同世界發(fā)達國家相比 我國配電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)該直面哪些差距?

發(fā)布日期:2018-05-02 瀏覽次數(shù):
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綜合國內(nèi)外配電網(wǎng)現(xiàn)狀,特別是我國配電網(wǎng)與國際先進水平的差距,我個人認為我國建設(shè)國際一流配電網(wǎng)需要考慮以下幾個方面:
1、社會、經(jīng)濟宏觀比較。社會和經(jīng)濟的發(fā)展狀態(tài)直接反應(yīng)并指導(dǎo)配電網(wǎng)規(guī)劃及建設(shè)。我國的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、人均年生活用電量等方面的一些綜合數(shù)據(jù)顯示,我國城鎮(zhèn)化和電氣化水平空間較大。相應(yīng)的,城鎮(zhèn)配電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)以及規(guī)模化發(fā)展仍有較大潛力。
2、供電可靠性。以2014年為例,我國10千伏用戶平均供電可靠率為99.940%,平均停電時間5.22小時/戶。其中,城市(市中心+市區(qū)+城鎮(zhèn))用戶平均供電可靠率為99.971%,年平均停電時間為2.59小時/戶;農(nóng)村用戶平均供電可靠率為99.935%,年平均停電時間為5.72小時/戶。
與國際先進水平進行對比,2011年新加坡供電可靠率達到99.999941%,平均停電時間為0.31分鐘;2009年日本東京供電可靠率達到99.999619%,平均停電時間為2分鐘。
據(jù)此可看出,我國供電可靠性提升空間和壓力較大。
3、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定了網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性、靈活性。在這一方面,不同國家形成了各異的設(shè)計方法。
以城市配電網(wǎng)為例,巴黎城區(qū)電纜網(wǎng)采用三環(huán)網(wǎng)T接或雙環(huán)網(wǎng)T接方式;倫敦電纜網(wǎng)采用多分支多聯(lián)絡(luò)接線方式;東京22千伏電纜網(wǎng)采用主線備用線、環(huán)形、點狀網(wǎng)絡(luò)接線方式,6千伏架空網(wǎng)采用多分段多聯(lián)絡(luò)方式,電纜網(wǎng)則采用多分割多聯(lián)絡(luò)方式;新加坡電纜網(wǎng)采用“花瓣式”,也即環(huán)網(wǎng)閉式的接線。
盡管具體拓撲不同,國外先進網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基本趨勢是呈現(xiàn)“啞鈴狀”發(fā)展,核心原則是“強化兩頭、簡化中間”,既保證可靠性安全性,又避免重復(fù)建設(shè)。
目前,我國北京市高壓配電網(wǎng)與國際先進配網(wǎng)相似,以環(huán)網(wǎng)、放射狀運行(即“手拉手”網(wǎng)格結(jié)構(gòu))為主,然而其中壓配電網(wǎng)提升空間較大,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對薄弱,網(wǎng)絡(luò)接線模式復(fù)雜,難以形成標準化。
此外,國外先進水平10(20)千伏城網(wǎng)架空線路絕緣化率高達80%以上,而國內(nèi)目前僅僅22.4%。因此,在配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)升級方面,當前一大要務(wù)是借鑒國外先進水平,做出符合本地發(fā)展實際的調(diào)整。
具體講,對于一線城市,力爭構(gòu)建兼具可靠性和靈活性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),全面實現(xiàn)雙側(cè)電源和環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),加強中壓線路聯(lián)絡(luò)率,提高負荷轉(zhuǎn)供能力;對于其他城市、城鎮(zhèn),結(jié)合本地經(jīng)濟、負荷發(fā)展,首要解決高壓配網(wǎng)N-1能力不足問題、“單線單變”問題,逐步改善中壓配網(wǎng)分段不足和線路聯(lián)絡(luò)不足問題;鄉(xiāng)村地區(qū)首先改善供電半徑問題。
4、配電網(wǎng)自動化水平。2014年時,國家電網(wǎng)公司范圍內(nèi)配網(wǎng)自動化總體覆蓋率為20%,智能電表覆蓋率為60%。日本自動化覆蓋率幾乎達到100%,法國為90%。
就實際情況來看,我國部分一線城市初步實現(xiàn)了配電網(wǎng)可觀可控,其他區(qū)域的運行監(jiān)測、自動化控制能力欠缺,仍有大幅提升的潛力和任務(wù)。
具體而言,在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,一線城市應(yīng)著力提升中、低壓光纖及其他通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè);其他地區(qū)應(yīng)增強高、中壓通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并配合適度發(fā)展不同程度自動化設(shè)備水平。
5、配網(wǎng)資產(chǎn)管理。配電網(wǎng)新老設(shè)備和新舊技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的集成,是未來綜合能源系統(tǒng)的物理載體,是智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)必不可少的基石和支撐。
因此,全面系統(tǒng)地掌握現(xiàn)有配電網(wǎng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的健康水平,應(yīng)該是對配電網(wǎng)資產(chǎn)的精益化高效管理的出發(fā)點。
從國外發(fā)展歷程來看,當經(jīng)濟、用電負荷的增長基本達到穩(wěn)定,配網(wǎng)企業(yè)實現(xiàn)社會責任、合理管控電網(wǎng)、提升盈利能力的保證是資產(chǎn)管理技術(shù)。
如何高效盡限利用現(xiàn)有設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)是國際大電網(wǎng)組織的兩大方向之一。特別是隨著有經(jīng)驗的工程師、技師退休,人才出現(xiàn)斷層和傳承青黃不接,豐富的第一手經(jīng)驗和專業(yè)知識傳承出現(xiàn)危機,這已經(jīng)引起了全球關(guān)注特別是西方發(fā)達國家的高度警惕。
以英國配網(wǎng)為例,從20世紀70年代開始,英國即嘗試對配網(wǎng)大量資產(chǎn)科學(xué)管理,其開發(fā)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)甚至早于基于IPv4的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
目前,經(jīng)過長期實踐,英國配網(wǎng)在技術(shù)規(guī)范、軟硬件平臺研發(fā)與應(yīng)用等方面形成了大量先進經(jīng)驗。相較而言,國內(nèi)資產(chǎn)管理理念和技術(shù)起步較晚。資產(chǎn)管理技術(shù)和水平仍需大幅提升。
針對配電設(shè)備量大面廣、單體價格相對低廉,配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變等特點,當前應(yīng)盡快深化研發(fā)適應(yīng)我國國情和配網(wǎng)管控方式的資產(chǎn)管理理論/應(yīng)用體系,并深入開展試點工作,進而對有益的方案進行推廣應(yīng)用。
國家電網(wǎng)公司去年也開展了配電網(wǎng)資產(chǎn)國際對標,我本人作為專家也參與了一些工作。我認為特別要轉(zhuǎn)變理念,深刻認識科學(xué)智能的資產(chǎn)管理是提質(zhì)增效的有效途徑。資產(chǎn)管理不是一項單純簡單的管理工作,而是一門集成多種理論、技術(shù)和經(jīng)驗,同時統(tǒng)籌技術(shù)、經(jīng)濟、管理的系統(tǒng)性綜合學(xué)科,一門平衡成本、績效和風(fēng)險三方面的藝術(shù)。
未來綜合能源互聯(lián)網(wǎng)也將對配電網(wǎng)資產(chǎn)管理提出更高的要求,以能源信息物理系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、深度機器學(xué)習(xí)和人工智能應(yīng)用等為方向的技術(shù)將為資產(chǎn)管理提供科學(xué)實用的方法和工具。
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