解读！世界一流城市配电网建设的探索与实践-北极星输配电网

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2013年7月31日，国务院总理李克强主持召开的国务院常务会议确定：“加强城市配电网建设，推进电网智能化”是城市基础建设六项重点任务之一。世界一流城市配电网的建设背景是国家、城市、国网的战略需求。贯彻落实国网公司“十三五”战略部署，贯彻落实舒印彪董事长对上海公司提出的“比肩东京，创建国际一流城市配电网”工作要求，确保上海在2020年全面建成“国际一流城市配电网”。

（本文转自“供用电杂志” 微信号：DU-World 作者：奚珣）

1 世界一流标杆城市配电网

1.1 东京

上海公司配电网建设发展部分借鉴了东京电力发展经验。东京在气候特性、发展定位、产业布局、电网规模、负荷密度及特性等方面与上海有较强的可比性。下阶段上海公司将重点把东京电力作为主要对标对象。

东京核心区配电网结构简单，可靠性较高。核心区（东京都）面积约715km2，2015年最高负荷1524万kW。中压配电网多采用环网结构、放射状运行，6.6kV架空网采用六分段三联络方式，6.6kV电缆网采用站间单环网接线方式，低压电网采用网格化供电模式。配变采用非晶合金变压器和小容量多布点模式，输配电线损率在5％以下。

配电自动化100%全面覆盖，但智能化程度不高。20世纪80年代中期东京就实现了配电自动化全面覆盖。配电自动化方案主要采用分布/集中混合方式，故障定位采取分布式，依靠断路器和开关的配合就地自动完成定位，然后主站采用遥控方式恢复供电。在事故处理及正常检修时，大大缩短了负荷开关的操作时间。

配电网不停电作业全面普及是东京电力保证极高供电可靠性的关键因素。配电线路带电作业主要采用绝缘杆法和综合不停电作业法。后者应用较多，作业项目覆盖了中压、低压架空和电缆线路，大量运用旁路柔性电缆、旁路变压器车、移动电源车等作业设备，在中低压线路上普遍开展旁路作业、临时供电等不停电作业项目。2015年东京核心区电力供电可靠率为99.999%，户均停电时间为5min（其中故障停电4min、计划停电1min）。

东京电力具备配电网管理及支撑体系。设立配电网事业部，在公司总部、各分公司和营业所设立三级配电管理机构。总部配电部下设配电计划科、配电技术科、架空配电科、地中配电科和地图情报专业组、综合自动化专业组及配电技术试验中心等机构，仅总部配电网职能部门人员近200人。

1.2 新加坡

新加坡城市配电网供电面积约为714km2，最大负荷6639MW。自2007年开始，新加坡电网供电可靠率达到99.9999%，户均中断供电时间仅为0.7min。22kV及以下为配电网采用了复杂的莲花瓣网架、大量高技术水平设备、合环运行方式；400V低压配电网络采用环网连接、开环运行模式。配电网全面采用差动保护实现故障隔离，自动化信号采用电缆屏蔽层载波传输。配电网管理及支撑体系实行配电网专业集中管理、配电网设备运行和用户服务一体化运作。

新能源电网公司配电网具有以下优势：①配电网网架坚强，负荷转带能力高；②贯彻基于设备状态的检修策略，延长检修周期，实行用户侧及电业设备同步检修，大幅缩短计划检修时间；③采用发电机等不停电作业手段降低用户停电时间；④强调电网设备的技术水平和安全可靠，与西门子等一流设备供应商建立了良好的合作机制，拥有一流装备和技术支撑；⑤尤为重视对标和评价，电网建设规划、运行维护评价体系相当完备，专门建立了独立的电能质量监测网络。但同时有“一劳永逸”的观念渗透到其电网规划中，导致投资巨大，城市配电网改造难度大。

1.3 巴黎

巴黎核心区电网供电面积约为105km2，供电用户为160万，最高供电负荷达到300万kW。核心区供电可靠率99.995%，户均平均停电时间21min。配电网由225kV、20kV、380/220V三级组成，采用N-2可靠性标准。高压配电网采用双环网结构，中压配电网采用纺锤形网架结构，开闭所“手拉手”的供电，具有很高的可靠性。巴黎城区内均为电缆线路，变电站采用全埋式或半埋式，环境友好，节约空间资源，但投资成本高。巴黎城市配电网强调中压网架和一次设备的可靠性和设计裕度，但配电网自动化、智能化水平相对较低，多采用故障指示器技术，且在运设备中有大量老旧设备。

1.4 调研体会

通过以上对部分世界一流城市配电网的分析，有以下5点体会：

1）配电网建设需要紧密围绕城市发展战略。提供与城市发展水平相匹配的电网服务。

2）配电网建设需要明确的业务驱动因素。配电网业务驱动应始终围绕持续改进供电可靠性、电能质量和用户满意度。

3）东京、新加坡网架可靠性、设备装备质量及技术水平非常高。一次设备及网架是高供电可靠性的基础。

4）企业级的信息管控平台不可或缺。业务数据的跨系统集成可有效提升电网运维水平，提高企业运营效率。

5）运维业务融合和管理创新是促进配电网精益化管理的主要因素。东京建立专门配电网管理部门，确保配电网业务的无缝化衔接，真正实现了业务贯通。

2、上海城市配电网现状

2.1 上海经济及负荷发展趋势

“十三五”时期是上海基本建成“四个中心”社会主义现代化国际大都市的冲刺阶段，GDP预计年均增长率在7%左右，城市用电需求稳步增长。2016年上海电网负荷3138万kW，预计上海最高用电负荷年均增长率为3.0%，用电量年均增长率为2.0%。预计2020年最高用电负荷将达3463万kW，年用电量将达1550亿kWh。

2.2 上海配电网基本情况

上海供电面积6341km2，是国内负荷密度最高的地区。其中A+、A类区域（主要上海市外环线以内和部分重要园区）为核心区，总面积752km2，为此次世界一流城市配电网的主要建设区域，见图1。2015年上海全范围供电可靠率99.966%，户均停电时间为2.7h；核心区域（A+、A类区域）供电可靠率99.990%，户均停电时间为50min。

上海配电网

图1上海一流城市配电网主要供电区域图

2.3 主要差距和不足

通过上述国际一流城市配电网情况的分析和比对，结合上海配电网建设发展实际，认识到上海城市配电网存在以下差距和不足。

1）供电可靠性与国际一流城市相比存在较大差距。

2）网架结构仍需不断优化完善。新加坡、巴黎、东京已全面建成目标网架，达到N-2标准；上海尚未全面建成链式结构目标网架，尚未完全满足N-1标准。

3）部分设备装备水平不高。相比新加坡等定制化的一流装备和技术支撑，上海配电网设备装备及技术水平相对落后，装备质量参差不齐、缺陷多发。

4）配电自动化覆盖率偏低。相比东京100%全覆盖，上海配电自动化覆盖率仅为20%。

5）不停电作业亟需进一步加强。相比东京全面开展旁路等复杂作业，上海不停电作业以简单类作业居多。

6）配电网建设发展技术管理支撑力量不足。与东京、新加坡相比，上海缺少独立的配电网全过程运维管理及和技术支撑力量。

7）数据融合分析能力有待提升。上海多平台、海量数据的融合与处理，以及数据对业务、管理的决策支撑能力尚有待提升。

8）配电通信网适应性不足。骨干通信网传输支撑能力有待提升。

原标题：奚珣：世界一流城市配电网建设探索实践

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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