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上海城市供电可靠性率先跻身国际领先行列

2022年01月10日 10阅读 来源:解放日报

文/任翀 顾炜程 

12月18日,国家电网公司在上海发布信息:截至11月,上海电网今年以来全域供电可靠率达99.992%,创历史最好水平;上海市区电网供电可靠率达到99.9991%,在国内地市级电网中首次实现整体可靠性指标“五个9”(即99.999%以上)的突破,率先跻身国际领先行列。

“五个9”是冷冰冰的数字,但对国网上海电力的客户来说,却是电力的温度:生活生产中的停电越来越少了,用电的体验越来越好了。

电力运行是经济发展的晴雨表和温度计,更是社会经济发展的基石。近三年来,国网上海市电力公司定位于“世界看中国电力的窗口”,加快电网规划、管理理念和作业方式的深度变革,逐步建立完善了具有上海特色的电网可靠性提升模式。

韧性电网

故障停电时间“降下来”

国网上海电力在去年供电可靠性指标摘得“全国双第一”(省级第一、重点城市第一)的基础上,今年锚定“五个9”的行业最高标准,扎实推进可靠性提升工程,全面带动电网高质量发展、高效率运行和高品质服务。

就像城市交通基础路网需要科学的架构布局、继而保障城市道路通畅那样,城市电网也需要一个牢靠且四通八达的结构来支撑。这个结构越灵活,输送电能的通路就越多,计划停电的需要就会越少。

“通过管理和技术手段,可以显著减少停电时户数。但要彻底告别计划停电,最终离不开高可靠性电网的建设。”国网上海市电力公司设备部副主任傅晓飞说。

眼下,上海正参照国际一流城市电网发展理念和建设标准所探索的韧性电网,将配电网规划与可靠性提升工作深度融合,从而在上海形成具有前瞻性的、兼具坚强和灵活特质的供电网络。

数据显示,通过不断完善标准化建设、优化电网结构、消除薄弱环节,目前上海电网的结构标准化率已达95%以上。得益于此,今年以来上海电网故障停电发生率同比下降21.3%;而在电网故障事件中,经供电部门实施负荷转移操作,约52%的电力客户可以避免停电。

同时,国网上海电力持续加强设备管理,在上海范围内多轮次开展全绝缘改造、防潮治理等五个故障防治专项行动;采取差异化运维策略,集中力量对重要时段、重要区域开展故障防控,推动电网重复发生故障线路数量同比下降32.05%。

在率先实现“五个9”超高供电可靠性的市区电网,国网上海电力则聚焦电网升级改造,重点探索试点以10千伏开关站为核心节点、双侧电源供电、配置自愈功能的钻石型配网接线方式,大大提升上海中心城区的负荷转供能力和故障自愈能力。

“钻石型配电网”的得名于酷似钻石的接线网络,其特性也与钻石一样,非常坚强:与大部分城市电网所采用的常规双环网结构相比,钻石型配电网在供电可靠性和负荷转供能力方面具有显著的优势。一方面,钻石型配电网可满足检修条件下的可靠持续供电;另一方面,是其在遭遇故障时具备非常强大的“自愈能力”。

据国网上海电力介绍,一旦发生供电故障,钻石型配电网可将传统的以环网站(负荷开关)为核心的接线模式变为以开关站(断路器)为核心,并以国网上海电力组织开发的自愈系统取代传统的配电自动化系统,实现就地采集信息、远方自动执行的自愈策略,从而将故障处理时间由分钟级压缩至秒级。

“我们的目标是,主电网垮不了、配电网不停电。”傅晓飞介绍,“待该电网建成后,上海将有望成为全国首个实现‘停电零感知’的城市。”

今年,上海市区电网结合架空线入地工程等改造项目,共建成投运钻石型双环网15组,推动区域内故障停电发生率同比下降19.8%。随着上海“十四五”电网发展规划的出炉,未来上海每年将新投运50组钻石型双环网,为在超大城市核心区建设兼具经济性、可靠性、适用性、可持续性的配电网树立“上海样板”。

精打细算

不必要的停电时间“找回来”

对上海这样的特大型城市而言,必要的停电检修仍旧少不了,但可以靠缩短停电时间来减少停电对生活生产的影响,并提高供电可靠率。国网上海电力对此创新性地提出“时间资源”理念,严格控制全年停电时户数总额,对全年停电影响采取量化管理、细化分解、限额使用。

“按照预算制,对计划停电时间实行限额管理。”市区供电公司运检部主任朱炯介绍说,“所有员工从自己负责的环节出发,统筹计算,共同将停电的‘水分’拧干。”他进一步阐释说,市区供电公司逆向估算全年可发生的停电时户数,按比例分解后逐月向各部门发放“停电预算”;各部门若在工作中产生计划停电,会消耗限额指标,一旦“余额”耗尽,将接受考核。

“预算制敲响了停电‘大手大脚’的警钟。”市区供电公司项目管理中心客户经理陈震说,“以往那些停电时间安排比较宽裕的项目,都被要求重新优化,以尽可能地压缩停电时间。”

在预算制的指挥棒下,市区供电公司上下共同关注停电时户数这一“预算资源”,积极开展停电时户数的年统筹、月发布、日回顾、周评价、月考核;员工们也纷纷转变以往的工作方式,严格按照专业评估、现场勘查、时户数审批管理三个流程,选择合适的作业方式,精打细算地“花”好每一分钟停电预算时间。

今年4月,市区供电公司开展延吉11-7杆带电调换全绝缘熔丝工作,涉及低压居民184户。通过专业评估和现场勘探,决定采用低压跨接线方式的负荷转移方案,可较传统作业方式少停电2小时,实现低压居民“停电零感知”。

今年以来,类似的带电调换全绝缘熔丝工作总共完成了688套,从而有效减少因小动物触碰、异物飘落、树枝碰线等造成的故障停电。而在全绝缘熔丝更换过程中,国网上海电力综合运行低压跨接转供、发电车接入等方式,形成了具有市区特色的低压负荷转移方案,累计减少因工作而产生的停电13万余千瓦时。

市区供电公司建设部主任陈飞杰介绍:“我们建立了前置审批制度,实行‘能带电、不停电’。没有充分开展不停电作业可行性研究的计划停电,一律不批准。”除了前置审批中的"定向拦截",停电作业的计划排布也变成了一门精细的运筹艺术。市区供电公司统筹辖区内的架空线入地、市政配套、电网建设等施工任务,把原来布局零散、时序随机的工作,重新按照电源路径、作业规模等属性进行归类统筹,力争一块区域集中施工、一次施工解决多个问题,目标是停电范围最小、施工方案最优、停电时户最少。

精细化的管理还体现在施工过程中。市区供电公司通过预到场、预汇报、跟班操作、自备操作等一系列优化衔接、缩短冗余的措施,进一步减少停电时间“跑冒滴漏”的口子:原来的集中午休,改为现场轮流午餐;后道工序的班组,提前来到现场等候施工,减少工序衔接中的时间浪费……用餐、交通、休息时间的“锱铢必较”,显著提升了现场施工效率,使各类现场施工周期缩短近20%,进一步缩短停电时间。

“现在,停电业务链上的工作人员每天都会收到公司剩余停电时户数的短消息。通过优化工作流程,以前一个礼拜的停电时户数,现在两个月都用不完。”陈震说,预算制的效果看得到。据统计,自预算制管理实施以来,市区供电公司计划停电由9569时户降至3398时户,累计压降80.82%。

事实上,为尽可能缩短停电时间,国网上海电力一方面充分应用企业数字化转型成果,开展可靠性模块建设和停电信息的多维分析,提前介入停电管理,提高停电事件研判准确性,尽可能减少单次计划停电对客户的影响。另一方面加强施工现场管控,通过一系列优化衔接、缩短冗余的举措,减少因跑冒滴漏产生的“无效停电”。

统计数据也显示,精打细算有效缩短了停电时间:今年上海电网实施计划停电次数较2018年下降57%;计划停电累计影响6.4万时户,较2018年下降83%;故障停电累计影响4.0万时户,同比2018年下降40%;计划停电占所有停电的比例,由2018年的85%下降为62%。同时,今年上海电网单起计划停电平均影响的时户数较2018年降低75%,计划停电平均持续时长较2018年缩短24%。

不停电作业

“零停电感”越来越普遍

今年3月的一天,青浦区北青公路道路一侧的绿化带内,一台外形酷似科幻电影中“变形金刚”的设备在工作人员操作下,轻松跨越松软的草地。到达工作地点后,几只支撑腿迅速展开,变身为“蜘蛛侠”。在它的帮助下,青浦供电公司带电作业人员用了不到一个小时,就移除了高压电杆上的一个鸟巢,为35千伏线路消除运行隐患。因为没有断电,周边工业园区内近百户企业生产正常,完全不知道刚刚有一个大家伙帮助小鸟搬了家。

这是国网上海电力首次采用全地形带电作业车来消除企业用电隐患。以往,电力部门对这类用电隐患可以采用常规带电作业车。但此次需摘除的鸟巢位置较为特殊:电杆周围均为绿化带,若采用常规带电作业车会对绿化植被造成破坏。同时,该电杆上线路较为密集,两路35千伏线路和一路10千伏线路同杆架设,旁边还有一台柱上断路器。这些都为带电作业带来一定难度,如果停电操作,会直接影响周边企业的生产。所以,电力部门最终决定用上全地形带电作业车这一“变形金刚”,带电摘除鸟巢。

这台带电作业车还有个昵称,叫“蜘蛛车”,因为它在工作状态很像蜘蛛。“蜘蛛车”本来是为保障进博会供电配置的,凭借着细长灵活如蜘蛛般的“躯干”,能弥补传统绝缘斗臂车体型庞大、无法在老式小区或田间小路上施展的缺陷。所以,“蜘蛛车”在市区也有很大的应用空间,能避免因中心城区道路狭窄或大型作业设施阻碍交通等原因使影响带电作业。

国网上海电力表示,要提升供电可靠率,除了升级管理手段,还可以发挥多年来上海在不停电作业领域积累的管理经验和技术优势,从作业方式入手,推动供电可靠性的本质提升。

如今,上海按照“简单工程‘能带电,坚决不停电’,复杂工程‘从大化小,逐段作业’”的原则,“零停电感”作业越来越普遍:今年全市累计开展配网不停电作业1.63万余次,占所有作业数量的90.96%;其中,开展带电作业近1.08万次,同比增长24.92%;通过开展不停电作业,电网累计减少停电时户数约63.92万时户,实现多供电量2940余万千瓦时。

与此同时,通过综合运用负荷转移、带电作业、旁路作业和应急发电等先进的作业方式和技术手段,国网上海电力还积极推动复杂不停电作业常态化开展。

同样在今年3月,国网上海电力在浦东地区成功实施了总长3.1公里,迄今为止国内规模最大、技术难度、作业复杂程度最高的旁路不停电作业项目,确立了上海电网在该领域的国内领先地位。在第三届进博会前夕,带电专业机器人、带电作业“蜘蛛车”、空调防电弧服等一批“黑科技”装备也集中亮相,在进博保电中发挥了实战功效,并预示着今后上海电网的不停电作业将朝着更快、更稳、更智能的方向发展。

数据显示,上海电网今年已累计开展复杂不停电作业1490余次,相较2018年增长148%,电网90%的配电网单体工程已经实现了完全不停电实施。今年第三季度,上海市区电网在全国率先实现取消计划停电,常规的电网设备检修运维全部以带电作业的方式完成,从而为今后在上海打造停电感“趋零”的极致供电服务体验奠定了坚实的基础。

面对即将到来的2021年,国网上海电力表示,将继续深入贯彻“人民城市人民建、人民城市为人民”的重要理念,重点聚焦供电可靠性提升十大举措,从强基础、提能力、保民生、重科技、育人才五个维度入手,系统性推动电网供电可靠性不断提升。

未来,上海电网将坚持围绕“中国特色、国际领先”的战略目标,以提升供电可靠性为主线,持续加强配电网标准化建设、精益化运维、智能化管控,全面推动配网高质量发展,切实增强人民群众用电获得感、持续改善电力营商环境、保障助力上海城市能级提升。

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