加快構建與國家中心城市相匹配的一流配電網
——河南鄭州供電公司推進國際先進型城市配電網示范建設

1月31日晚，河南鄭州地區(qū)出現強降雪天氣。在未來華庭小區(qū)的地下配電房內，剛投入應用的全站巡檢預警系統(tǒng)將室內濕度、溫度、局部放電等數據匯聚后，實時傳遞至鄭州供電公司鄭東供電服務指揮分中心，輔助運維人員開展遠程巡檢，密切跟蹤降雪天氣下配電設備的運行狀態(tài)。該配電房是一座智慧化無人巡檢配電站房，也是該公司推進配電網數字化、智能化轉型的最新成果。

鄭州是國家中心城市和“一帶一路”國家戰(zhàn)略重要節(jié)點城市。為加快構建與國家中心城市相匹配的一流配電網，2022年3月以來，鄭州供電公司積極推進國際先進型城市配電網示范建設，通過應用數字化、智能化技術，著力打造與城市高質量發(fā)展相適應的高質量智慧城市配電網。

“百秒感知”推動配電網數字化轉型

2月1日13時1分，鄭州35千伏狼城崗變電站某配電變壓器失電，觸發(fā)了鄭州供電公司配電網故障“百秒感知”系統(tǒng)的智能主動研判程序。該程序經過88秒研判，準確識別出故障開關并發(fā)出告警，為后續(xù)快速開展搶修復電工作提供了支撐。“百秒感知”技術在鄭州電網應用以來，累計完成了800余次配電網故障研判，準確率超過98%，促進了城市配電網的數字化轉型。

配電網是向客戶供電的末端電網，在發(fā)生故障后會直接影響客戶的用電體驗，需要運維人員盡快確定故障范圍、發(fā)布停電信息并及時搶修復電。針對配電線路分支開關不具備故障感知功能、人工研判故障耗時長等問題，鄭州供電公司創(chuàng)新配電網停電“百秒感知”技術，并構建應用系統(tǒng)，改變運維人員到現場檢查確認故障的傳統(tǒng)模式。該公司依托“百秒感知”技術，將故障研判時間由此前的平均45分鐘縮短至100秒內，進一步提高了配電網故障感知的及時性和準確性，促進了城市配電網故障搶修工作效率提升。

“百秒感知”系統(tǒng)通過開發(fā)主網信號研判算法，貫通了營配調數據資源，優(yōu)化了配電網故障研判啟動條件，讓配電網故障時引起的主網保護啟動和負荷突降信息通過智能電網調度技術支持系統(tǒng)（D5000系統(tǒng)）自動上傳至配電區(qū)云主站。該系統(tǒng)的智能主動研判程序可在故障發(fā)生后可迅速、全面獲取線路臺區(qū)停電基礎數據源，直接開展故障研判，解決了用電采集終端停電信號上送不及時等問題。

“除了縮短故障查找時間，‘百秒感知’技術還將故障研判的準確度由67%提升至98%以上，將開關有效感知率由以往的27.8%提升至95%。”鄭州供電公司供電服務指揮中心專責陳啟龍介紹。

“星型”結構架起高可靠城市配電網

2023年10月5日，鄭州鄭東新區(qū)第6組“星型”網架的第三次干網搭建工作完成，實現姚橋區(qū)域10個大型小區(qū)負荷的靈活轉供，為區(qū)域冬季供電保障提供了更加堅強的網架支撐。

針對鄭州市二七商圈、如意湖核心區(qū)等城市發(fā)展重點區(qū)域的用電需求，鄭州供電公司設計了“星型”高可靠性配電網網架方案，通過較小改動、較少投資，實現變電站變電容量利用效率、電網資產利用效率與投資效率、變電站出線間隔資源利用率“三提升”。

“星型”高可靠性配電網網架采用雙層組網理念，將以開關站為節(jié)點的配電網雙環(huán)網作為主干網，實現開關站“站站相連”；將以環(huán)網柜為節(jié)點的單環(huán)網作為次干網，構建出“星型”接線結構。這一配電網網架厘清了主干網、次干網網架結構，實現設備的高效連接、互聯互供。

“目前，我們已經建成19組‘星型’高可靠性配電網網架，包含41組雙環(huán)網，優(yōu)化了全市12個供電網格的配電網網架結構，實現了配電網‘主次雙層、雙通互濟、主配協(xié)同、全停全轉’。”鄭州供電公司配網管理部主任馮志敏介紹，該網架主干全線配置自愈系統(tǒng)，供電可靠率提升至99.999%以上。

隨著新型電力系統(tǒng)建設的推進，鄭州供電公司結合鄭州配電網實際，通過實施“星型”高可靠性配電網網架建設等，提升了配電網運行的可靠性與數智化水平，對河南城市配電網高質量發(fā)展具有重要的示范引領作用。

“機器代人”升級配電網作業(yè)方式

“繼續(xù)升高斗臂，注意三維成像里的距離提示。”2023年9月22日，鄭州高新區(qū)雪松路附近，在一臺帶電作業(yè)車斗臂里的不是高空作業(yè)人員，而是一臺白色機器人。升至指定位置后，機器人靈活揮舞機械臂，為配電線路加裝了故障指示器。

這次帶電作業(yè)采用人機協(xié)同模式進行，極大提升了作業(yè)效率和安全性，確保了10多戶高壓客戶和1000余戶居民的正常用電，與計劃檢修方式相比多供電量2.2萬千瓦時。

“機器人作業(yè)給我最大的感受是安全、省力，作業(yè)人員不用登高，也不用進入帶電區(qū)域，在地面操作平板電腦就可以完成全部流程。”現場負責人王培丹說。

為進一步提升配電作業(yè)質效，鄭州供電公司不斷研發(fā)應用新技術、新設備。以此次雪松路帶電作業(yè)為例，帶電作業(yè)機器人在三維模擬系統(tǒng)的輔助下進入帶電區(qū)域，通過雙臂協(xié)同操作，運用視覺識別、運動控制等技術，實現自主識別及引線抓取，再完成穿線、剝線和接線等工作，提升了高空帶電作業(yè)的效率及安全性。

“自2022年首次應用以來，帶電作業(yè)機器人技術經過不斷嘗試和改善，已在鄭州配電網帶電作業(yè)中推廣。2023年我們使用帶電作業(yè)機器人開展了60余次作業(yè)。”鄭州供電公司不停電作業(yè)中心員工竇孝祥介紹，目前該中心正在開展末端工器具的開發(fā)優(yōu)化，進一步擴展帶電作業(yè)機器人的應用場景，不斷提高配電網作業(yè)的“機器代人”智能化作業(yè)水平。