我國(guó)南方電網(wǎng)公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“南網(wǎng)”)所轄電網(wǎng)堪稱(chēng)世界上最復(fù)雜的交直流復(fù)雜電網(wǎng)之一:1條“西電東送”的大通道，8條500千伏的交流線路，4條±500千伏的直流線路以及1條±800千伏的特高壓直流線路。按照南網(wǎng)規(guī)劃，2020—2030年，南網(wǎng)將逐步采用特高壓直流輸電方案，降低同步電網(wǎng)的規(guī)模，同時(shí)，將以省區(qū)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，形成2~3個(gè)同步電網(wǎng)，通過(guò)直流方式互聯(lián)。至2030年，廣東電網(wǎng)將進(jìn)一步進(jìn)行割裂，變成兩個(gè)同步電網(wǎng)，逐步降低主電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
從中長(zhǎng)期來(lái)看，南網(wǎng)運(yùn)行主要面臨三大挑戰(zhàn):首先，保障交直流混合電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低大面積停電風(fēng)險(xiǎn)，這是南網(wǎng)中長(zhǎng)期面臨的主要挑戰(zhàn);其次，隨著珠三角負(fù)荷中心電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨緊密，負(fù)荷密度進(jìn)一步增大，短路電流風(fēng)險(xiǎn)隨之水漲船高，并已嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，如何有效限制短路電流也是亟需解決的一個(gè)問(wèn)題;最后，伴隨著新能源發(fā)展，如何接入分布式電源也是南網(wǎng)面臨的主要挑戰(zhàn)。
筆者認(rèn)為，現(xiàn)階段南網(wǎng)運(yùn)行需要考慮以下4個(gè)要素，其一，資產(chǎn)利用率。南網(wǎng)目前的資產(chǎn)利用率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距。中國(guó)工程院的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)10千伏的配變利用率為30%~35%，而在發(fā)達(dá)國(guó)家這一數(shù)據(jù)可提升至50%，因此我國(guó)尚有較大的提升空間。其二，資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。我國(guó)在此領(lǐng)域尚處于定性和初級(jí)的手工評(píng)估階段，若想增強(qiáng)資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的可測(cè)性，還需進(jìn)行諸多方面的工作。其三，信息孤島與信息安全。為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，電網(wǎng)會(huì)存在很多生產(chǎn)系統(tǒng)，但它們之間信息互聯(lián)并不暢通，雖然人們做了很多項(xiàng)目，制造出許多信息系統(tǒng)，不但未能解決該問(wèn)題，還形成了更大的信息孤島。其四，供電可靠性。隨著電網(wǎng)信息化的進(jìn)一步發(fā)展，信息安全、等級(jí)保護(hù)、二次安防變得越來(lái)越重要，提高供電可靠性、提高電能質(zhì)量，既是提高客戶滿意度重要指標(biāo)，又是電網(wǎng)企業(yè)賴(lài)以生存的永恒目標(biāo)。因此，發(fā)展智能電網(wǎng)為時(shí)下的必然選擇。
通過(guò)這兩年的實(shí)踐，南網(wǎng)在智能電網(wǎng)方面已收獲了許多實(shí)踐成果，如“3C綠色電網(wǎng)”方案已經(jīng)“落地”實(shí)施、性能優(yōu)越的變電站駕駛艙、建成分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)等。
什么是“3C綠色電網(wǎng)”？
南方電網(wǎng)首個(gè)3C綠色示范工程開(kāi)工建設(shè)
2011年11月28日，南方電網(wǎng)首個(gè)3C綠色示范工程——廣州110千伏尖峰變電站正式開(kāi)工建設(shè)，標(biāo)志著南方電網(wǎng)公司建設(shè)3C綠色變電站的開(kāi)始。
“3C”是指將計(jì)算機(jī)、通信、控制等現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)電力技術(shù)有效結(jié)合，提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、客戶服務(wù)和節(jié)能水平，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)展向“智能、高效、可靠、綠色”的轉(zhuǎn)變。尖峰變電站位于廣州市蘿崗區(qū)，計(jì)劃于2012年6月30日完工，將實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、在線分析決策、狀態(tài)檢修、智能巡檢等高級(jí)應(yīng)用。在建設(shè)過(guò)程中，南方電網(wǎng)公司還將充分考慮節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材與環(huán)境保護(hù)的要求，通過(guò)建筑外觀、設(shè)備選型和智能化設(shè)計(jì)等方面的優(yōu)化調(diào)整，致力于打造一個(gè)節(jié)能環(huán)保的綠色變電站。
南網(wǎng)地區(qū)的水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、天然氣、核能資源較為豐富，風(fēng)能主要集中在云南和廣東地區(qū)，太陽(yáng)能主要集中在云南、廣東和海南地區(qū)。目前南網(wǎng)地區(qū)的新能源開(kāi)發(fā)尚處于初級(jí)階段，2010年底，南方五省區(qū)新能源裝機(jī)175萬(wàn)千瓦，陸上風(fēng)電占80%左右，主要集中在廣東省，約為136萬(wàn)千瓦。預(yù)計(jì)到2015年年末，隨著風(fēng)電建設(shè)南移，南方五省區(qū)新能源裝機(jī)可大幅提高，達(dá)到2000多萬(wàn)千瓦，包括陸上風(fēng)電1600多萬(wàn)千瓦，海上風(fēng)電100萬(wàn)千瓦。
“3C綠色電網(wǎng)”的積極意義
南方電網(wǎng)具有遠(yuǎn)距離、大容量、交直流混合并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，科技含量最高的電網(wǎng)。南網(wǎng)在設(shè)計(jì)3C綠色電網(wǎng)戰(zhàn)略時(shí)，就將保障電網(wǎng)安全運(yùn)行，減少大面積停電發(fā)生作為戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的總體目標(biāo)之一，強(qiáng)調(diào)在電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)。南方電網(wǎng)公司在實(shí)踐過(guò)程中，采取了哪些措施來(lái)推進(jìn)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略，在具體的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，該怎樣才能讓電網(wǎng)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境有機(jī)融合呢？本文作者多年來(lái)一直跟蹤南方電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)建設(shè)，將為你解讀南方電網(wǎng)公司“3C綠色電網(wǎng)”戰(zhàn)略的前世今生。
由于南方區(qū)域電力資源和負(fù)荷分布極不均衡，只有通過(guò)大容量、遠(yuǎn)距離輸電，才能達(dá)到有限資源的最佳利用。作為西部大開(kāi)發(fā)的標(biāo)志性工程之一，西電東送大通道成為南網(wǎng)區(qū)域的主干網(wǎng)架將五省區(qū)電網(wǎng)緊緊相連，已經(jīng)形成“八交五直”（500千伏天廣、云廣交流各兩回，貴廣交流四回；±500千伏天廣直流、三廣直流各一回，貴廣直流兩回；±800千伏云廣特高壓直流一回）13條500千伏及以上的電力輸送大通道，每條都在1000公里及以上，最大輸送能力超過(guò)2400萬(wàn)千瓦，呈現(xiàn)出交直流混合、并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)。
南方電網(wǎng)遠(yuǎn)距離、大容量、超高壓輸電，交直流混合運(yùn)行，是國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、聯(lián)系最緊密、科技含量最高的電網(wǎng)。而保障交直流電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少大面積停電發(fā)生是南方電網(wǎng)中長(zhǎng)期所面臨的主要挑戰(zhàn)，也是建設(shè)3C綠色電網(wǎng)的總體目標(biāo)之一。
隨著南網(wǎng)區(qū)域負(fù)荷中心，珠三角地區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨緊密，短路電流水平迅速增大將嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。如何有效限制短路電流，是電網(wǎng)運(yùn)行所亟需解決的問(wèn)題。
而且，近年來(lái)，南網(wǎng)區(qū)域新能源發(fā)展迅速，解決新能源并網(wǎng)與消納，推動(dòng)新能源發(fā)展，促進(jìn)節(jié)能減排亦是南方電網(wǎng)面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。
建設(shè)清潔、高效、安全、可靠的智能電網(wǎng)已成為南方電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展之路的必然選擇。
南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)技術(shù)研究方向
2009年，南方電網(wǎng)公司建立了南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)研究聯(lián)席會(huì)議制度；2010年，正式成立了智能電網(wǎng)研究所。提出了“深度信息化、全面互動(dòng)化、規(guī)則激勵(lì)化、電能清潔化、資產(chǎn)高效化”智能電網(wǎng)五大特征。
在深入分析南方電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了具有南網(wǎng)特色的智能、高效、可靠的綠色電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。其目標(biāo)是，通過(guò)采用智能化技術(shù)手段，建設(shè)高效、可靠的3C綠色電網(wǎng)，暨通過(guò)計(jì)算機(jī)、通信、控制等技術(shù)升級(jí)改造現(xiàn)有電網(wǎng)，提高電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性水平，強(qiáng)調(diào)在電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)。
在確定了公司智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略之后，南方電網(wǎng)公司在5個(gè)領(lǐng)域（發(fā)電、輸電、配電、用電、信息通信）的17個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)57個(gè)試點(diǎn)示范工程展開(kāi)了一系列的研究與試點(diǎn)工作，并主編或參編了多項(xiàng)與智能電網(wǎng)相關(guān)的國(guó)標(biāo)和行標(biāo)。
“3C綠色電網(wǎng)”的建設(shè)路線圖
今年，基建系統(tǒng)要貫徹落實(shí)好公司工作會(huì)議精神，繼續(xù)抓落實(shí)，持續(xù)推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)的全面轉(zhuǎn)型升級(jí)，堅(jiān)定不移建設(shè)‘3C綠色’電網(wǎng)，打造智能、高效、可靠、綠色的現(xiàn)代化電網(wǎng)。”1月31日，南方電網(wǎng)公司召開(kāi)2013年基建工作會(huì)議，公司副總經(jīng)理祁達(dá)才出席會(huì)議并講話。
今年完成3C綠色技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃
祁達(dá)才說(shuō)，2012年，基建系統(tǒng)克服困難和不利因素，為公司一體化、集約化管理作出了貢獻(xiàn)，經(jīng)濟(jì)效益和管理效益顯著。今年要堅(jiān)持公司中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略的指引，貫徹落實(shí)公司工作會(huì)議精神，著重強(qiáng)調(diào)“六項(xiàng)管理”。通過(guò)抓落實(shí)，繼續(xù)消除三個(gè)“兩張皮”。通過(guò)抓現(xiàn)場(chǎng)，把項(xiàng)目管理重心轉(zhuǎn)移到一線。通過(guò)抓成效，堅(jiān)定不移建設(shè)“3C綠色”電網(wǎng)，建成一批高品質(zhì)基建工程。
去年，南方電網(wǎng)頒布了《南方電網(wǎng)公司3C綠色電網(wǎng)建設(shè)指南（變電站綠色部分）》，明確綠色變電站建設(shè)思路和2013年～2015年行動(dòng)計(jì)劃，確定“四節(jié)一環(huán)保”的綠色要點(diǎn)，逐步建立“綠色電網(wǎng)”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。全網(wǎng)第一個(gè)“3C綠色電網(wǎng)”示范工程110千伏尖峰輸變電工程已建成投產(chǎn)。
在2013年網(wǎng)公司工作會(huì)議上，公司董事長(zhǎng)、黨組書(shū)記趙建國(guó)指出，下一階段公司創(chuàng)先工作的關(guān)鍵是持續(xù)推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)的全面轉(zhuǎn)型升級(jí)。利用“3C”技術(shù)升級(jí)改造現(xiàn)有電網(wǎng)，提高電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能環(huán)保水平。
今年，基建系統(tǒng)將落實(shí)會(huì)議精神，頒發(fā)線路和配網(wǎng)工程綠色行動(dòng)指南，全面開(kāi)展綠色電網(wǎng)建設(shè)；完成3C綠色技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，構(gòu)建3C綠色技術(shù)體系構(gòu)架；開(kāi)展課題研究，包括桿塔部件通用性研究、綠色建筑研究、噪音治理研究，變電站配電箱等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究。
建成一批優(yōu)質(zhì)工程
“基建部已經(jīng)成立3年，如果還只是滿足于一兩個(gè)典型的、拔尖的優(yōu)質(zhì)工程是不夠的。”基建部主任徐達(dá)明在工作宣貫中表示，2013年要全方位建成一批優(yōu)質(zhì)工程，這才能真正達(dá)到網(wǎng)公司的要求。
祁達(dá)才指出，2013年要強(qiáng)化施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)和WHS現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，繼續(xù)消除“兩張皮”現(xiàn)象。推進(jìn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收，推進(jìn)項(xiàng)目“零缺陷”移交。
完善項(xiàng)目管理標(biāo)準(zhǔn)體系
2013年，項(xiàng)目管理的重心要轉(zhuǎn)移到一線，持續(xù)推進(jìn)業(yè)主項(xiàng)目部規(guī)范化建設(shè)，繼續(xù)開(kāi)展示范工程建設(shè)。
祁達(dá)才強(qiáng)調(diào)，今年將完善南方電網(wǎng)項(xiàng)目管理標(biāo)準(zhǔn)體系（PM@CSG），規(guī)范基建檔案管理，開(kāi)展職業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理培訓(xùn)及認(rèn)證；總結(jié)和評(píng)價(jià)2012年示范工程樣板點(diǎn)建設(shè)，著手開(kāi)展新的樣板點(diǎn)建設(shè)。
關(guān)于樣板點(diǎn)建設(shè)，徐達(dá)明表示，今年增加了一個(gè)新的內(nèi)容，即項(xiàng)目管理的樣板點(diǎn)建設(shè)，選取檔案管理等5-6項(xiàng)項(xiàng)目管理的主要內(nèi)容，進(jìn)行樣板點(diǎn)試驗(yàn)和提升，做到示范工程樣板點(diǎn)全面覆蓋。2013年將以樣板點(diǎn)建設(shè)實(shí)踐為重點(diǎn)，滾動(dòng)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)向生產(chǎn)移交一個(gè)“規(guī)范達(dá)標(biāo)、綠色可靠、文檔齊全、零缺陷”基建工程的目標(biāo)。
■數(shù)說(shuō)
552億元2013年，電網(wǎng)基建項(xiàng)目將投資552億元，電源基建項(xiàng)目21億元，小型基建項(xiàng)目41億元。抓好19項(xiàng)重點(diǎn)工程建設(shè)，確保11項(xiàng)建成投產(chǎn)；重點(diǎn)推進(jìn)“兩渡”直流工程建設(shè)，加快推進(jìn)廣東電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置建設(shè)。
在新能源領(lǐng)域，南網(wǎng)關(guān)注的技術(shù)主要有分布式電源與分布式儲(chǔ)能接入技術(shù)、分布式電源接入后與配網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)和風(fēng)光功率預(yù)測(cè)技術(shù)，其中風(fēng)電功率預(yù)測(cè)成本較高，這也是南網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。2011年南網(wǎng)兆瓦級(jí)電池儲(chǔ)能站正式投入運(yùn)行，堪稱(chēng)當(dāng)時(shí)世界上第一個(gè)大規(guī)模的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，目前來(lái)看充換電效率為83%~86%，衰減符合預(yù)期。事實(shí)上，在它的基礎(chǔ)上，南網(wǎng)科研院智能電網(wǎng)研究所已經(jīng)成功研發(fā)出分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，即集裝箱式的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，并已在一些地方得到應(yīng)用，如平滑分布式電源的接入、各種應(yīng)急電源，并同時(shí)應(yīng)用在電網(wǎng)的調(diào)頻、調(diào)壓、削峰填谷以及微電網(wǎng)中。
而隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，南網(wǎng)區(qū)域的新能源建設(shè)必將取得較大飛躍。
與此同時(shí)，從2012年開(kāi)始，南網(wǎng)啟動(dòng)了10個(gè)重大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，涵蓋了主電網(wǎng)的一系列工作，并安排了3類(lèi)綜合示范項(xiàng)目，一類(lèi)海島型微電網(wǎng)示范，一類(lèi)是城鎮(zhèn)化電網(wǎng)智能化示范，最后一類(lèi)是省網(wǎng)的智能電網(wǎng)示范。在海島型微電網(wǎng)方面，廣東珠海的萬(wàn)山群島將在2013年第三季度有一系列微電網(wǎng)投入運(yùn)營(yíng)。
在城鎮(zhèn)化智能化示范中，有幾個(gè)重點(diǎn)區(qū)域:廣州中心知識(shí)城，占地125平方千米;珠海占地100平方千米的橫琴新區(qū)，采用20千伏的配電網(wǎng)絡(luò);此外還有深圳前海新區(qū)和廣州的南廈新區(qū)。這些地區(qū)將充分應(yīng)用智能電網(wǎng)在輸、變、配、用等各個(gè)環(huán)節(jié)的新技術(shù)，展示和體現(xiàn)綜合效益。
在省網(wǎng)的智能電網(wǎng)示范中，為配合海南島作為國(guó)際旅游島的戰(zhàn)略需求，南網(wǎng)結(jié)合自身的實(shí)際情況，提出了“海南智能島”的建設(shè)思路，借助國(guó)家支撐計(jì)劃在海南構(gòu)建一個(gè)環(huán)島電動(dòng)汽車(chē)充換電網(wǎng)絡(luò)，圍繞充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一系列配電、用電、新能源接入的各種示范。
毋庸置疑，當(dāng)前發(fā)展智能電網(wǎng)的目標(biāo)是結(jié)合南網(wǎng)的實(shí)際建設(shè)3C綠色電網(wǎng)，系統(tǒng)和設(shè)備智能化都是智能電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)，因此這需要電網(wǎng)企業(yè)與利益相關(guān)者的共同努力，力爭(zhēng)將全球范圍內(nèi)較為復(fù)雜的電網(wǎng)早日打造為真正的智能電網(wǎng)。
