“钻石型”配电网的“上海样板” 精巧、自愈、互保打造世界一流城市配电网

编者按 “十三五”期间，国家电网有限公司大力推动世界一流城市配电网建设。今年，公司围绕“三型两网、世界一流”战略目标，加快实施世界一流城市配电网管理提升行动。“安全可靠、优质高效、绿色低碳、智能互动”的城市配电网全力支撑京津冀、长三角等世界级、国家级城市群高速发展。本报今起推出“解码世界一流城市配电网”系列报道，为高质量推进城市配电网建设提供样本。

受益而不觉，失之则难存，润物细无声中，如今，电在人们生产生活中的重要性越来越突出。作为基础设施的配电网，如何匹配城市发展、产业升级、人民生活的用电需求？2017年，国家电网有限公司作出建设世界一流城市配电网的工作部署——用4年左右时间，在包括上海在内的10个城市基本建成具备“安全可靠、优质高效、绿色低碳、智能互动”特征的世界一流城市配电网，全力支撑经济发展，服务社会民生，为公司配网发展方式转变和运营管理水平提升积累经验、提供示范。

3年间，成效已显。11月10日，第二届进博会圆满落幕。无论是之前的灯光秀，还是进博会期间“六零三确保”的保电落实，都展示了上海这个国际化大都市配电网的可靠性。精巧、坚强的“钻石型”配电网，不仅让这个不夜城的灯光更璀璨，更为长三角一体化发展提供了强大的“能量引擎”。

精巧 向有限空间要效益

有着140年用电历史的上海，城市与配电网可以说是“老”派的。而作为中国经济最有活力的城市之一，上海对配电网的要求也逐渐提高。如何在“老”城区建设坚强智能的“新”电网，是国网上海市电力公司一直思考的问题。

在寸土寸金的上海，没有大拆大建的前提下，国网上海电力“螺蛳壳里做道场”，成功探索建设以“钻石”命名的配电网。靠着它，上海有了与国际化大都市相匹配的世界一流配电网。

所谓“钻石型”配电网，是指目前上海电网打造的以10千伏开关站为核心节点、双侧电源供电、配置自愈功能的双环网结构。“钻石型”配电网具有“全互联、全电缆、全断路器、全自愈”的技术特征，在供电可靠性和负荷转供能力方面具有显著的优势。

“钻石型”配电网因网络拓扑结构酷似钻石造型而得名，而且“钻石”的意象也完美地诠释了未来电网的发展理念——钻石无比的坚强度是电网规划的核心追求，钻石精巧的切割工艺是电网建设的最佳参照，钻石恒久的生命力是电网运营的最终目标。

作为电网规划领域内一项具有前瞻性的探索，上海的“钻石型”配电网目前已经从蓝图化为现实，并在一系列先行先试中取得了令人振奋的成效。

2018年，国网上海电力充分结合上海市中心区域架空线入地及合杆整治，按照“钻石型”接线原则精心设计网格化规划策略，在西虹桥地区架空线入地工程中规划建设了10座开关站并同步配置自愈系统，形成了4个高可靠性的“小钻石”，推动该区域电网供电可靠性达到“五个9”以上，圆满完成首届进博会保电任务。

“钻石型”配电网在西虹桥地区的成功试点，也为推进泛在电力物联网和坚强智能电网“两网融合”打下了坚实的物理基础。今年，随着泛在电力物联技术的深度推广应用，西虹桥地区“钻石型”配电网的可靠性优势进一步显现，供电可靠性比肩东京、新加坡等国际先进城市，达到世界一流水准。

“上海建设‘钻石型’配电网与良好的基础条件密不可分，我们已经做到了10千伏开关站全覆盖，而这个架构就是以10千伏开关站为核心节点。”国网上海电力发展部规划二处处长石方迪解释说。经过近20年的多轮改造，上海10千伏配电网已逐步固化了“以开关站为核心节点”的发展模式，并形成了一定的建设规模，在此基础上只需通过新建或改接开关站间线路，即可实现向“钻石型”配电网升级。

正是因为秉承这种向有限的空间资源要效益的规划理念，在基本完成空间布局的上海中心城区打造“钻石型”配电网才显得更具现实意义。

自愈 从智慧保电到智慧供电

再精巧的结构设计也不意味着一劳永逸。对于一个世界一流城市配电网来说，真正考验它的是应对故障时的坚强程度。而“钻石型”配电网最大的特点，正是遇到故障时更强的“自愈能力”。

“遇到故障时，它是秒级反应的。曾经浦东电网出现过一次跳闸，但在调度没反应过来的时候，它就已经‘自愈’了，客户完全没有感觉。”国网上海电力设备部配电处专责盛慧说。

灯闪一下的时间里，“钻石型”配电网便完成了故障识别与非故障自愈。“钻石型”配电网将接线模式从传统的以环网站为核心变为以开关站为核心，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，可以实现就地采集信息，远方自动执行自愈策略，从而将故障处理时间由分钟级压缩至秒级。同时，由于采用不同变电站双侧电源供电方式，其负荷转供能力达100%。凭借这种灵活可控的负荷转供性能，“钻石型”配电网可以满足检修方式下“N-1”安全校核，从而有效减少计划检修及施工停电时间，大幅提升供电可靠性。

“钻石型”配电网在西虹桥地区的成功试点，为推进泛在电力物联网和坚强智能电网“两网融合”打下了坚实的物理基础。有了保电试点的先行先试，国网上海电力按照“钻石型”接线原则精心设计网格化规划策略，已经在100多千米的道路架空线入地工程中，以见缝插针、腾笼换鸟的方式新建及改造开关站61座，构建了18组双环网。

“首届进博会我们应用了泛在电力物联网理念，比如智能井盖就取得了良好成效。进博会结束后，我们开始逐渐在全市推广。今年，我们进一步提高设备的智能化水平，将人工智能技术与专业结合起来，使设备具有了简单的判断能力。”盛慧说。

11月3日10时，输电通道监拍系统监测到松江区泗泾镇一条输电通道下，有吊车在路灯杆旁施工。系统自动拍照后，将照片传到后台。10时5分，在附近的上海电力检修公司输电中心运维一班班长胡心刚已赶到现场并制止吊车施工。系统通过自主识别、智能预警、智慧联动等一系列人工智能技术，提前发现并避免了一次可能发生的外破事故。

作为“世界会客厅”，上海每年举行多场国际活动，保电基本成为常态。今年，国网上海电力一级保电任务累计达288天。当一件非常态的事情成为常态时，必须要将非常态的手段常态化，由智慧保电向智慧供电迈进。

这就要求配电网逐渐向智能化发展。上海已投运配电自动化故障处理模式，包括智能分布式馈线自动化和集中式故障处理。目前，国网上海电力已完成生产大区配电主站部署，经6568台配电终端实现5537条线路配电自动化覆盖；建成省级管理大区配电主站，经5954台配电终端实现5645条线路配电自动化覆盖，配电自动化覆盖率77.94%。

互保 为长三角一体化发展打造能量引擎

11月19日，国家发改委正式发布《长三角生态绿色一体化发展示范区总体方案》，从基础设施体系、人才资质互认共享、财税分享机制等几方面对示范区提出要求。电网作为基础设施，为腾飞的城市群高质量发展注入源源不断的动力。

早在5月，长三角电力一体化行动已经发端，不仅供电服务“跨省一网通办”，配电网也打破地域限制，加大区域间的“互济互保、互联互通、互供互备”。

9月20日，受台风“塔巴”影响，浙江省嘉善地区刮起了11至12级大风，多处线路出现电杆断杆、倾斜，造成30个公变、4个客户专变失电。但俞汇村村民陆瑞新并没有感受到停电的影响：“周末宅在家里，电器照样用得好好的。”

原来，就在“塔巴”来袭几天前，9月10日，上海联络浙江的10千伏青浦—嘉善互联工程建成投运。在“互济互保、互联互通、互供互备”机制下，当天俞汇村用了9小时31分的“上海电”。

电力一体化大大提升了长三角区域内终端客户的供电可靠性。目前，上海青浦与江苏吴江交界区域跨省10千伏互联工程正在加紧建设。青浦、吴江、嘉善三地边界区域10千伏电网联通后，将形成线路末端联络、负荷转供灵活、网架结构坚强的一体化配电网。

作为上海打造世界一流城市配电网的重要方向，“钻石型”配电网在城市乃至区域电网规划和发展中的引领效应将愈加显现。“下阶段，国网上海电力将结合新建居民小区供电配套工程和非居民业扩工程，持续推进核心开关站布点选择，在中心城区配电网逐步形成‘钻石型’接线。”石方迪说，未来，结合《长三角一体化发展2019年电力行动计划》，西虹桥地区将全面推广建设“钻石型”配电网，并推动在长三角地区深化应用，助力区域供电可靠性进一步提升，为长三角一体化发展打造新的能量引擎。