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    配電網發展進入新的歷史時期 面臨著前所未有的機遇與挑戰
    欄目:公司動態 發布時間:2019-06-11
    配電網作為電網的重要組成部分,直接面向電力用戶,與廣大群眾的生產生活息息相關,是保障和改善民生的重要基礎設施,是用戶對電網服務感受和體驗的最直觀對象。黨的十九大報告指出,我國進入全面建成小康社會決勝階段,隨著我國經濟發展方式轉...

    配電網作為電網的重要組成部分,直接面向電力用戶,與廣大群眾的生產生活息息相關,是保障和改善民生的重要基礎設施,是用戶對電網服務感受和體驗的最直觀對象。黨的十九大報告指出,我國進入全面建成小康社會決勝階段,隨著我國經濟發展方式轉變,產業結構優化升級,城市化進程加快,電力體制改革逐步深入,配電網發展進入新的歷史時期,面臨著前所未有的機遇與挑戰。

    一、新時代需要建設一流現代化配電網

    當前,中國特色社會主義已進入新時代,正處于全面建成小康社會的關鍵時期,保民生、控污染、脫貧扶貧等方面任務不斷加重,社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分發展之間的矛盾。堅持以服務人民為中心,加快配電網建設,滿足人民日益增長的美好生活用能需求,保障全國人民一道邁入小康社會,是新時代電網發展的重要使命。我國經濟社會發展已由高速增長階段轉向高質量發展階段,強調以質量第一、效率優先的發展原則,推動經濟發展質量變革、效率變革、動力變革,經濟發展進入“新常態”,迫切需要加強電網基礎設施建設,以提高供電服務效率。

    在能源領域,以再電氣化為根本路徑的新一輪能源革命,正在全球范圍內深入發展,電網作為連接能源生產和消費、輸送和轉換的樞紐,處于能源革命的中心環節,需要充分發揮基礎和核心作用。隨著新能源、分布式發電、智能微網等快速發展,以及電動汽車、智能家電等多樣化用電需求的增長,配電網的網絡形態、功能作用正在逐步轉變,配電網呈現愈加復雜的“多源性”特征,傳統的配電網發展模式,已不適應新時代配電網發展需要。未來的配電網,從技術特征上看,需要統籌電源和負荷協調發展,應用多能轉換、智能控制、信息融合等技術,向友好互動的智能配電網發展;從功能形態上看,需要推動各類能源向電能轉換,促進各類能源信息的交互共享,逐步向以電為主、多種能源互聯的智能化、多元化綜合能源服務平臺演進。

    國家電網公司(以下簡稱“公司”)董事長舒印彪在今年公司“兩會”上提出了“建設具有卓越競爭力的世界一流能源互聯網企業”的新時代公司戰略目標,要在2025年基本建成、2030年全面建成具有卓越競爭力的世界一流能源互聯網企業。建設世界一流能源互聯網,核心是建設世界一流的堅強智能電網,打造廣泛互聯、智能互動、靈活柔性、安全可控新一代電力系統??煽啃愿?、互動友好、經濟高效的一流現代化配電網是新一代電力系統的重要組成部分,是能源互聯網的重要基礎。落實公司戰略目標要求加快建設一流現代化配電網,需要扎扎實實做好配電網規劃,充分發揮規劃的引領作用。

    二、配電網發展現狀和存在的主要問題

    “十二五”以來,公司高度重視配電網發展,通過走出去學習、引進來交流等措施,積極吸收國外配電網規劃設計的先進理念和成熟經驗;構建了以主網架、配電網、通信網、智能化規劃為支撐的電網發展規劃體系,在配電網建設方面,配電網規劃的引領作用正在逐步發揮作用,并從規劃設計、工程建設、設備材料、運行檢修等方面編制了一系列配電網技術標準,初步建立了配電網技術標準體系。電網投入方面,公司更是逐年加大配電網建設改造投入力度,“十二五”以來,累計投資近1.4萬億元,占電網建設改造總投資的49%,年均投資近2000億元,配電網發展取得顯著成績。截至2017年年底,公司110千伏及以下變配電總容量為28.6億千伏安,110~10千伏線路總長度為454萬公里,城網、農網供電可靠率分別為99.948%、99.784%,與2010年相比年戶均停電時間分別縮短3.7小時、13小時。目前,北京金融街、上海陸家嘴等城市核心區的配電網供電可靠率已經達到99.9999%,年戶均停電時間小于0.5分鐘,與同期新加坡、東京主城區配電網的供電可靠率水平相當。

    配電網涉及電壓等級多、覆蓋面廣、項目繁雜、工程規模小,同時又直接面向社會,與城鄉發展規劃、用戶多元化需求、新能源和分布式電源發展密切相關,建設需求隨機性大、不確定因素多,需要精細化規劃和精益化管理,這方面公司與國際先進水平有明顯差距,配電網發展不平衡不充分的矛盾仍舊突出,粗放式發展的局面尚未根本轉變。公司在配電網規劃引領、先進規劃理念落實、設備標準化程度、配電自動化應用水平、精益化管理和支撐體系建設等方面還存在突出問題:

    1.配電網規劃引領作用不夠

    以目標網架為引領、構建堅強一次網架,是滿足供電可靠性、提高運行靈活性、降低網絡損耗的基礎。高壓、中壓和低壓配電網三個層級應相互匹配、強簡有序、相互支援,以實現配電網技術經濟的整體最優。公司各層級配電網,尤其在高壓配電網和中壓配電網中還存在一些突出問題。一是高壓配電網供電安全水平不高。發展中對《配電網規劃設計技術導則》(以下簡稱“《導則》”)等技術標準的落實不夠,A+、A類供電區域110(66)千伏電網的雙側電源鏈式結構比例偏低,分別為77%、70%;B類供電區域110(66)千伏電網鏈式和環網結構尚未完全形成,N-1通過率未達到100%。主要原因是電網處于發展過程中,受廊道資源限制、通道建設困難等因素影響,部分規劃的第二電源變電站落地困難;另一方面,對于負荷仍處于發展階段的區域,在電網建設的過渡期,考慮投資的經濟性,部分線路和主變分階段建設,客觀上導致了一定比例的單線單變過渡結構的臨時存在。二是中壓配電網目標網架引領不夠。城市配電網還不能完全滿足高可靠性要求,部分地區未按典型模式構建網架,導致結構不合理,負荷轉供能力不強,尤其是部分電纜入地工程缺少規劃統籌和目標網架引導,未充分考慮負荷轉移的需求,存在“為入地而入地”的簡單盲目投資現象,A+、A類供電區域10千伏雙環網結構尚未完全形成,站間聯絡率分別為68%、65%,上級變電站全停時負荷全轉的能力還需進一步提高;城鎮和鄉村電網的網架結構還不夠科學合理,網架結構不清晰,導線截面不匹配,分段和聯絡點設置不合理,局部地區仍大量存在供電“卡脖子”問題。主要原因是早期中壓配電網發展隨意性大,網架被動跟隨用戶工程形成,導致網架結構復雜、供區相互交叉等問題突出,中壓配電網整體效率水平不高,對上級電網缺乏有效的支撐。

    2.先進規劃理念未有效落實

    先進的配電網規劃理念是指導配電網科學發展的基礎,對于構建目標網架、明確建設標準、優選建設方案具有重要意義,部分基層單位的配電網規劃仍沿用傳統方法。一是可靠性分析不夠深入。規劃方案校核多采用傳統的事故預想方法,缺少投資效益量化分析和可靠性影響因素的深度分析,未能實現多目標最優確定規劃方案。二是強簡有序理念執行不到位。輸配電網是一個整體系統,各層級應協調配合,形成強~簡~強的合理電網結構,片面追求強~強~強電網結構的現象仍然存在,造成了電網投資的浪費。三是電網的可擴展性差。部分規劃方案在站址和廊道的選擇上未能與城鄉規劃有序銜接,變電站的供電范圍劃分不合理,與其它變電站難以建立起有效聯系,電網的延伸能力受限,難以擴大供電范圍。四是未嚴格遵循差異化規劃。存在供電區域劃分不合理現象,或未按照供電區域執行差異化規劃建設標準,網架結構和設備選型未做到按需配置,存在盲目“一刀切”現象。五是缺少一步到位的長遠考慮。導線截面一次選定、廊道一次到位、土建一次建成的發展理念未有效落實,缺少規劃的節約就是最大的節約的認知意識,部分規劃方案仍存在“頭痛醫頭、腳痛醫腳”的現象。六是缺少必要的信息化支撐手段。規劃分析仍沿用傳統的簡單計算、經驗分析方法,數據收集整理以線下填報為主,缺少數據自動獲取的信息化手段,更是缺少大數據、互聯網+、云計算等先進技術手段的應用,規劃質量和精準性難以保障。

    3.設備標準化程度不高

    “十二五”以來,公司通過配電網工程物料的精簡、完善和選型標準化等工作,將配電設備種類從3599種精簡到18類525種,配電網設備仍然較多,在型號類別、適應性、整體質量和選型等方面還存在一些問題。一是設備型號類別繁雜。配電網設備制造技術門檻較低、準入要求不高,設備生產廠家眾多,執行的技術標準不一致,各廠家的設計規范和參數選擇不統一,設備的通用性差、互換性不高。二是設備的環境適應性差。我國地域廣泛,不同地區的設備運行環境存在很大差異,需要設備具有較強的適應性,現有配電網設備缺少特殊運行環境的配置標準要求,對于高海拔、高溫差、高鹽霧等地區的適應性較差。三是設備質量問題多。國內大多數配電網設備制造企業仍處于仿制和跟隨階段,缺乏核心技術,設備在穩定性和可靠性方面,與國際知名公司存在著較大差距,更有部分設備產品存在鋁線冒充銅線、廢舊硅鋼片二次使用、變壓器添加廢油等質量問題。四是設備選型不滿足長遠發展要求。配電設備選型需要充分滿足未來發展需求,部分開關站、環網柜等設備的選型配置缺乏前瞻性,設備的一次容量預留不足、二次擴展需求考慮不充分,導致后期大拆大建和反復改造。

    4.配電自動化實用化程度低

    公司配電自動化從試點示范向逐步推廣過渡,已有26家省公司、138家地市公司先后建設了配電自動化系統,配電自動化覆蓋率總體達到47.6%,配電自動化應用范圍主要集中在城市中心區,配電網的故障定位能力和可靠性水平得到一定程度提升。在一二次協調發展和應用水平方面仍存在一些突出問題。一是配電自動化與一次網架銜接不緊密。部分配電自動化系統建設未充分考慮網架發展的成熟度,終端配置的類型和位置不合理,不能充分發揮配電自動化系統的狀態監測、故障定位、故障隔離和自愈重構的實用化作用。二是配電自動化深化應用水平不高。配電自動化系統與其他生產管理系統未實現信息的完全融合和共享,在數據采集方式、信息安全防護配置、系統功能設置等方面,各專業之間還存在技術分歧,對配電網規劃設計、調度運行、搶修指揮、運維管理等業務的支持力度還需提高,未能發揮出配電自動化系統的最大綜合效益。

    5.精益化管理措施不到位

    電網精益化管理主要體現在配電網環節上,配電網發展受外界影響因素大,加之設備數量多,具有工程規模小、建設周期短等特點,對精益化管理的要求更高。一是規劃顆粒度偏粗。缺少精益化規劃措施,存在需求提報不準確、需求響應不及時、解決措施不系統的問題,規劃的精細度不夠,難以實現精準投資。部分真正的配電網發展需求,不能轉化為可落地的規劃項目,在計劃執行過程中,又會出現大量臨時項目,規劃引領作用沒有很好發揮,出現規劃可研兩張皮、規劃重點難落實、可研初設不對應等問題,導致規劃投資偏差較大。二是專業統籌不夠。配電網規劃橫向涉及公司多個專業部門,需要發展部門與運檢、營銷、財務、基建、科信、調度等各個專業積極配合,相互協作,共同推進規劃目標有效落實;縱向涉及總部、省、地市、縣,需要各級規劃管理部門與支撐力量通力合作,共同參與。電網基建、生產技改和業擴工程缺少在需求摸排階段的深度磨合與細致銜接,導致后期存在大量臨時提報的項目需求,沒有作為一項系統工程統籌規劃、整體推進。

    6.規劃支撐體系力量不強

    做好做細配電網規劃,實現精益化管理,關鍵取決于地市、縣公司層面,地市經研所和縣公司發展專業人員是配電網規劃的骨干和主力軍。建設一流現代化配電網需要扎實的專業技術支持,需要深入開展規劃方案的技術經濟比選和計算分析。一是專業力量配置不足。雖然各地市公司均已成立經研所,規劃人員到位率低、經驗不足現象較為普遍;部分地市經研所不能自主承擔所在地市范圍內的配電網規劃編制、工程可研和接入系統設計評審等工作,對配電網規劃工作的支持力度不夠。二是配電網規劃業務不精。部分省、地市、縣公司對配電網規劃專業人才培養不夠重視,缺少專業人才的培養制度、獎勵措施和考核機制,規劃人員的專業面不寬,業務能力亟待加強,客觀上也導致規劃工作不深不細。三是技術支撐手段不強。部分規劃人員尚未熟練掌握和運用配電網規劃設計平臺、配電網規劃計算分析軟件等信息化工具,仍偏重于傳統的規劃方法和技術手段,規劃設計方案缺少必要的計算分析和優選比較,規劃編制質量不高。

    三、著力打造一流現代化配電網

    打造一流現代化配電網,要統籌施策、多措并舉,將安全、優質、經濟、綠色、高效的發展理念,貫穿電網規劃、設計、建設、運行的全過程,從結構、設備、技術、管理等方面入手,加快推動配電網從傳統放射型向多段互聯網絡轉變,從單一供電向綜合能源服務平臺轉變,打造可靠性高、互動友好、經濟高效的一流現代化配電網??煽啃愿撸壕褪侵匾鞘信潆娋W供電可靠率指標國際領先,年戶均停電時間小于5分鐘,供電可靠率達到99.999%以上,與新加坡、香港基本相當;一般城市達到目前發達國家城市配電網平均水平,供電可靠率達到99.99%以上;縣域電網要落實鄉村振興戰略,滿足新型城鎮化發展的用電需要,供電可靠率達到99.9%以上?;佑押茫壕褪蔷C合運用“大云物移智”等新技術,推動電力流、信息流與業務流相互融合,滿足個性化、多元化用電需求,保障電動汽車充換電設施、清潔取暖、儲能等多元化負荷和分布式電源無障礙接入,實現源~網~荷智能互動,統籌驅動和綜合利用各類能源,契合城市能源互聯的發展要求。經濟高效:就是規劃標準符合發展階段,目標網架兼顧各方面需求,設備利用率高,供電質量高,實現資源優化配置與資產效率最優,配電網的效率效益全面提升。

    現階段規劃建設一流現代化配電網需要從加強統一規劃、推行標準化建設、提升智能化水平、探索能源消費新方式、加強基礎管理、健全規劃支撐體系等方面抓好工作。

    1.推行城網網格化規劃,有效提升可靠性水平

    城市配電網規劃要著力提升配電網規劃設計理念,在B類及以上供電區域,落實“網格化”規劃,進一步形成“供電區域~供電網格~用電單元”的逐步精細化的顆粒度。充分發揮專業協同,從規劃、建設、運行、服務等多維度診斷現狀配電網,細致摸排問題、提出需求,形成問題清單。結合電網實際合理劃分網格,利用空間負荷預測方法,科學預測用電網格的遠景飽和負荷及其空間分布。依據典型供電模式確定遠景發展目標,逐年細化建設方案,形成清晰的目標網架。加強與地方政府溝通,將網格化規劃成果納入城鄉發展總體規劃、控制性和修建性詳細規劃,做到配電網規劃“細顆粒、高精準、接地氣”。

    持續貫徹以可靠性為核心的配網規劃理念,實施城市配電網可靠性提升工程。對于正在向飽和階段過渡的主要城市建成區,以規劃為引領,按照“一張圖、一張網”的要求,以提高設備全壽命周期內效率效益為目標,“一步到位”建設主干網架,一茬接著一茬干,避免大拆大建、重復建設;盡可能選用高質量設備,力爭用3~5年時間,從根本上解決城市配電網的網架結構不強、轉供能力不足、可靠性不高等問題。同步考慮配網智能化發展,集成運用新技術,大力提升配電網自動化、信息化、互動化水平,為城市能源互聯網和綜合能源服務奠定堅實的物理基礎。浙江紹興供電公司,2013年以來以規劃為指引,按照先易后難、分片實施的原則對主城區53平方公里范圍內的配電網改造升級,不搞大拆大建,僅投入2.6億元,利用4年時間完成徹底改造,年戶均停電時間減少到5分鐘,供電可靠率提高到99.999%以上,達到世界一流水平。

    2.落實鄉村振興戰略,建設堅固耐用農網

    積極落實國家鄉村振興戰略,建設與美麗鄉村發展相適應的新型農村電網,把重點放在解決農村電網發展不均衡不充分的核心問題上,突出服務民生的社會責任,建設暖心的“最后一公里”電網,滿足人民對美好生活的向往。因地制宜明確農網建設改造標準,滿足鄉村長遠發展需求。東部地區,重點推進城鄉電網一體化發展,加強網架結構,選用高質量設備,持續提升配電網供電能力;中部地區,提升電氣化水平,加強中低壓配電網建設,選用經濟實用型設備,解決動態“低電壓”和季節性供電緊張問題,推進小康用電示范縣建設;西部地區,著力推進農網供電服務均等化,加快推進深度貧困地區農網改造升級,補齊農網發展短板。

    在農網規劃中積極落實“鄉村電氣化工程”,因地制宜選取特色發展之路,摸清問題、補齊短板,統籌考慮安排新一輪農網改造升級工程,避免過度投資和無序建設,按需穩步推進農村電網發展,促進農村可再生能源開發利用和能源消費清潔替代,推動農村地區從“有電用”向“用好電”全面轉變。全面落實脫貧攻堅戰略,加強“三區兩州”深度貧困地區電網規劃建設,確保到2020年“三區兩州”農網主要供電指標接近或達到國家規定的農網規劃目標;結合電網發展同步考慮光伏扶貧項目接網方案,高質量推進“2018~2020年國網陽光扶貧行動計劃”,確保接的進、送的出、可消納。

    3.深化技術標準體系,完善標準化建設成果

    配電網建設改造執行的相關技術標準需要統一,要以《配電網規劃設計技術導則》、《配電網技術導則》、《配電網典型供電模式》、《配電網典型設計》等技術標準為核心,進一步建立涵蓋規劃設計、電網建設、運維檢修、物資管理和業擴服務等全環節,貫穿配電網各電壓等級的技術標準體系。規劃部門統籌考慮各環節技術標準的一致性、連貫性、適用性、針對性,協調各專業優化完善標準,確保技術標準充分發揮指引作用。

    配電網建設需要通過標準化的手段,推動配電網發展的集約化和管理的精細化,建設“資源節約型、環境友好型”配電網。需要結合不同地區的實際發展需求,豐富配電網典型供電模式、典型設計、通用設備等標準化成果體系,滿足不同類型供電區域的配電網規劃建設需要。需要持續優化精簡標準物料種類,通過精簡設備類型、優化設備序列、規范技術標準,推廣功能模塊化、接口標準化的設備,提高設備通用性、互換性;采用技術成熟、少(免)維護、長壽命、低損耗、小型化、具備可擴展功能的高質量設備。通過應用高質量、標準化的配電網設備保障配電網安全可靠運行,打造堅固耐用配電網。

    4.提升自動化水平,統籌電源和負荷發展

    配電自動化系統建設要與一次網架協調配合,優先在網架發展成熟、結構清晰的區域應用實施配電自動化,提高配電自動化的實用化程度,切實發揮配電自動化系統狀態監測、故障快速定位、故障自動隔離和網絡重構自愈的作用,解決配電網“盲調”問題,提升供電可靠性水平。配電自動化系統還應加強高級功能的深化應用,全面支持生產調度、運維檢修及用電等業務的閉環管理,探索配電自動化與用電信息采集系統的互聯互通,充分利用智能電表的數據收集作用,依托大數據技術分析判斷中低壓配電網的設備狀態和故障信息,實現配電網的經濟優化運行與協同調度。

    配電網規劃、建設和運行需要統籌考慮源~網~荷之間的發展需要。電源接入方面,需要開展分布式電源消納能力及經濟性分析,引導電源合理布局、有序建設;應用分布式電源“即插即用”并網技術,滿足分布式電源快速接入的要求,促進分布式電源建設效率和效益提高。用電負荷有序發展方面,需要根據負荷發展做好配電網規劃,對用電負荷發展要有前瞻性,尤其要與充換電設施規劃、儲能規劃做好有序銜接,逐步推廣電動汽車有序可控充電、充放儲一體化運營技術,實現城市充換電和儲能設施的互聯互通。

    5.探索能源消費新方式,構建綜合能源服務平臺

    配電網需要面對各種能源在消費方式、轉換利用等方面的多元化需求,需要推動各類能源的消費和利用向以電為主的互動化、智能化方式發展和轉變。能源消費方面,通過配電網的供電保障能力、對外信息交互能力,自適應整合各類能源的轉化和應用,促進各類能源的富余部分向電能方式進行二次轉換,為用戶打造以電為主的智能化能源消費方式,充分滿足各類用戶的個性化用能需求。能源綜合利用方面,需要依托配電網構建綜合能源服務平臺,充分發揮電能的驅動作用,應用智能化技術,提高各類能源系統的自調節和自適應能力,促進以電為中心的多能融合,提高各類能源的供給質量,提升各類能源設備的運行效率,實現各類能源綜合利用效率的最大化,進而推動公司由電能供應商向綜合能源服務商轉變,擴大能源服務范圍,提升市場競爭力。

    6.加強配電網管理,提升精益化水平

    配電網建設與改造需要保持配電網規劃的嚴肅性,嚴格落實配電網規劃方案,以規劃目標網架為剛性約束條件,做到“一張藍圖繪到底”。配電網規劃項目安排需要精益化管理,通過應用信息化手段和大數據分析技術,梳理分析現狀電網,對比目標網架,形成指導電網規劃和項目安排的“兩圖兩表”,“兩圖”分別為細化到網格的10千伏及以上目標網架圖、分年度網架規劃地理接線圖;“兩表”分別為規劃期的電網建設規模和投資總表、逐年細化的項目建設時序表。規劃項目落實以“兩圖兩表”為基本抓手,實現精益規劃和精準投資。配電網建設改造要全過程閉環管理,要持之以恒,多年一以貫之,穩扎穩打,建設改造工作不因人員變動而停滯不前,保持建設改造工作的連貫性,資金投入的持續性,認真執行規劃方案,確保目標網架按期完成構建。各專業之間要打破專業壁壘,加強專業協同,貫通規劃~計劃~設計~建設~評估各個環節,建立無交叉、無空白、無縫鏈接的管理工作機制,充分發揮規劃的引領作用,指導專業項目合理安排,做到電網基建項目、生產技改項目和業擴工程以目標網架為指導統籌開展建設。

    7.健全各級經研體系,充分發揮規劃支撐作用

    進一步充實各級經研體系的配電網專業人才隊伍,重點加強地市經研所配電網規劃設計人員力量,各經研所都要努力建立一支專業素質高、業務精通的配電網規劃設計隊伍,讓規劃設計隊伍人員歸隊、職責歸位,承擔起配電網規劃編制、工程可研和接入系統設計評審工作。通過業績對標、專業培訓、上崗考試、技術交流等措施,促進經研體系的規劃設計人員提升業務能力,以工匠之心努力培養一批專家型人才,促使規劃設計人員深入理解配電網規劃設計先進理念,并落實到配電網規劃工作實踐中。規劃設計人員要嚴格執行《導則》等技術標準,規劃方案和技術原則要符合標準要求;熟練掌握配電網規劃設計平臺和計算分析軟件等信息化工具,提升規劃設計的效率;積極探索在規劃中應用大數據分析、互聯網+、人工智能等新技術手段,進一步提升規劃精準度和科學性。

    經濟社會發展、能源領域變革、城市化進程加快等給配電網的發展帶來了新的挑戰,為適應新時代發展形勢,滿足人民美好生活用能需求,支撐全面建設小康社會,公司需要加快建設一流現代化配電網?!秶译娋W報》