(shù)字配網(wǎng)管理平臺等22個重點建設任務。

“4”即四個保障機制，組織保障和考核督辦、建設聯(lián)合專班、強化資源保障、政企協(xié)同內外協(xié)調。

3.2 重點任務

3.2.1 網(wǎng)架完善提升

加快主網(wǎng)建設，夯實主網(wǎng)架基礎。結合“十四五”電網(wǎng)規(guī)劃及修編，不斷完善主網(wǎng)架結構。加快推進220 kV和110 kV送變電工程建設、建成以4座220 kV站為支撐的110 kV骨干網(wǎng)架，完善優(yōu)化典型接線，為新型城鎮(zhèn)化進程提供堅強用電保障。

加速網(wǎng)格化管理，強化配網(wǎng)網(wǎng)架。結合推進中低壓配電網(wǎng)管理優(yōu)化提升，加速城區(qū)中低壓配網(wǎng)規(guī)劃，全面梳理當前城區(qū)配電網(wǎng)接線方式和規(guī)劃項目，以提高可轉供電率為目標，將城區(qū)細分為18個供電網(wǎng)格，逐個細化每個網(wǎng)格的現(xiàn)狀及優(yōu)化接線方式，逐步將當前多電源多聯(lián)絡的接線方式精簡為“2-1”“3-1”接線模式。

圖1 新型城鎮(zhèn)化配電網(wǎng)建設框架

推動核心城區(qū)高可靠性建設。以提高核心區(qū)域供電可靠性為目標，推進電纜線路自愈建設，在市委市政府核心區(qū)域試點建設高可靠性示范配網(wǎng)，增加電源點，強化網(wǎng)架，采用“3-1”接線方式，試點基于光纖或無線的分布式配電保護自愈，配電自動化按照“分布式配電保護自愈”模式，配置“三遙”開關，采用光纖或無線通信，配置發(fā)電車快速接入裝置，實現(xiàn)快速就地隔離和自愈，并探索此種模式的建設、運維管理套路。

3.2.2 智能裝備提升

加速建設智能變電站、智慧線路及應用。在城區(qū)建設一批智能變電站、智慧線路，提升主網(wǎng)智能化裝備水平。有序推進智慧線路建設，探索研究智能輸電運行監(jiān)控指揮平臺以及平臺間的信息互聯(lián)互通，同步推進精確故障測距終端部署，形成規(guī)模化應用效應，實現(xiàn)快速、有效精準定位，縮小故障范圍。

全力推進配電自動化建設與自愈功能應用。綜合考慮地區(qū)發(fā)展需求、配電網(wǎng)網(wǎng)架結構及一次設備裝備水平，按照“建一回成一回”的原則，因地制宜選擇“就地+集中”為主的配電自動化技術路線，差異化開展配電自動化建設。至2025年逐步延伸配電自動化覆蓋面，實現(xiàn)中壓電網(wǎng)各配電自動化三遙節(jié)點、分布式電源、儲能裝置站點、電動汽車充換電站、重要配電房等位置的有效覆蓋。

穩(wěn)步推進智能配電房、智能臺區(qū)建設。全面梳理在運配電數(shù)字存量設備的應用水平及其對配電業(yè)務的支撐水平，按照“優(yōu)存劣汰”原則，分類、分級評估存量設備智能化水平和實效性，針對好用、易用、實用、有效支撐業(yè)務水平的裝備，持續(xù)強化運維水平，確保業(yè)務支撐能力；針對時效性差、運維工作量大、缺陷多的裝備，逐步進行淘汰。新建臺區(qū)全部按智能臺區(qū)V3.0 標準建設，并將新建臺區(qū)、配電房接入公司統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)臺區(qū)、配電房運行情況和周邊環(huán)境的可感、可觀、可測。

3.2.3 數(shù)字化提升

有序開展數(shù)字配網(wǎng)管理平臺建設，實現(xiàn)數(shù)字化場景應用。依托南網(wǎng)公司電網(wǎng)管理平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺，整合計量自動化、電壓監(jiān)測及生產(chǎn)、營銷、調度系統(tǒng)等業(yè)務域數(shù)據(jù)，獲取配電變壓器狀態(tài)數(shù)據(jù)，合理依托智能電能表數(shù)據(jù)擴大電壓監(jiān)測范圍。結合低壓臺區(qū)拓撲結構完善以及故障信息的采集，實現(xiàn)故障的快速準確定位以及故障研判，建成網(wǎng)區(qū)配網(wǎng)監(jiān)控指揮平臺，實現(xiàn)全域配網(wǎng)線路、智能開關、臺區(qū)運行狀態(tài)可觀可測及部分設備可控，宏觀+微觀實時智能展示負載、電壓、故障點、停電情況、現(xiàn)場終端運行狀態(tài)，并根據(jù)配網(wǎng)運行狀態(tài)感知數(shù)據(jù)，完成配網(wǎng)運行方式優(yōu)化、線損計算、運行臨界預警等高級輔助決策。

開展配電通信技術研究應用。結合新增智能配電房、智能臺區(qū)建設，推廣建設配電智能網(wǎng)關，利用智能電能表、集中器等計量裝置的數(shù)據(jù)采集及智能處理能力，推動計量裝置與配電智能網(wǎng)關的融合，加強計量數(shù)據(jù)與配網(wǎng)數(shù)據(jù)的融合應用，為精準用戶服務和生產(chǎn)業(yè)務提供有力支撐。結合地區(qū)網(wǎng)架特點、環(huán)境特點，持續(xù)以4G公網(wǎng)為配網(wǎng)自動化、智能化設備主要通信方式，在條件成熟區(qū)域，有序開展5G公網(wǎng)通信試點。

完善和拓展配網(wǎng)自動化主站。完善配網(wǎng)自動化主站配變狀態(tài)監(jiān)視、指標綜合展示等功能，提高配變信息匹配率。在系統(tǒng)端，不斷優(yōu)化主站圖模管理模式，推進城區(qū)圖模整改工作，提高圖模與終端信息關聯(lián)的時效性，便于遙控及自愈的應用。試點開展配電電纜線路主站集中型自愈模式建設，2023年實現(xiàn)配網(wǎng)主站與主網(wǎng)主站OCS系統(tǒng)的無縫對接，實現(xiàn)主站秒級精確定位故障，min 級迅速恢復非故障區(qū)域供電，提升城區(qū)電纜線路自動化自愈能力。

3.2.4 智能運維提升

加快推進配電無人機巡應用。全面推廣多旋翼無人機飛巡在配網(wǎng)線路的應用，常態(tài)化開展配網(wǎng)線路無人機飛巡作業(yè)，2022 年試點完成2 回配網(wǎng)線路“自主巡航+三維建模”應用，總結一套可復制的方案，為下一步開展配網(wǎng)線路高效、智能運維奠定基礎，2025年實現(xiàn)無人機自主巡航覆蓋率100%。

推廣智慧安監(jiān)系統(tǒng)應用。應用智慧安監(jiān)系統(tǒng)，線上線下結合，實現(xiàn)作業(yè)風險“連續(xù)實時監(jiān)控，事后大數(shù)據(jù)分析，持續(xù)改進”的轉變。實現(xiàn)線上全時段開展作業(yè)安全監(jiān)督檢查，加強違章大數(shù)據(jù)管理與分析應用，及時預警違章數(shù)量突增的班站所、施工單位，提前開展現(xiàn)場安全風險防控。

試點電纜附件在線監(jiān)測應用。應用自主的某相關科技項目成果，在電纜附件加裝無源監(jiān)測裝置，通過監(jiān)測電纜附件處運行溫度、局放數(shù)據(jù)，實時監(jiān)測電纜附件劣化情況，提前發(fā)出警示，提前處理潛在缺陷，降低電纜故障率，提高電纜線路供電可靠性。2023年完成核心區(qū)所有電纜附件的在線監(jiān)測。

推行配電智能運維。基于南網(wǎng)智能配電網(wǎng)數(shù)據(jù)全域感知共享，和設備狀態(tài)體系評價，有序實現(xiàn)設備風險評價和差異化運維策略系統(tǒng)自動生成，實現(xiàn)運維檢修向主動差異化運維轉變。

優(yōu)化數(shù)字配電管理制度和標準體系。在原運維管理模式基礎上，結合對數(shù)字配網(wǎng)的管理要求，修編本供電局配網(wǎng)管理相關制度、現(xiàn)場作業(yè)指導書，總結提煉配網(wǎng)網(wǎng)智能化建設改造在調試、驗收、日常巡維、運行分析、設備檢修等全流程的管理經(jīng)驗。

3.2.5 營銷服務提升

加快提升獲得電力服務水平。依托“南網(wǎng)在線”互聯(lián)網(wǎng)平臺，豐富數(shù)字化技術手段深化應用，打通政務數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)用戶“零資料辦電”，進一步提高用戶辦電便利度。同時加強用戶訴求管控，提高用戶問題解決效率。

加速供電服務前端現(xiàn)代化。構建敏捷前臺，推動全營銷業(yè)務向“互聯(lián)網(wǎng)+移動終端作業(yè)”數(shù)字化模式轉變，運用定位導航、圖像識別、藍牙打印、智能接入等新型數(shù)字技術，實現(xiàn)用戶服務前端無縫融合，線上線下需求集中對接，用戶需求快速響應。

推動基礎服務渠道換代升級。開展智慧營業(yè)廳示范項目建設，充分運用智能AI識別、智能語音交互等手段，進一步提升基礎服務渠道智能化水平，實現(xiàn)智能優(yōu)化引導、簡單咨詢查詢機器替代、用戶訴求智慧應答，努力提升用戶線下服務體驗。

推進高級量測體系建成應用。推進新一代高級量測體系建設，采用推廣寬帶載波、5G通信、eSim等先進技術，提高終端采集效率。深入推進低電壓重過載臺區(qū)可視化監(jiān)測、專變遠程智能費控應用，深化自動變戶識別、臺區(qū)線損智能診斷、停電自動上報等高級應用場景。

加快實現(xiàn)用戶全方位服務數(shù)字化轉型。引導用戶開展智能用電設備升級改造，全面提升用電管理基礎水平，有效協(xié)同、整合生產(chǎn)、營銷、基建等專業(yè)，進一步豐富用戶用電檢查手段，及時準確發(fā)現(xiàn)用戶用電問題及隱患，全面提升用電管理基礎水平。

促進分布式新能源快速接入及高效就地消納。在城區(qū)積極跟蹤政府動態(tài)，主動與屋頂分布式電源建設方溝通，對分布式新能源建設熱點區(qū)域（如大型工商業(yè)屋頂光伏）電網(wǎng)進行升級改造，試點布置臺區(qū)或開關箱為分布式電源提供并網(wǎng)點，解決新能源的接入、消納問題。

3.2.6 人才培養(yǎng)提升

創(chuàng)新工作室人才培養(yǎng)。以在生產(chǎn)、營銷、調度等各領域的創(chuàng)新工作室為中樞紐帶，培養(yǎng)各層級的技術和技能人才。依托創(chuàng)新工作室，在新型電力系統(tǒng)發(fā)展、配網(wǎng)自動化提升、高可靠性保供電、配網(wǎng)電纜在線運維監(jiān)測等方向上申報一批科技項目和創(chuàng)新項目，打造高素質人才梯隊，建設創(chuàng)新和研究型技術隊伍。

配網(wǎng)數(shù)字化隊伍建設。成立數(shù)字化配電網(wǎng)技術攻關小組，承接城區(qū)電纜型配電自動化和自愈技術路線和難點突破。以配電自動化班為核心，在供電分局層面成立配電自動化專項工作小組，全面保障城區(qū)開展配網(wǎng)數(shù)字化轉型提升的巡視維護、故障分析及科技創(chuàng)新項目等工作開展。從新員工入企開始，對其培訓和梳理指導數(shù)字化電網(wǎng)思想建設，加入各創(chuàng)新工作室和攻關小組中逐步歷練成才，為數(shù)字化電網(wǎng)建設儲備階梯人才。

4 結束語

國家提出新型城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略，給配電網(wǎng)的規(guī)劃建設提出了新的要求。本文以南方某地區(qū)為案例，通過對該地區(qū)的電網(wǎng)指標現(xiàn)狀和存在的問題統(tǒng)籌分析，提出標準化、智能化等4 個維度的16 項可量化的新型城鎮(zhèn)化配電網(wǎng)指標。從網(wǎng)架完善、智能裝備等6 個方面進行系統(tǒng)性的分析研究，進而有針對性地提出與其適應性并重的重點任務舉措，為新型城鎮(zhèn)化配電網(wǎng)的規(guī)劃建設與實施提供了方向。能有效推進新型城鎮(zhèn)化配電網(wǎng)示范區(qū)的高起點、高標準建設進程，同時可有效促進供電企業(yè)的規(guī)劃建設管理提升和人才培養(yǎng)提升。