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“双链环”:全国首创 国际领先 供电可靠率将提升至99.999%

2017-7-29 13:04| 发布者: 蛤蟆要起飞| 查看: 215| 评论: 0|来自: 南方都市报

摘要: 珠海供电局工作人员对横琴配电网开展“双链环”升级工作。“横琴总部大厦、华融开关站试验正常,两个开关站合环运行!”7月24日16时24分,随着工作人员的宣布,珠海横琴自贸区配电网正式启用“双链网格化闭环运行” ...


珠海供电局工作人员对横琴配电网开展“双链环”升级工作。

 “横琴总部大厦、华融开关站试验正常,两个开关站合环运行!”7月24日16时24分,随着工作人员的宣布,珠海横琴自贸区配电网正式启用“双链网格化闭环运行”(简称“双链环”),为助力港珠澳大湾区建设再作贡献。据介绍,此项技术为国内首创,全面推广后可将横琴供电可靠率提升至99.999%.

 “配电网闭环运行可以实现故障不停电,而‘双链网格化闭环运行’不仅增加了电源路径,而且强迫平均分配。打个比喻,闭环运行就像是打通了供电的断头路,从此不怕一个方向的堵车。而网格化闭环运行不仅打通了断头路,而且使得两个方向的车流一样,让交通更加顺畅。”南方电网广东珠海供电局配网规划兼电网项目管理工程师陈建钿如此形容横琴配电网“双链环”运行的直观效果。

 “双链环”,即通过“主干配”“多层级自愈”、“拓扑保护”等创新技术手段。在20千伏线路至用户变压器之间的配网线路中,“双链环网格化”的运行实现了主干层具有3个电源通道同时给支线层供电的网架。

 “双链环”的研究工作于2014年底正式启动。珠海供电局集全局技术精英,组成项目组,历经长达两年的持久战,终于在今年4月攻克了关键难点并进入集中施工阶段。通过交织的电缆网架,“双链环”将应用到横琴自贸区,为自贸区的经济发展和民生事业提供坚强的电力保障。

 在今年3月12日举行的南方电网科技项目鉴定会上,鉴定专家一致认为,横琴“双链环”配网网架和保护及自愈控制系统,在高可靠性城市供电网规划与建设关键技术研究及应用方面取得多项创新成果,整体达到国际先进水平,在供电网架结构和多层级自愈协同技术等方面达到了国际领先水平。

 效果

 创新技术将实现横琴供电可靠率99.999%

 “顾名思义,‘双链环’就是线网的一种结构形式,如同环状的两条链子连接在一起;‘网格化’就是线路供电时按照网格运行。有了它们之后,改变了过去单一线路的供电模式,可以实现多条线路给开关站供电,达到提高线路供电的可靠性、经济性、灵活性的目的。”珠海供电局计划发展部配网规划兼电网项目管理专责工程师陈建钿的一番形象解释,让一头雾水的记者有了可以想象的空间。

 “主干配?多层级治愈?拓扑保护又是什么?”面对记者的不解,陈建钿笑着说,在横琴的20千伏线路上,按照三个层级建设,即主干层(220千伏变压器出来的主线路)、支线层(接在主干线路上的支线)、负荷层(连接用户变压器部分);“主干配”就是在主干层的高速通道上,不直连负荷,确保主干层的无故障畅通。

 实现每一层级的故障隔离和治愈是提高供电可靠性、经济性、灵活性的进一步保证。

 为此,珠海供电局把110千伏及以上的主网技术“差动保护”、“拓扑保护”(瞬间隔离故障技术),“网络备自投”(故障治愈技术)等技术应用到配网上的每一层级线路中,从而实现层级故障隔离和层级治愈,“按照我们业内的说法,就是把主网技术配网化,带来的直接效果是供电可靠率达到99.999%.”

 陈建钿解释,在配网中实施上述创新技术后,横琴的供电用户将不再出现因为电力故障而被困电梯、电脑因为断电没能保存文档等情况。

 与此同时,网格化闭环运行的实施,一改传统闭环运行线路功率分布不均衡的问题,使得两条主干电缆均衡分配电流,提高电缆利用率,降低电缆老化速度。

 研发

 “网格化”———让配网有了主网技术

 横琴自设立自贸片区以来,城市建设和经济建设所需电量迅猛增长。如何为横琴建设更具可靠性、经济性、灵活性的电网,成为珠海供电局的一项重点工作。2013年,该局开始酝酿横琴地区的“配网网架建设”和“继保及自动化建设”。

 陈建钿介绍,为了满足用户的用电需求,解决当时配网故障时无法快速隔离,故障后无法快速自愈等问题,珠海供电局计划发展部、生产设备部、系统运行部、香洲区局等多个部门技术骨干共同组成配网小分队,讨论了近一年时间,仍然没有找到好的解决方案。为此,该局还曾经找了好几家国际、国内的知名单位做咨询,但都没有解决现有问题。

 2014年,珠海供电局提出“主网技术配网化”的规划思路,这一建议让小分队跳出了传统的配网思路。陈建钿说,“大家一下子打开了脑洞,豁然开朗”。

 思路确定了,但如何把主网技术完美地嫁接到配网上?配网小分队到处寻找材料,京东上所有关于配网规划的书籍都买下来了,在做了很多次“合环”运行仿真试验后,仍然没找到答案。

 2016年中旬,珠海供电局副总工程师冯伯庚提出了网格化运行。“这是从来没有过的提法,”陈建钿说,“从开环运行到合环运行,再到网格化运行,技术难度越来越高,每一步都是开拓性的工作,没有可借鉴的。”在历经无数次的实验后,珠海供电局终于研究出了“双链环”配网网架和自动化架构。

 随着配网网架规划工作的推进,关于继保自动化的相关工作也在同步推进。

 “实现双链环网格化的运行,必须实现毫秒级别的故障隔离,并通过控制备用开关实现非故障设备的自愈。”珠海供电局系统运行部继电保护专责工程师杨锐雄说,要实现这一功能,首先是要识别并且隔离故障。

 2014-2015年,该局集合了二次配网精干力量,针对双链环配网网架,设计了一个自动自愈的策略,然后与厂家合作,进行了多次试验。连续做了两次试验,每次试验持续一周,最终确认这个终端的保护及自愈控制性能。

 杨锐雄解释,“保护”解决的是自动隔离,“自愈”解决的是自动复电。运用了保护及自愈控制技术的终端后,智能变电站和配网开关站实现了信息交互,可以实现更高级的功能应用。

 据悉,终端研发之后,珠海供电局建立了一组试点线路,从2016年8月投运到现在从未出现故障,最终确认终端功能完全可以支撑网格化运行。

 2017年3月12日,南方电网公司在珠海主持召开了“高可靠性城市供电网规划与建设关键技术研究及工程应用”科技成果鉴定会。鉴定委员会专家一致认为,在供电网架结构和多层级治愈协调技术等方面,该项目达到了国际领先水平。

 建设

 首组双链环线路施工

 只用了1个月

 历经4年,今年4月,横琴“双链环”正式立项,由于前期准备充分,从报告到立项,珠海供电局仅用了3天时间就完成了全部工作,并开始绘制施工图,提前谋划如何在最短时间内完工。

 珠海香洲供电局业主项目部项目经理李文晖介绍,今年5月,施工方案正式发布,6月中旬开始施工,每一个节点环环相扣。李文晖谈到,为了如期完成建设工程,各个专业、施工单位,所有问题都必须当天解决,通过微信群和现场的工地例会,去解决每一个有可能耽误工期的问题。

 由于这次使用的设备都是南方电网首次使用的装置,在安装调试方面也需要多次现场调试,才能保障设备顺利调试。在调试过程中,由于端口和兼容、通讯规约的一些问题,曾一度影响了调试工作。

 据了解,为了保证安装入网的正确性,避免投运后发生故障,今年6月7、8、9日,杨锐雄和另外两名同事又到南京进行了动模实验,每天晚上都实验到深夜,发现问题立刻整改,加班到凌晨一两点,第二天8点半继续做。

 李文晖介绍,为了保障光缆,保障现场遥控的模式去协调施工方案,连日来项目组各位同事每天都努力拼搏到晚上12点,终于保障项目的光缆能如期投入,也保障了后期的调试。

 按照计划,横琴口岸沿线的首组双链环线路网格化运行预计本周内即可启用,另外还有三组双链环线路正在逐步开启。

 24日下午,面对首组“双链环”线路的正式运行,珠海供电局电力调度控制中心运行方式专责工程师曹健显得颇为自豪,电力网络如同城市的“经络”,这一项目的启用将使横琴的“经络”更加强壮,将为粤港澳大湾区中的横琴崛起提供更有力的电力保障。

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