配電網(wǎng)全過程網(wǎng)格化管理實(shí)踐

配電網(wǎng)全過程網(wǎng)格化管理實(shí)踐許國凱;徐展;吳忠【摘要】通過在配電網(wǎng)管理中引入網(wǎng)格化管理理念，將衢州配電網(wǎng)合理劃分為12個(gè)片區(qū)、167個(gè)網(wǎng)格.采用人工和自動統(tǒng)計(jì)的手段，將PMS、營銷系統(tǒng)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)―對應(yīng)到片區(qū)和網(wǎng)格健立起完備的片區(qū)、網(wǎng)格臺帳通過匯集PMS、SCADA、在線監(jiān)測系統(tǒng)、公變終端、用電信息采集系統(tǒng)、智能總保系統(tǒng)等數(shù)據(jù)，對各網(wǎng)格裝備指標(biāo)、運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行具體分析.對每個(gè)網(wǎng)格網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化梳理，直觀刻畫了各網(wǎng)格的現(xiàn)狀和改造需求，并以網(wǎng)格為單位提出了改造項(xiàng)目建議，為后續(xù)配電網(wǎng)精益化管理提供了有益的決策依據(jù).【期刊名稱】《浙江電力》【年(卷)，期】2017(036)006【總頁數(shù)】5頁(P39-43)【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng);網(wǎng)格化;規(guī)劃;運(yùn)行;改造【作者】許國凱;徐展;吳忠【作者單位】國網(wǎng)浙江省電力公司衢州供電公司,浙江衢州324000;國網(wǎng)浙江省電力公司衢州供電公司,浙江衢州324000;國網(wǎng)浙江省電力公司衢州供電公司,浙江衢州324000【正文語種】中文【中圖分類】TM727網(wǎng)格化管理是根據(jù)屬地管理、地理布局、現(xiàn)狀管理等原則，將管轄地域劃分成若干網(wǎng)格狀的單元，并對每一網(wǎng)格實(shí)施動態(tài)、全方位管理。這是一種數(shù)字化管理模式，具有精細(xì)、準(zhǔn)確、規(guī)范的優(yōu)點(diǎn)，在市政管理等領(lǐng)域有較好的應(yīng)用。目前衢州供電公司（以下簡稱衢州公司）已初步具備實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)網(wǎng)格化管理的基礎(chǔ)，并在網(wǎng)格劃分、指標(biāo)分析、規(guī)劃建設(shè)等方面進(jìn)行了有益嘗試。1.1網(wǎng)格化定義配電網(wǎng)網(wǎng)格化是指按網(wǎng)架現(xiàn)狀、負(fù)荷分布、地理分界等實(shí)際情況，將復(fù)雜的配電網(wǎng)劃分為多個(gè)相對獨(dú)立的網(wǎng)格，并采用若干組標(biāo)準(zhǔn)接線對每一個(gè)網(wǎng)格直接、獨(dú)立供電。1.2網(wǎng)格化管理（1） 有助于提高供電可靠性。由于采用分區(qū)供電，當(dāng)供電區(qū)域出現(xiàn)問題時(shí)，工作人員能夠快速定位故障位置并及時(shí)對電力事故進(jìn)行處理。一般情況下，配電網(wǎng)網(wǎng)格采用的是雙回路供電，當(dāng)一個(gè)區(qū)域停電檢修時(shí)，工作人員只需在電源入口處做好安全措施，就不會發(fā)生電力安全事故，能夠滿足電力安全規(guī)范和高效檢修的需要。（2） 有助于提高調(diào)度靈活性。由于每個(gè)網(wǎng)格均采用雙環(huán)網(wǎng)或單環(huán)網(wǎng)供電，且杜絕了跨網(wǎng)格供電，結(jié)構(gòu)清晰可靠。因此調(diào)度安排檢修時(shí)，無需過多考慮負(fù)荷倒送途徑，可立即確定臨時(shí)運(yùn)行方式、安排倒送負(fù)荷。（3） 有助于提高精益化管理水平。對配電網(wǎng)進(jìn)行逐一網(wǎng)格化分析，對其他配電網(wǎng)精益化管理大有裨益：如可直觀獲知某一區(qū)塊配電網(wǎng)裝備和運(yùn)行指標(biāo)現(xiàn)狀，有助于投資決策；又如在發(fā)生停電時(shí)，可立即查明哪一塊地理區(qū)域受到影響。2.1配電網(wǎng)網(wǎng)格化劃分原則合理、清晰地劃分配電網(wǎng)網(wǎng)格，是開展網(wǎng)格化管理的基礎(chǔ)，有利于現(xiàn)狀分析和后續(xù)的建設(shè)運(yùn)行，為此需要遵守以下原則：（1）網(wǎng)格一般以道路、水網(wǎng)、山脈、行政邊界等為分界，同時(shí)結(jié)合市政規(guī)劃，一般同一類型用電負(fù)荷歸為一個(gè)網(wǎng)格。（2） 網(wǎng)格劃分需根據(jù)區(qū)塊遠(yuǎn)景年負(fù)荷預(yù)測合理切分大小。（3） 網(wǎng)格劃分地理范圍要考慮中壓線路供電半徑的合理性。（4） 一般城區(qū)考慮雙環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)供一個(gè)網(wǎng)格，農(nóng)村考慮一個(gè)變電站或一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為一個(gè)網(wǎng)格。根據(jù)上述原則，衢州公司將市轄區(qū)配電網(wǎng)劃分為12個(gè)片區(qū)、167個(gè)網(wǎng)格。其中，片區(qū)劃分見圖1，典型片區(qū)如西區(qū)片區(qū)網(wǎng)格分布見圖2。2.2確定設(shè)備所屬網(wǎng)格確定各網(wǎng)格地理劃分后，為完成網(wǎng)格裝備、運(yùn)行指標(biāo)分析，需確定各類設(shè)備所屬網(wǎng)格。由于目前各信息系統(tǒng)沒有片區(qū)、網(wǎng)格的概念，因此需要研究合理的方法確定設(shè)備網(wǎng)格，具體內(nèi)容如圖3所示，包括：（1） 中壓線路（包括主線和支線）：由于各網(wǎng)格的目標(biāo)網(wǎng)架均為清晰的雙環(huán)網(wǎng)或單環(huán)網(wǎng)供電，網(wǎng)格對應(yīng)線路需逐條人工梳理。（2） 公用變壓器：完全根據(jù)地理劃分確定具體公用變壓器（以下簡稱公變）對應(yīng)的網(wǎng)格，可采用GIS（地理信息系統(tǒng)）的多邊形框選功能選擇某一網(wǎng)格設(shè)備并導(dǎo)出公變清單。（3） 低壓動力和居民用戶：確定網(wǎng)格下屬的中壓線路、臺區(qū)后，還需要收集相應(yīng)的低壓數(shù)據(jù)，主要是具體臺區(qū)低壓用戶數(shù)等。此項(xiàng)數(shù)據(jù)主要是根據(jù)營配貫通平臺內(nèi)的生產(chǎn)系統(tǒng)公變與營銷系統(tǒng)低壓臺區(qū)對應(yīng)關(guān)系，確定營銷系統(tǒng)低壓臺區(qū)所屬網(wǎng)格。2.3根據(jù)網(wǎng)格匯集臺帳信息和運(yùn)行數(shù)據(jù)2.3.1臺帳信息中壓主線、支線、配電變壓器（以下簡稱配變）等設(shè)備的基本臺帳數(shù)據(jù)均可從PMS（生產(chǎn)管理系統(tǒng)）中直接導(dǎo)出，但由于各種限制，還有部分?jǐn)?shù)據(jù)需人工匯總，包括：中壓線路的供電半徑，多分段線路各分段的導(dǎo)線型號、線徑等數(shù)據(jù)；配電變壓器所屬配電房的總?cè)萘康葦?shù)據(jù)；低壓臺區(qū)接地方式，分路低壓出線供電半徑，分段情況和戶聯(lián)線等數(shù)據(jù)。2.3.2運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)過多年建設(shè)，浙江省電力公司已建成一套覆蓋高、中、低壓的在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以很好地監(jiān)測配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常或故障，網(wǎng)格化分析所需運(yùn)行數(shù)據(jù)主要涉及6套信息系統(tǒng)，詳見表1。（1） 中壓線路停電情況。統(tǒng)計(jì)中壓線路主線和支線的故障停電、計(jì)劃停電情況，衢州公司自2015年開始，每周匯總各運(yùn)行單位主線和支線停電清單，同時(shí)安排專人根據(jù)公變系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)對清單準(zhǔn)確性進(jìn)行校核，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。（2） 故障工單下派情況。95598系統(tǒng)下派的搶修工單數(shù)也是反映一個(gè)網(wǎng)格供電可靠性和供電質(zhì)量的重要指標(biāo)，但由于目前搶修系統(tǒng)暫無關(guān)聯(lián)設(shè)備的信息，更沒有片區(qū)、臺區(qū)的信息，因此只能要求搶修人員在回復(fù)工單時(shí)填入搶修工單所屬臺區(qū)名稱，以此為據(jù)分片區(qū)、網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)工單下派情況。（3） 線路負(fù)載情況。從SCADA系統(tǒng)中獲取線路負(fù)載情況，包括最大負(fù)載等。（4） 公變負(fù)載情況。公變負(fù)債率可從智能配變監(jiān)控系統(tǒng)中導(dǎo)出，考慮到配變由于經(jīng)常安排增容、布點(diǎn)工程，變動較快，因此將上一年7—8月最高負(fù)荷除以當(dāng)前容量得到配變的最高負(fù)載率。（5） 臺區(qū)低電壓情況。臺區(qū)低電壓情況可以通過智能配變監(jiān)控系統(tǒng)導(dǎo)出，以臺區(qū)低電壓預(yù)警發(fā)生次數(shù)評價(jià)臺區(qū)低電壓的嚴(yán)重程度。（6） 用戶低電壓情況。用戶低電壓情況通過裝設(shè)于用戶表計(jì)側(cè)的采集裝置采集，每日7:00—8:00及19:00—20:00采集典型用戶的電壓數(shù)據(jù)，低于198V時(shí)即生成預(yù)警信息。（7） 低壓線路運(yùn)行情況。主要通過低壓智能總保檢測到的閉鎖、頻繁跳閘、頻繁剩余電流告警3種異常評價(jià)農(nóng)村TT接線臺區(qū)低壓運(yùn)行情況。在完成網(wǎng)格劃分、臺帳信息梳理、運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總后，通過合理的指標(biāo)體系評價(jià)各網(wǎng)格裝備水平和運(yùn)行情況。同時(shí)可以直接在網(wǎng)格圖上通過顏色、數(shù)據(jù)等直觀體現(xiàn)分析結(jié)論。以下舉例分析幾項(xiàng)典型裝備及其運(yùn)行指標(biāo)。3.1裝備指標(biāo)分析（1） 中壓架空線路絕緣化率。經(jīng)分析，目前衢州公司中壓架空線路絕緣化率指標(biāo)南北部農(nóng)網(wǎng)較低，城郊稍高，老城區(qū)、開發(fā)區(qū)絕緣化率較高，詳見表2。（2） 戶均容量。戶均容量為每一臺區(qū)公變總?cè)萘砍韵鄳?yīng)低壓用戶數(shù)。目前衢州公司戶均容量為2.68kVA，具體分布與中壓架空線路絕緣化率類似（詳見表3），但值得注意的是東拓片區(qū)由于目前還未完全開發(fā)，處于征地狀態(tài)，因此戶均容量暫時(shí)較低。（3） 低壓絕緣化率。全市低壓絕緣化率為62.4%，各片區(qū)均在50%以上（詳見表4）。相比之下，南北部農(nóng)網(wǎng)低壓絕緣化率較低，城區(qū)及郊區(qū)絕緣化率較高。3.2運(yùn)行指標(biāo)分析（1） 線路停電情況。有多種指標(biāo)能反映一個(gè)網(wǎng)格的停電情況，選取出現(xiàn)2次及以上故障停電來說明一個(gè)網(wǎng)格中壓網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)強(qiáng)與否。衢州公司南北部農(nóng)網(wǎng)出現(xiàn)2次及以上故障的線路較多，其他幾個(gè)片區(qū)也有1—3條，詳見表5。（2） 故障報(bào)修情況。故障工單率是2016年配電精益化指標(biāo)中權(quán)重最大的指標(biāo)之一，其定義是故障工單數(shù)除以低壓用戶數(shù)。衢州公司此項(xiàng)指標(biāo)分布與裝備水平指標(biāo)、其他運(yùn)行指標(biāo)相反，故障報(bào)修主要集中在城區(qū)及郊區(qū)，詳見表6。（3） 配變重過載情況。衢州公司在2015年7—8月出現(xiàn)過重過載預(yù)警的配變，占比較高的片區(qū)為北部、南部農(nóng)網(wǎng)及衢江新城，詳見表7。3.3指標(biāo)特點(diǎn)分析衢州供電公司目前指標(biāo)特點(diǎn)是南北部農(nóng)網(wǎng)裝備水平較為落后，市區(qū)、郊區(qū)相對較高，導(dǎo)致南北部農(nóng)網(wǎng)中低壓設(shè)備故障率也相對較高。但故障報(bào)修率反而是城區(qū)遠(yuǎn)高于農(nóng)村地區(qū)，主要原因有：由于城區(qū)人口密集，發(fā)生故障影響人數(shù)較多；城區(qū)居民對用電質(zhì)量要求高；城區(qū)很多表后故障也撥打95598進(jìn)行報(bào)修。在完成各網(wǎng)格裝備及運(yùn)行指標(biāo)分析后，需制定各網(wǎng)格目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃，與以往的規(guī)劃工作相比，需要特別注意以下幾方面：4.1清晰目標(biāo)網(wǎng)架目前，衢州配電網(wǎng)存在聯(lián)絡(luò)復(fù)雜、運(yùn)行難度高的問題，一方面是由于在以往的設(shè)計(jì)工作中，往往認(rèn)為聯(lián)絡(luò)越多越好，另一方面是在建設(shè)過程中受限于實(shí)施難度，很多時(shí)候簡單搭接在方便接入的環(huán)網(wǎng)站上。由此，導(dǎo)致運(yùn)方調(diào)整困難很大，部分線路聯(lián)絡(luò)雖多，但卻難以有效轉(zhuǎn)供負(fù)荷，在安全運(yùn)行上存在極大隱患。為此，在分網(wǎng)格制定目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃時(shí)，明確了以下原則：（1） 同一個(gè)網(wǎng)格供電中壓線路，城區(qū)一般為雙環(huán)網(wǎng)，郊區(qū)為異站聯(lián)絡(luò)單環(huán)網(wǎng)，農(nóng)村可采用同站聯(lián)絡(luò)單環(huán)網(wǎng)。供應(yīng)一個(gè)網(wǎng)格的線路，不得供應(yīng)其他網(wǎng)格負(fù)荷。（2） 不必要的聯(lián)絡(luò)，特別是和其他網(wǎng)格主供線路間聯(lián)絡(luò)需逐步拆除。（3） 在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)網(wǎng)架的過程中，視網(wǎng)架、負(fù)荷發(fā)展等實(shí)際情況合理確定過渡方案。根據(jù)上述原則，衢州公司已完成所有網(wǎng)格目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃和過渡方案的制定，典型網(wǎng)絡(luò)調(diào)整方案如圖4、圖5所示。4.2提升網(wǎng)格裝備指標(biāo)根據(jù)國網(wǎng)公司相關(guān)技術(shù)要求，配電網(wǎng)需要在若干裝備指標(biāo)方面逐步提升，而浙江省電力公司在三年行動計(jì)劃中還提出了具體的要求，包括了絕緣化率、平均供電半徑、平均分段數(shù)、線路重載率、聯(lián)絡(luò)率、配變重超載率、居民戶均容量、低壓線路裝備水平等指標(biāo)。根據(jù)上述要求，結(jié)合各網(wǎng)格指標(biāo)現(xiàn)狀，制定后續(xù)指標(biāo)提升規(guī)劃目標(biāo)，可以很清晰方便地統(tǒng)計(jì)分網(wǎng)格、整體網(wǎng)架的指標(biāo)現(xiàn)狀和提升目標(biāo)，便于決策。表8為高新片區(qū)GX-18網(wǎng)格現(xiàn)狀和目標(biāo)網(wǎng)架指標(biāo)對比。4.3以網(wǎng)格為單位確定項(xiàng)目，合理安排建設(shè)時(shí)序在配電網(wǎng)項(xiàng)目立項(xiàng)過程中存在高低壓項(xiàng)目脫節(jié)、打捆項(xiàng)目包規(guī)模過大的問題，帶來了重復(fù)停電、項(xiàng)目延遲送電、管控難度大、效益不高等弊端。在完成各網(wǎng)格目標(biāo)網(wǎng)架制定后，以網(wǎng)格為單位確定改造計(jì)劃，原則上是一個(gè)網(wǎng)格一次性建設(shè)到位。可清晰了解每個(gè)網(wǎng)格投資規(guī)模、指標(biāo)提升情況，極大提升投資效益，同時(shí)避免頻繁停電、項(xiàng)目不配套等項(xiàng)目管理難題。在安排各網(wǎng)格建設(shè)時(shí)序時(shí)，應(yīng)考慮配合市政規(guī)劃的需要，以網(wǎng)格裝備和運(yùn)行指標(biāo)為依據(jù)對建設(shè)緊迫性進(jìn)行排序，同時(shí)考慮新能源接入和增供擴(kuò)銷的需求。國網(wǎng)衢州公司完成了全市配電網(wǎng)片區(qū)、網(wǎng)格的合理劃分和規(guī)劃，同時(shí)完成了全部中低壓設(shè)備和片區(qū)、網(wǎng)格的對應(yīng)。在此基礎(chǔ)上匯集了基礎(chǔ)臺帳數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，完成了各網(wǎng)格裝備指標(biāo)和運(yùn)行指標(biāo)分析，通過圖形化的方式直觀展示了衢州分片區(qū)、分網(wǎng)格指標(biāo)現(xiàn)狀。對各網(wǎng)格網(wǎng)架進(jìn)行了重新梳理，制定了結(jié)構(gòu)清晰的目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃，同時(shí)以指標(biāo)分析結(jié)果為依據(jù)對項(xiàng)目建議進(jìn)行了合理排序，為衢州配電網(wǎng)改造有序?qū)嵤⒀b備水平和運(yùn)行水平整體提升做出有益嘗試?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】梁嘉茵.城市配電網(wǎng)格化管理探討[J].技術(shù)與市場，2013,20(12):210.宛天巍，王浣塵，馬德秀.網(wǎng)格化管理原則及網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型研究[J].情報(bào)科學(xué)，2007,25(3):456-461.祁正華，任勛益，王汝傳.大規(guī)模電力網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)[J].重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006,18(3):393-396.［4］ 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