守護(hù)者和開拓者

——國家電網(wǎng)有限公司先進(jìn)配電系統(tǒng)供電可靠性綜合提升技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)紀(jì)實(shí)

□ 杜 硯

配電網(wǎng)是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到人民群眾的切身利益。近年來，國家電網(wǎng)有限公司（以下簡稱國網(wǎng)）深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于能源“四個(gè)革命、一個(gè)合作”重要講話精神，堅(jiān)決落實(shí)黨中央、國務(wù)院決策部署，積極推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，堅(jiān)持以客戶為中心，以提升配電網(wǎng)供電可靠性為主線，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、精益化運(yùn)維、智能化管控，努力打造“結(jié)構(gòu)好、設(shè)備好、技術(shù)好、管理好、服務(wù)好”的世界一流現(xiàn)代化配電網(wǎng)，為全面建成小康社會(huì)提供有力保障。

高瞻遠(yuǎn)矚，布局世界范圍內(nèi)最大的10kV真型配電網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)

為響應(yīng)國家發(fā)改委《關(guān)于加快配電網(wǎng)建設(shè)改造的指導(dǎo)意見》和國家能源局《關(guān)于印發(fā)配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃（2015—2020年）的通知》，國家電網(wǎng)有限公司始終將提升配電網(wǎng)供電可靠性作為第一要?jiǎng)?wù)。2017年，時(shí)任國家電網(wǎng)有限公司副總師的陳維江院士提出配電網(wǎng)供電可靠性在技術(shù)層面有較大提升空間，應(yīng)組織科研單位集中力量開展配電網(wǎng)安全性、可靠性技術(shù)攻關(guān)，建立國家電網(wǎng)有限公司配電網(wǎng)供電可靠性提升技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。

據(jù)悉，我國全社會(huì)用電量已居世界首位，但配電網(wǎng)供電可靠性與發(fā)達(dá)國家相比還存在較大差距。黨的十九大報(bào)告指出，要加強(qiáng)包括電網(wǎng)在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，增強(qiáng)我國經(jīng)濟(jì)質(zhì)量優(yōu)勢(shì)。2015年8月，國家能源局發(fā)布“配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃（2015～2020年）”，明確提出2015～2020年投資超過2萬億元，全面加快現(xiàn)代配電網(wǎng)建設(shè)。2020年國家電網(wǎng)有限公司城鄉(xiāng)戶均停電時(shí)間相比2016年下降了20%，但配電網(wǎng)供電可靠性與發(fā)達(dá)國家相比仍有一定差距。如何減少我國配電網(wǎng)的停電時(shí)間，提高配電網(wǎng)的設(shè)備可靠性，提升配電網(wǎng)的智能化水平，成為擺在供電公司面前的難題。

此外，隨著雙碳目標(biāo)落實(shí)，配電網(wǎng)高比例接入分布式電源、電動(dòng)汽車充換電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、一二次融合設(shè)備等新興元素，配電網(wǎng)供電可靠性受到更大挑戰(zhàn)。面對(duì)配電網(wǎng)復(fù)雜形勢(shì)及矛盾突出的問題，世界上許多國家和地區(qū)都加強(qiáng)了對(duì)智能配電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，尤其重視對(duì)新技術(shù)應(yīng)用和新設(shè)備入網(wǎng)的仿真與測(cè)試。

在此背景下，陳維江提出建設(shè)先進(jìn)配電系統(tǒng)供電可靠性綜合提升技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（以下簡稱實(shí)驗(yàn)室），區(qū)別于傳統(tǒng)物理仿真、數(shù)?；旌戏抡嫘褪?，無論從設(shè)備層面、還是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，均按真實(shí)配電網(wǎng)建設(shè)，打造世界范圍內(nèi)規(guī)模最大的10kV真型配電網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)。

精妙絕倫，一張核心設(shè)計(jì)圖紙實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)架全覆蓋

世界一流的實(shí)驗(yàn)室，必須按一流的設(shè)計(jì)配備一流的設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的核心，就在于一個(gè)“真”。實(shí)驗(yàn)室的線路必須是“真”的，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備必須是“真”的，實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)必須是“真”的。然而，我國目前配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)繁多，按線路類型不同可分為架空網(wǎng)、電纜網(wǎng)和混合網(wǎng)，其中架空線路按網(wǎng)架拓?fù)洳煌€可分為單輻射結(jié)構(gòu)、末端聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)、多分段適度聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)、兩供一備和三供一備等結(jié)構(gòu)；電纜線路按網(wǎng)架拓?fù)洳煌€可分為單射式、對(duì)射式、雙射式、單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)、兩供一備和三供一備等結(jié)構(gòu)。架空線路和電纜線路的混合網(wǎng)使得網(wǎng)架拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加多變，配上三種不同的配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式，實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)形式更為復(fù)雜。

如何在有限的場地實(shí)現(xiàn)所有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和拓?fù)渥儞Q，成為擺在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作小組面前的核心問題。為了解決這個(gè)難題，以中國電力科學(xué)研究院陳江波為首的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開展了長達(dá)一年的技術(shù)論證，其間充分發(fā)揮了黨員的先鋒模范帶頭作用，擼起袖子加油干，苦干實(shí)干拼命干。在實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)之路上，克服了一個(gè)又一個(gè)困難，邁過了一個(gè)又一個(gè)門檻。從2017年底到2018年8月，陳江波團(tuán)隊(duì)足跡遍布大江南北，走訪了配網(wǎng)領(lǐng)域各大知名高校、業(yè)內(nèi)資深專家和權(quán)威單位，力求實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)圖紙能覆蓋國內(nèi)所有典型的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)架的切換、實(shí)現(xiàn)不同中性點(diǎn)接地方式快速切換，具備架空線路、電纜線路典型故障與缺陷模擬和試驗(yàn)測(cè)試能力?！霸O(shè)計(jì)——匯報(bào)——修改”，往復(fù)循環(huán)數(shù)十次，最終得到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組肯定，形成了一張精妙絕倫的設(shè)計(jì)圖紙。這張珍貴的圖紙，通過大型開關(guān)聯(lián)絡(luò)站，將8回4端架空線路和電纜線路進(jìn)行排列組合，可實(shí)現(xiàn)12種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)多態(tài)重構(gòu)，3種中性點(diǎn)接地方式靈活切換，從而復(fù)現(xiàn)248種配網(wǎng)故障場景和1144種配電網(wǎng)不停電運(yùn)維場景。

2019年7月29日16點(diǎn)46分，實(shí)驗(yàn)室一期工程4條架空線路建成，首創(chuàng)開展網(wǎng)架結(jié)構(gòu)“低壓校核”，實(shí)現(xiàn)了不同網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的合環(huán)試驗(yàn)，意味著實(shí)驗(yàn)室基本功能順利通過驗(yàn)收，一二次設(shè)備配置無誤。

2019年9月26日3時(shí)26分，實(shí)驗(yàn)室220kV變壓器送電成功，配電網(wǎng)真型試驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，意味著實(shí)驗(yàn)室正式具備試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

實(shí)驗(yàn)室建成后，受國網(wǎng)湖北省電力有限公司委托，于2019年和2020年連續(xù)兩年開展了一二次融合成套柱上斷路器和環(huán)網(wǎng)箱樣品入網(wǎng)檢測(cè)工作，對(duì)數(shù)百家單位的幾百臺(tái)套產(chǎn)品進(jìn)行了單相接地故障選線真型實(shí)證測(cè)試，測(cè)試結(jié)果極大地支撐了國網(wǎng)湖北省電力有限公司對(duì)入網(wǎng)產(chǎn)品的質(zhì)量把控，促進(jìn)了地方電網(wǎng)的發(fā)展。

實(shí)驗(yàn)室的建成，意味著我國配電網(wǎng)真型試驗(yàn)技術(shù)跨上了新的臺(tái)階，這對(duì)推動(dòng)國家電網(wǎng)有限公司建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略，提升我國配電網(wǎng)運(yùn)維水平，樹立我國世界一流配電網(wǎng)形象，適應(yīng)和引領(lǐng)能源革命具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。

《中國質(zhì)量報(bào)》