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專家解讀

電網更智能——記者探訪灣區智能電網示范區,追尋南方電網公司構建世界一流智能電網的努力

  2019-03-19

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  南方電網公司在建20個智能電網示范區,粵港澳大灣區珠三角九市區域內占據9席。


  ●廣東電網 ◎中山供電局服務范圍 ◎佛山金融高新區 ◎東莞松山湖 ◎珠海“互聯網+”智慧能源示范區


  ●廣州電網 ◎越秀區 ◎廣州知識城 ◎明珠工業園


  ●深圳電網 ◎南山區高新南區 ◎前海自貿區


  《粵港澳大灣區發展規劃綱要》指出,要建設富有活力和國際競爭力的一流灣區和世界級城市群,打造高質量發展的典范。


  一流的灣區建設需要一流的電力保障,作為地處粵港澳大灣區的中央骨干企業,南方電網以構建世界一流智能電網為目標,深入推進粵港澳大灣區智能電網規劃建設,打造安全、可靠、綠色、高效的智能電網,支撐粵港澳大灣區現代化經濟體系發展和智慧城市群建設,更好滿足人民追求美好生活的電力需要。


  代表最先進的水平


  到底什么是智能電網?由于世界各國自身的國情、所處的發展階段和資源分布存在差異,對智能電網發展的側重點也有所不同,目前國際范圍內尚未形成統一的智能電網定義。


  但是,這個概念得到世界范圍的廣泛認同。特別是隨著全球新一輪科技革命和產業變革的興起,先進信息技術、互聯網理念與能源產業深度融合,推動著能源新技術、新模式和新業態的興起,發展智能電網成為保障能源安全、應對氣候變化、保護自然環境、實現可持續發展的重要共識。


  南方電網公司發布的《南方電網智能電網發展規劃研究報告》認為,智能電網貫穿電力系統各個環節,架構體系涵蓋發電、輸變電、配電、用電、調度、通信網絡、信息平臺、智慧能源、技術保障等九大重點領域,是推動能源革命的重要手段、現代能源體系的核心、支撐社會發展的基石。也就是說,在南方電網的規劃藍圖中,智能電網囊括了電網發展的方方面面。


  安全、可靠、綠色、高效,是南方電網打造智能電網的核心關鍵詞。長期以來,南方電網公司一直進行電網智能化的探索與實踐。粵港澳大灣區概念的提出,讓南方電網開始系統謀劃大灣區智能電網的發展。南方電網公司計劃2018—2022年間在珠三角地區電網投資超過1700億元,到2022年基本建成安全、可靠、綠色、高效的智能電網;2030年,粵港澳大灣區率先全面建成世界一流智能電網。


  從宏觀上看,經濟社會發達的大灣區,電網規劃建設基礎好,整體發展程度是南方電網供電區域內最高的;從微觀上看,南方電網公司在建的20個智能電網規劃建設示范區中,歸屬粵港澳大灣區珠三角九市范圍的多達9個,這些具有示范引領意義的區域也代表了南方電網公司智能電網發展的最先進水平。“可以這么說,大灣區智能電網發展,就是南方電網公司智能電網發展最先進水平的代表。”南方電網公司計劃部相關人士表示。


  “看得見”的電網


  說電網“看得見”,并非單純指看見縱橫交錯的輸電線路,更重要的是通過科技、信息等手段更深刻地認識、了解、把握電網,進而提升其智能化水平。


  南網科研院內的仿真實驗室正在進行擴建施工,不久后將承擔起烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程控制保護的仿真試驗。這項將創造多項世界第一的工程,建成投運后,送來的清潔電力預計每年還可減少粵港澳大灣區煤炭消耗920萬噸、二氧化碳排放2450萬噸。


  仿真試驗的意義在于,模擬實際工程境況,將問題盡可能暴露在前面、并解決它。南網科研院董事長饒宏很具象地將仿真系統比喻成系統電網的鏡子,“實際系統有什么,仿真就有什么,實際系統發生了什么,就可以在這個鏡像系統里真實再現。如同照相,把眼前的物理世界變成數字化系統。”


  電力的發展,就是社會經濟發展的縮影。在早期缺電的狀況下,電網人只能將精力更多地放在主網架安全可靠運行上。而伴隨發展的腳步,南方五省區內已形成的“八條交流、十條直流”共18條500千伏及以上的西電東送大通道,主網日益堅強,電網人慢慢開始把眼光轉向配網的智能化。


  在深圳前海,供電人員通常不需要到小區和商業樓進行用電檢查。深圳前海蛇口自貿區供電有限公司(以下簡稱“前海供電公司”)一體化的信息系統,可實現對各個配電房遠程監控。


  配電房內安裝有各類探測器,實時提取六氟化硫氣體濃度、pm顆粒濃度、溫濕度等等數據。數據通過安裝在房內的綜合監控系統屏柜實現遠程共享。記者跟隨前海供電公司人員現場采訪時,原本關閉的空調突然開啟。供電公司信息及自動化分部自動化工程師蔡升解釋說,“房里對溫度、濕度的要求有個區間范圍,如果溫濕度不在這個區間內,空調就會自動開啟,很智能。”


  類似的情形,在大灣區覆蓋的珠三角九市并不少見。變電站的智能化運行維護,節省大量的人力資源,這些人轉而投身到其他更加需要專業技術與經驗的工種,實現了資源的優化配置。


  在“看得見”的電網的基礎上,中國工程院院士、南方電網公司專家委員會主任委員李立浧提出了“透明電網”的概念,即通過信息技術、數據通信技術、人工智能、互聯網等有效地綜合運用于電力系統,讓電力系統狀態透明。“電網也跟交通系統的路況一樣,應該可以清晰透明地展現在網絡上,可以規劃行車路線,隨時做出調整。”李立浧認為,這是電網未來的發展方向。


  可觸及的生活


  家住廣東佛山的市民張先生下班回到家,智能熱水器、電飯煲已提前接到他通過手機APP下達的“指令”,準備好了溫度適宜的洗澡水和熱騰騰的飯菜。“滴—滴—滴”,洗衣機“收工”后,智能晾衣架自動降了下來。它自帶烘干功能,“回南天”里也不必擔心衣物發潮。陽臺上還裝有風雨傳感器,一旦“感知”下雨,便會及時控制推窗器關窗。


  廣東電網公司創新性的四網融合、智能家居能源管理系統,集設備監控、用能分析、費用估算及節能于一體,讓佛山等地市民觸及到更智慧、更便捷的生活。


  南方電網人用“互聯網+”智慧能源的思路,滿足人民追求美好生活的能源需要,踐行著《粵港澳大灣區發展規劃綱要》“建設公共服務優質、宜居宜業宜游的優質生活圈”的要求。


  在珠海,國家能源局委托組建的“互聯網+”智慧能源項目專家組,3月15日通過了一項城市—園區示范項目的驗收。這也成為國家能源局首批55個“互聯網+”智慧能源示范項目中,首個通過驗收的項目。


  項目建設了智慧能源運營平臺,為能源企業、售電公司、用戶、分布式資源所有者等各類主體提供參與能源互聯網運營的渠道設施,打造了開放的能源互聯網生態,售電公司、用能企業接入平臺后,便能共享其中珠海市與供用電相關的海量信息數據。“珠海市的電力情況一目了然,這個平臺跟每個市民都關系密切。”珠海供電局信息部專責黃明磊說。隨著南方電力現貨市場的建立與完善,平臺必將為粵港澳大灣區的市民、企業用能提供最直觀的市場參考。


  在大灣區打造安全、可靠、綠色、高效的智能電網,歸根結底,是為生活在這里的人們服務。


  南網傳媒全媒體記者 帥泉 通訊員 樊揚 周慧 楊晶晶 王鴻志 席佳 趙艷 邱曉丹


  現場特寫


  深圳前海供電人努力構建世界一流智能電網:

  “最希望讓人們感覺不到我們的存在”


  2018年,深圳全口徑客戶平均停電時間為0.68小時,與巴黎、倫敦等城市相當,供電可靠性達世界一流水平。其中包括桂灣、前灣片區的前海智能電網規劃建設示范區域內,停電時間不超過5分鐘。南方電網公司智能電網的規劃建設,為深圳乃至整個粵港澳大灣區的經濟社會發展,提供了良好的電力供應保障服務。


  但是,對于供電人來說,這還遠沒有達到他們心中的目標。他們認為,如果工作做得最好,恰恰是讓群眾感覺不到他們的存在。


  沿著深圳前海灣的海岸線,一幢幢高樓參天入云。前海卓越金融中心(二期)商務樓里,深圳前海蛇口自貿區供電有限公司(簡稱“前海供電公司”)供電人員正在做用電檢查。


  配電房很智能。門鎖是電子鎖,供電公司信息及自動化分部自動化工程師蔡升拿工卡“滴”一下,門就開了。


  進去之后,一切看起來沒什么異常。他第一時間來到一只冰箱大小的屏柜旁。打開柜門,用手點了點里邊的一小塊屏幕,配電房內相關信息便全部呈現出來了:六氟化硫氣體濃度、pm顆粒濃度、溫濕度等等。原來這只“冰箱”是配電房綜合監控系統。


  墻上安裝有各類探測器,這些數據就是探測器實時提取的。“房里對溫度、濕度的要求有個區間范圍,如果溫濕度不在這個區間內,空調就會自動開啟,來提高或降低數值。”蔡升介紹。


  進入房內30分鐘后,入口處墻壁上的報警燈突然閃爍報起警來。眼見記者的疑惑,前海供電公司生產技術管理分部規劃建設專員黃偉周笑著說“不要緊”,這是系統自動設定的結果。


  他又點了點綜合監控系統的手觸屏,里面翻出兩個攝像頭的實時監控畫面,一個對著主設備,另一個就對著入口處。“你看這倆攝像頭,都是可以360度旋轉的。沒人的時候,兩個都對著設備;一旦有人進入,其中一個就轉過去看著門口了。”


  實際上,監控系統的數據與前海供電公司一體化的信息系統數據實現共享。這意味著,供電人員坐在辦公室里,就能實現對各個配電房遠程監控。“所以一般情況下,我們是不需要到現場的。出了問題報了警,我們就來。”蔡升說。一個個安全、可靠、綠色、高效的配電房,組成了前海智能電網的基礎單元。


  包括桂灣、前灣片區的前海自貿區,成為南方電網公司20個智能電網規劃建設示范區之一。去年9月份,前海配電網首組兩條20千伏線路用遙控方式在前海嘉里商務中心公用電房成功合環運行,開創了全國同類線路常態化合環運行的先河,最大限度減少客戶停電時間。


  “合環運行是借鑒新加坡的經驗,國內有一些地方在做,但實現常態化運行,前海是頭一個。”蔡升很驕傲地說。為了盡可能減少停電時間,前海應用了一種分散線路風險的方法,“可以這么想,我們把一條線路分成一小節一小節的,當故障出現在這一節,是不會影響到其他地方的。”


  合環運行后,前海智能電網規劃建設示范區內實現“N-1不停電”,即當線路中發生一處故障時,客戶用電完全不受影響。2018年,區域供電可靠性達99.9995%,客戶平均停電時間僅2.57分鐘,達到國際領先水平。


  但前海供電人仍不滿足,他們明白自己與世界最頂尖智能電網的差距。“要我說,我們供電人就像體育賽場的裁判員一樣,”黃偉周打了個比方,“如果比賽中老是關注到裁判,恰恰說明你的執裁存在爭議。我們供電人,最希望讓人們感覺不到我們的存在。”


  南網傳媒全媒體記者 帥泉 通訊員 楊晶晶 王鴻志


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  珠海國家級“互聯網+”智慧能源示范項目通過驗收


  3月15日,國家能源局委托組建的“互聯網+”智慧能源項目驗收專家組,對南方電網廣東珠海《支持能源消費革命的城市—園區雙級“互聯網+”智慧能源示范項目》開展驗收工作。經過審閱資料、實地考察、會議審查,專家組討論形成驗收意見,認為該項目完成了建設任務,達到了預期目標,同意通過驗收。據悉,該項目是國家能源局首批55個“互聯網+”智慧能源示范項目中,首個通過驗收的項目。


  攻克能源互聯網關鍵技術


  為積極探索能源互聯網建設新方向,廣東電網公司于2017年初開始籌建,在珠海唐家灣落地建設“支持能源消費革命的城市—園區雙級‘互聯網+’智慧能源示范項目”。項目首次明確了能源互聯網建設思路和路徑,圍繞珠海全市及“唐家灣”“橫琴”兩個園區,提出了按物理層、信息層、應用層3個層面建設模式,按“唐家灣柔直配網工程、橫琴高可靠性配電網工程、智慧能源大數據云平臺項目、智慧能源運營管理項目”4個子項目實施管理。


  其中,唐家灣建成了世界首例±10千伏、±375伏、±110伏多電壓等級多端交直流混合配電網,研發了多項柔直配網關鍵技術與設備、交直流混合電網協調控制運行策略,在清華科技園構建了光儲充一體化的直流微網。在珠海橫琴,項目基于20千伏“雙鏈環”的網架設計、一體化多層次配網保護及自愈控制技術,規劃建設了高可靠性20千伏配電網。


  如果把多端交直流混合柔性配網互聯工程比喻成一個大水池,各端就像是水管,既可以把水注入水池,也可以把水從水池里抽出。多端交直流混合柔性配網互聯工程首先要保持電壓的基本不變,同時要保證進出潮流正常受控。就像池水既要控制水位,又要控制水流方向,技術難度很大。該項目啟動的多端交直流混合柔性配網互聯工程,通過采用世界最大容量±10千伏等級中壓柔直換流閥、首創應用三端口直流斷路器、世界最大容量±10千伏三端口直流變壓器,既能調節潮流,又能調節電壓,實現了對電網內各個節點的電壓水平進行實時的調控。


  據廣東電網公司基建部副主任黃滔介紹,珠海唐家灣多端交直流混合柔性配網互聯工程實現了供電區域互聯互濟,促進分布式可再生能源的友好接入,提升電網資源使用效率和電能質量。


  探索能源互聯網建設新方向


  廣東電網公司珠海供電局計劃發展部主網規劃專責陳勇介紹,“支持能源消費革命的城市—園區雙級‘互聯網+’智慧能源示范項目”的解決方案是通過物理層進行網絡智能升級,通過信息層實現各類能源信息的融合,最終在應用層實施智慧用能服務,提升能源消費體驗,提高社會整體用能效率。


  其中,在信息層面,項目建成了智慧能源大數據云平臺,實現了內外部能源數據的集成和管理、多源異構數據的融合并提供數據資源服務;搭建了云平臺內外網環境,通過數據脫敏和擺渡技術實現了安全訪問,采用微服務架構開發方式滿足了彈性擴展要求并實現敏捷開發;運用區塊鏈技術建成支持綠證交易的平臺。


  在應用層面,項目建設了智慧能源運營平臺,為能源企業、售電公司、用戶、分布式資源所有者等各類主體提供參與能源互聯網運營的渠道設施,打造了開放的能源互聯網生態。


  驗收專家指出,項目的建成與深化應用,將持續推進我國配網智能化、提升能源信息化水平、促進能源互聯網生態的形成和發展。具體包括構建了柔直配網技術體系、節約土地資源和能源投入、提升綜合能源數據服務能力以及構建綜合能源服務新體系等方面的社會效益。項目的進一步推廣將更有效支持粵港澳大灣區能源互聯網創新發展。 (南網傳媒全媒體通訊員 邱曉丹)


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來源:南方電網報

 

標簽:電網更智能,探訪灣區,智能電網示范區,構建世界一流,智能電網

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訪談實錄

指導單位:國家能源局新能源和可再生能源司
    國家電網公司農電工作部
                           中國南方電網有限責任公司農電管理部
主辦單位:中國電機工程學會農村電氣化專委會
北京國宇出版有限公司
    北京通電廣告傳媒有限公司

聯系方式:北京市宣武區白廣路北口綜合樓 電話:010-63203701  編輯部:010-63203622
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