雄安新區電網(wǎng)建設展望

設立雄安新區，是黨中央作出的重大歷史性戰略選擇，是深入推進(jìn)京津冀協(xié)同發(fā)展的重大決策部署。國家電網(wǎng)公司研究提出將雄安新區電網(wǎng)打造成為“綠色低碳、智慧高效、友好便捷、堅強可靠”的國際一流綠色智能電網(wǎng)的發(fā)展目標，使雄安新區電網(wǎng)成為大型城市電網(wǎng)示范的旗幟、智慧城市配用電系統的標桿、供電服務(wù)優(yōu)質(zhì)普惠的典范、能源消費清潔高效的品牌，主要指標達到世界領(lǐng)先水平。

目前，傳統配電網(wǎng)存在的問(wèn)題主要包括三個(gè)方面：

一是可靠性指標較低，不滿(mǎn)足雄安新區起步區供電可靠性達到6個(gè)9（99.9999%）的要求。傳統配電網(wǎng)網(wǎng)架結構薄弱、自動(dòng)化水平低、設備技術(shù)性能落后、停電檢修時(shí)間長(cháng)，供電可靠性指標與世界先進(jìn)水平仍有較大差距。

二是線(xiàn)損較大，不符合綠色低碳發(fā)展目標。受管理水平、技術(shù)水平以及設備性能落后等因素影響，傳統配電網(wǎng)線(xiàn)損率指標仍然較高。

三是運行模式為單向供需模式，不符合智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢。傳統配電網(wǎng)基本是以供方主導、單向輻射狀供電為主，它與輸電網(wǎng)、用戶(hù)之間是自上而下的單向供需關(guān)系。隨著(zhù)可再生能源和分布式能源的不斷滲透，以分布式可再生能源和微電網(wǎng)為重點(diǎn)的多元電力供應系統將逐漸改變傳統配電網(wǎng)的形態(tài)，配電網(wǎng)與輸電網(wǎng)、用戶(hù)之間形成雙向、互動(dòng)的供需關(guān)系。傳統配電網(wǎng)無(wú)論網(wǎng)架結構還是自動(dòng)化水平都不能滿(mǎn)足多電源、雙向潮流、環(huán)網(wǎng)供電的特征。

一、堅強網(wǎng)架結構

根據雄安新區發(fā)展需要和可靠性要求，確定協(xié)調發(fā)展、安全堅強的網(wǎng)架目標，需選用可靠性高、技術(shù)成熟的網(wǎng)架結構，通過(guò)對比國際先進(jìn)配電網(wǎng)網(wǎng)架結構，考慮新區特點(diǎn)，兼顧經(jīng)濟效益分析、電網(wǎng)經(jīng)濟性和可靠性，可選擇新加坡“梅花”狀網(wǎng)架結構。

500千伏電網(wǎng)形成雙環(huán)網(wǎng)，220千伏電網(wǎng)形成相對獨立的供電分區，區內成環(huán)，區間相互支援，符合N—2原則。10千伏配電網(wǎng)參考新加坡以變電站為中心的花瓣形接線(xiàn)，即同一個(gè)雙電源變壓器并聯(lián)運行的變電站每?jì)苫仞伨�(xiàn)構成環(huán)網(wǎng)，閉環(huán)運行。不同變電站的花瓣間設置備用聯(lián)絡(luò )（1~3個(gè)），開(kāi)環(huán)運行，兩個(gè)環(huán)網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò )處為最重要的負荷所在，每個(gè)花瓣狀配電網(wǎng)的負載率控制在不超過(guò)50%，充分考慮N—1原則，重要用戶(hù)實(shí)現N—2原則。為了滿(mǎn)足運行需求，線(xiàn)路站點(diǎn)上都配置斷路器和光纖縱差保護，當線(xiàn)路任一段發(fā)生故障時(shí)，其兩端站點(diǎn)的光纖縱差保護動(dòng)作瞬時(shí)切開(kāi)故障區域，非故障區域不受影響。該網(wǎng)架結構特點(diǎn)是合環(huán)運行，依靠全站點(diǎn)配置斷路器和光纖縱差保障電網(wǎng)安全穩定運行，供電可靠性非常高，但線(xiàn)路較長(cháng)、投資較大，對于雄安新區要求供電可靠性高的地區可以應用。

二、智能配電系統

隨著(zhù)大量分布式電源、多元負荷并網(wǎng)將使配電系統發(fā)生根本性變化，配電網(wǎng)將從單純的電力分配網(wǎng)絡(luò )，向服務(wù)終端能源消費的能源信息一體化綜合基礎設施擴展。各類(lèi)分散的智能終端、新能源設備、用電設備逐漸接入配電系統，形成能源、信息、業(yè)務(wù)雙向流動(dòng)網(wǎng)絡(luò )，配電網(wǎng)從電網(wǎng)本體拓展到包含能源轉化和利用的智能系統，配電網(wǎng)的結構形態(tài)、設備形態(tài)、運行形態(tài)、運維模式都面臨一系列技術(shù)創(chuàng )新需求。

為適應配電網(wǎng)功能發(fā)生深刻變化，積極開(kāi)展智能配電系統應用研究，實(shí)現配電自動(dòng)化系統測量數字化，利用先進(jìn)的傳感技術(shù)進(jìn)行數字化測量，為實(shí)現信息化打下基礎；控制網(wǎng)絡(luò )化，對配網(wǎng)各種設備、分布式電源實(shí)現基于網(wǎng)絡(luò )的控制和管理；狀態(tài)可視化，使設備狀態(tài)和電網(wǎng)運行狀態(tài)可觀(guān)測；功能和結構一體化，優(yōu)化配網(wǎng)設備功能，實(shí)現設備與系統有機結合；信息互動(dòng)化，信息網(wǎng)絡(luò )與物理系統高度融合，現實(shí)調度、設備運管及用戶(hù)之間的互動(dòng)。

一是堅持“可靠性、安全性、先進(jìn)性”原則，建設智能配電自動(dòng)化系統，實(shí)現配電網(wǎng)智能故障處理、智能自愈，支撐各層級數據縱、橫向貫通以及分層應用，支撐配電網(wǎng)狀態(tài)感知、數據融合、智能決策。

二是建設統一云平臺，利用云存儲、云計算、大數據等技術(shù)，實(shí)現配電網(wǎng)全業(yè)務(wù)數據的可視化展示、在線(xiàn)分析和輔助管理，實(shí)現風(fēng)險預警和薄弱點(diǎn)透視，支撐配電網(wǎng)狀態(tài)感知、數據融合、智能決策，為配電網(wǎng)精益管理和精準投資奠定基礎。

三是建設源—網(wǎng)—荷協(xié)調控制系統，主動(dòng)應對雄安新區分布式電源、多元負荷快速廣泛應用所帶來(lái)的系統運行復雜性，實(shí)現網(wǎng)—源—荷—儲協(xié)調控制，提升電網(wǎng)運行的自動(dòng)控制水平，保障電網(wǎng)整體安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行。

三、智能配電裝備

圍繞在雄安新區建設智能、高效、可靠、綠色電網(wǎng)的要求，按照“成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)、節能環(huán)�！钡脑瓌t，優(yōu)先選擇技術(shù)成熟、質(zhì)量可靠的設備，加強智能裝備研究及應用。

一是落實(shí)資產(chǎn)全壽命周期成本理念。優(yōu)先選用國內外知名企業(yè)技術(shù)成熟、質(zhì)量可靠的設備，確保主要一、二次設備全壽命周期內不改造。注重設備節能降耗、兼顧環(huán)境協(xié)調，采用技術(shù)成熟、免（少）維護、低損耗、具備可擴展功能的設備。設備選型一步到位，設備選型和配置利于設備狀態(tài)檢修和不停電作業(yè)。

二是加強智能裝備研究及應用。在經(jīng)試點(diǎn)驗證技術(shù)成熟、設備可靠的基礎上，在雄安新區積極開(kāi)展新技術(shù)、新材料、新設備的應用，提升設備本體智能化水平，推行功能一體化、設備模塊化、接口標準化。智能配電裝備主要包括變電站、開(kāi)閉所、線(xiàn)路、配電臺區等環(huán)節的各類(lèi)智能終端、智能配電開(kāi)關(guān)、智能變壓器等。

智能配電裝備集常規的數據采集、控制和保護等多功能為一體，并采用狀態(tài)傳感器、電子互感器，具有狀態(tài)感知和信息傳輸的功能，為配電設備優(yōu)化檢修、配電運行控制等提供決策支持。

智能配電裝備應滿(mǎn)足一體化設計原則，具有一、二次融合、性能可靠、功能模塊化、接口標準化等特點(diǎn)，主要技術(shù)包括智能配電開(kāi)關(guān)一、二次融合技術(shù)、自適應符合的配電變壓器技術(shù)、智能配電臺區技術(shù)、即插即用的智能配電終端技術(shù)等。

四、智能運維技術(shù)

積極推動(dòng)雄安電網(wǎng)差異化狀態(tài)檢修和帶電作業(yè)，在各個(gè)變電站之間采用高速寬帶通信系統，利用智能監控設備進(jìn)行自適應控制，減少電能質(zhì)量問(wèn)題，提高供電可靠性。

一是提高綜合管廊和電纜管廊運維水平。利用電纜感溫光纖和測溫接頭、隧道環(huán)境監測裝置、變電站在線(xiàn)監測裝置、隧道無(wú)線(xiàn)通信系統等，在綜合管廊和電纜管廊建設電纜及隧道狀態(tài)監測系統，完善設備狀態(tài)檢測體系，實(shí)現隧道環(huán)境狀態(tài)和電纜運行工況的實(shí)時(shí)監測、動(dòng)態(tài)評估和災害預警。

二是應用小型化導航智能巡檢機器人和無(wú)人機巡檢技術(shù)，建立具備巡檢設備自動(dòng)定位和跟蹤、巡檢的全過(guò)程數字化記錄、在線(xiàn)智能診斷缺陷等功能的智能巡檢系統，對輸變電設備進(jìn)行無(wú)人化巡檢。

三是加強帶電作業(yè)技術(shù)推廣和應用，實(shí)現“能帶電，不停電”檢修作業(yè)，提高供電可靠性指標。

雄安新區是綠色智慧新城、創(chuàng )新開(kāi)放高地，電網(wǎng)建設需充分考慮“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，微電網(wǎng)和綜合能源供應等新課題，實(shí)現網(wǎng)架再優(yōu)化、裝備再升級、功能再提升，吸收最領(lǐng)先的理念、應用最先進(jìn)的技術(shù)，為雄安新區提供智能、高效、可靠、綠色的電力保障。