智慧配电网为城市充能

文／图_韩 彦 罗 浩

作为国家中心城市和“一带一路”重要节点城市，近年来，郑州市加快建设在特色鲜明、集聚和辐射带动作用大幅增强、综合竞争优势明显提高等方面成效显著的新型智慧城市。为构建与国家中心城市相匹配的一流配电网，2022年3月以来，国网郑州供电公司积极开展国际先进型城市配电网示范建设，通过数字化、智能化技术的应用，着力打造与城市高质量发展相适应的高质量智慧城市配电网。

“百秒感知”推动配网数字化转型

11月12日16时51分，郑州35千伏夹津口变电站某配电变压器发生失电，触发国网郑州供电公司配电网故障“百秒感知”系统的智能主动研判程序。系统经过80秒研判，准确识别故障开关，并发出停电告警，为工作人员缩小了故障查找范围。“百秒感知”技术在郑州电网上线以来，累计完成700余次配网故障研判，准确率超过98%，为城市配电网数字化转型打通了主动脉。

配电网是面向客户供电的末端电网，发生故障后会直接影响客户的用电体验。针对配网线路分支开关不具备故障感知功能、人工研判故障耗时长等问题，国网郑州供电公司在国内首创配网停电“百秒感知”技术，将停电研判时间由人工现场检查确认停电开关所耗时的45分钟缩短到系统智能研判的100秒之内，进一步提高配网故障感知及时性和准确性，有效提高了城市配网故障抢修工作效率，提升了客户用电获得感。

据悉，“百秒感知”技术是通过开发主网信号研判算法，贯通营配调数据资源，优化配网故障研判启动条件，让配网故障时引起的主网保护启动和负荷突降信息可通过D5000系统自动上传至配电区云主站。系统在故障发生后迅速、全面地获取线路台区停电基础数据源，直接启动故障研判，解决了用电采集终端停电信号上送不及时等问题。

“除了缩短故障查找时间，‘百秒感知’体系还将故障研判的准确度由67%提升至98%以上，将开关有效感知率由以往的27.8%提升至95%，做到了配网停电感知‘快、准、全’。”该公司供电服务指挥中心专责陈启龙介绍，去年9月份该体系投入使用后，他们用时55天便实现了1063条配电线路的“百秒感知”试点应用，在不增加设备改造投资的前提下，收到设备改造同等感知效果。经统计，采用“百秒感知”技术后，停电时户数同比下降27%，客户平均停电时长缩短30分钟。

“星型”结构架起高可靠性城市配网

10月5日，随着姚桥8号安置小区内的姚8三期安置二箱一箱联电缆接入完成，郑州市郑东新区第6组“星型”网架的第3次干网搭建完成，实现了姚桥区域10个大型小区负荷灵活转供，为冬季供电提供了更加坚强的网架基础。

国网郑州供电公司重点围绕郑州市二七商圈、如意湖核心区等城市发展重点区域对供电可靠性的要求，设计“星型”高可靠性配电网网架方案，通过较小改动、较少投资，实现变电站变电容量利用效率、电网资产利用效率与投资效率、变电站板位资源利用率的“三提升”。

不停电作业为配网“在线”改造升级。

“星型”高可靠性配电网网架采用双层组网理念，将以开关站为节点的配电网双环网作为主干网，实现开关站“站站相连”，以环网柜为节点的单环网作为次干网，打造出“星型”接线结构。主干网、次干网网架结构得到进一步优化，高效连接、互联互供。

“目前，我们已经建成10组高可靠性‘星型’接线结构，包含15组双环网，优化了全市12个供电网格的配电网网架结构，实现了配电网‘主次双层、双通互济、主配协同、全停全转’。”国网郑州供电公司配网管理部主任冯志敏介绍，“星型”组网模式主干全线配置“自愈”系统，提升了网架内配电线路安全稳定运行水平，将配网供电可靠率提升至99.9%。

国网郑州供电公司积极适应以新能源为主体的新型电力系统发展需求，结合郑州配电网实际，通过实施高可靠性配电网“星型”接线等示范技术，有效提升配电网运行可靠性与数智化水平，实现郑州A+区域供电可靠性的跨越式提升，对河南城市配电网高质量发展具有十分重要的示范引领作用。

“机器代人”升级配网作业方式

“继续升高斗臂，注意三维成像里的距离提示。”9月22日，郑州市高新区雪松路附近，一台带电作业车缓缓升起，斗臂里乘坐的不是高空作业人员，而是一台白色机器人，只见它灵活地挥舞着机械臂，正在为配网线路加装故障指示器。

这次作业采用“人机协同”模式进行，这台带电作业机器人的“出场”极大提升了作业效率和可靠性。据了解，这次作业避免了10余个高压客户和1000余户居民停电，多供电量2.2万千瓦时。

现场负责人王培丹干了十几年的配网不停电作业，从没有想过不上杆、不穿绝缘服也能完成任务，感觉既便捷又高质量：“机器人作业给我们最大的感觉是更安全、更省劲儿，作业人员既不用登高，也不用进入带电区域，在地面操作平板电脑就可以完成全部流程。”

据了解，带电作业机器人能够在三维模拟系统的辅助下进入带电区域，通过双臂协同操作，运用视觉识别、运动控制等核心技术，实现机器人自主识别抓取引线位置，完成穿线、剥线和接线等工作，可以解决高空、高压、高温、高危险性等带电作业问题。

“带电作业机器人技术从去年首次应用以来，经过我们的不断尝试和改善已经日趋成熟，今年我们已经使用带电作业机器人开展50余次作业，其中包括接引流线、加装接地挂环、加装驱鸟器等多个项目。”国网郑州供电公司不停电作业中心员工窦孝祥说，目前他们正在对末端工器具进行开发完善，扩展带电作业机器人应用场景限制，不断提高“机械代人”智能化作业水平。