未來,“北交南直”特高壓大動脈,將把張北和蒙西清潔能源送到雄安,支撐新區全域清潔能源供應
“雄安新建城區配電網在全國率先實現電網通信光纖覆蓋率100%,為配電網接上了通信高速路?!?/p>
堅持開展高起點規劃,推進高質量建設,實施高標準選型,采用高智能裝備,雄安將持續努力打造高可靠的國際一流綠色智能電網,建設大型城市電網標桿
文 |《瞭望》新聞周刊記者 李鳳雙 齊雷杰
從“一塊地”,到“一張圖”,再到“一座城”,雄安這座未來之城,正在大規模開發建設和承接北京非首都功能疏解中拔節生長。
電纜隧道實現智能巡檢;部分地區供電可靠性達99.9999%,用戶停電“零感知”;獲得電力“馬上辦”,服務城市高質量發展……通過一系列先進科技賦能應用、推出務實高效服務舉措,雄安電網系統超前規劃布局,為城市發展提供源源不斷的能源支撐。
如今,國際一流綠色智能電網在雄安逐步成型。中國未來電網的模樣,在雄安日益清晰。
四足巡檢機器人在雄安新區雄東電纜隧道內巡檢(2025 年 4 月 15 日攝) 牟宇攝 / 本刊
科技賦能電力
雄東—昝西220千伏線路工程電纜隧道內,四足巡檢機器人穩步行進,不時伸出機械臂對準電纜設備開展巡檢。巡檢機器人集成了可見光、紅外、有毒有害氣體檢測等功能,由運維人員在電纜監控中心遠程操控,對電纜隧道運行狀態進行全方位、可視化監測,實現全站關鍵設備自主巡檢全覆蓋。
這段隧道長11.75千米,一路穿越鐵路、高速公路、南水北調工程線路、國省干道、河道,肩負著為雄安起步區、昝崗片區、高鐵片區提供穩定電力的重任。依靠人力,運維人員巡檢隧道一次需要20小時?!皺C巡”代替“人巡”后,平均每年可縮短人員隧道內作業時間100多個工時,提升巡檢效率和可靠性。
這是國家電網首個基于5G通信技術和數字孿生技術的機器人控制平臺落地應用案例,為全國電力基礎設施數字化轉型探索出新樣板。
“終端能源消費全部為清潔能源”“完善保障有力的供電系統”……《河北雄安新區規劃綱要》對能源和電網建設提出高標準要求。為打造國際一流綠色智能電網,國網河北省電力有限公司積極應用5G、數字孿生、人工智能等技術,探索以物聯感知替代人工檢測、以可視裝置替代人工巡視,建設具有全息感知和智能管控特點的智慧電纜線路。
抬頭看,街上沒有縱橫交錯的電力“蛛網”,城市配電網“隱身”在地下管廊內,澎湃電能穿越地下隧道送達四方。輸電設備采用抗風險能力更強的電纜,目標電網電纜全入地,并部署分布式光纖測溫、局放監測裝置,實現狀態實時感知、智能診斷和預警;電纜隧道中,部署5G專網、四足巡檢機器人、AI攝像頭等,實現智能巡檢與實時管控……諸多先進科技賦能應用,為雄安電力系統提供了堅實支撐。
走進劇村“1+5+X”城市智慧能源融合站,仿佛置身于一座公園里——站頂是開放式花園廣場,周邊綠植遍布,驛站、咖啡廳、健身設施等一應俱全。這里一頭連接張雄特高壓,一頭連著容東片區千家萬戶。來自張家口的風光綠電,點亮了雄安的燈。
國網雄安新區供電公司調控中心主任欒士巖介紹,未來,“北交南直”特高壓大動脈,將把張北和蒙西清潔能源送到雄安,支撐新區全域清潔能源供應。
近年來,雄安新區供電公司探索“網城融合”“一站一主題”為特色的城市電網建設模式,變電站建設采用綠色環保工藝、材料和裝備,建成了“蓬勃之樹”“桃源夢境”“山水城市”“廊橋翠谷”等12座與城市融合共生的變電站,電壓等級覆蓋500千伏、220千伏、110千伏,構建起支撐新區快速發展的堅強電網骨架,也成為城市靚麗景觀。
立起配電網建設新標桿
酒店、公寓、會展中心、辦公樓和地下環廊,共同構成了雄安首個標志性城市建筑群——雄安商務服務中心。
作為“城市會客廳”,雄安商務服務中心是新區首個配網“雙花瓣”高可靠供電示范工程覆蓋區域,供電可靠性達99.9999%,用戶年均停電時間小于30秒。在滿足負荷100%轉供條件下,故障段可實現“零秒”自動隔離。
按照規劃,雄安全域供電可靠率將達到99.999%。國網河北電力利用新區建設契機,高起點規劃、高標準建設、高水平運維城市配電網,推動電網向智能化、數字化提質升級,打造世界一流現代化城市配電網建設標桿。
“雙花瓣”網架結構,是雄安新區供電公司為適應高可靠性供電需求,創新實施的一種中壓配電網先進接線模式,利用免維護型開關柜和數字化在線監測元件,開關站和配電室可實現自動巡檢和主動運維。未來,雄安主城區將采用“雙花瓣”網架結構,容東、雄東等外圍組團采用“雙環網”網架結構,城市配電網供電可靠率等指標全部處于國家電網公司先進水平,整體水平高于東京、新加坡、巴黎等城市。
雄安新區電力調度控制中心,是新區電力輸送、統一調度的“中樞大腦”。調控中心大屏幕上,全網分布式光伏、儲能電站等清潔電力發電情況和輸電線路、電力設備運行狀態實時顯示,電網調度控制指令在這里精確發布。
調控中心負責人介紹,新一代調度技術支持系統、變電站集中監控系統、配電物聯感知系統、配電自動化系統在雄安電網應用,在提高供電可靠性安全性、提升用戶用電體驗的同時,也為我國新型電力系統運行探索出示范路徑。
雄安12座已投運變電站均為智慧站,配備了大量傳感設備。電纜隧道實現5G全覆蓋,部署具有智能識別算法的AI攝像頭,可實現人臉、火焰、光閃等14種缺陷識別和預警,以及缺陷邊緣識別與自動告警。新一代變電站集中監控系統,可實現主輔設備監控數字化、倒閘操作程序化、運維智能化,也為數字孿生電網建設提供支撐。
新一代配電物聯感知系統,基于數字孿生和物聯感知技術,實現了配電電纜、開關站、配電室、低壓臺區“四級”透明感知和全景監視。雄安新區供電公司還在云端部署了開關柜健康診斷算法,可實時掌握開關柜運行狀態并實現風險早期預警。
“雄安新建城區配電網在全國率先實現電網通信光纖覆蓋率100%,為配電網接上了通信高速路?!毙郯残聟^供電公司供電服務中心負責人馬濤表示,通信光纖的鋪設盤活了線路差動保護、傳感元件等一系列數字化設備,可觀可測可控水平更高,可高效轉化為全新生產力。
“馬上辦”強化服務
“電好用”,是雄安一些市民和商戶的共同感受。在這里,從調度到運維,許多供電指標以毫秒為單位,正逐步實現用戶“停電零感知”。
在電網系統中,調度控制系統是名副其實的“神經中樞”,10千伏開關站、配電室就像“神經末梢”。雄安電網采用“主配一體”調度管理模式,調度系統可完成主配網聯合安全校核和風險辨識。發生故障時,系統可自主實施主配網故障協同處置,自動為調度員、搶修人員導航處置故障,這相當于電網運行實現“自動駕駛”。
這背后,隱藏著諸多電力“黑科技”。例如,部署在開關站的智能分布式自愈終端,能在100毫秒內自主完成故障點隔離、300毫秒內完成負荷轉供,恢復非故障區域供電。
伴隨著現代化新城拔地而起,央企總部、疏解高校和醫院、科創企業等加速落地,雄安電網系統也構建起全新網架。雄安新區供電公司成立“獲得電力馬上辦”辦公室,推出規劃支撐、電力遷改、施工電源、電力配套、客戶接電、可靠供電等6方面18項“馬上辦”舉措,服務各類用戶用好電、不停電。
圍繞380多個重點項目,雄安新區供電公司精心編制電源接入方案,“一企一員一案”保障中化、華能等重點項目用電需求;實現“讓遷改等開工”,高效完成系列電力遷改工程,滿足18項重大線性工程施工進場需求;超前規劃投用一系列變電站,實現“電等發展”;做到施工道路建設到哪里,施工電源就保障到哪里;構建5分鐘服務圈,在社區中心設立社區服務經理,靠前服務居民用電……高效的服務舉措,為新區建設發展提供了堅強電力支撐。
面向未來,一系列“高標準”勾勒出雄安未來電網喜人圖景——
110千伏及以上電網將滿足N-2要求,這意味著電網中任意兩個關鍵元件同時發生故障時,系統仍能保持穩定運行和正常供電。主城區供電可靠性實現國際領先,用戶年均停電時間小于30秒;
將實現城市用能高度電氣化,分布式電源、儲能和多元化負荷即插即用。實現供電高度智能化,10千伏及以上電力設施通信光纖100%覆蓋,建設在線感知系統,與城市信息互聯互通;
開展高質量建設,突出綠色建造、智慧施工,變電站表皮功能化、景觀化,融入城市肌理。推進綠色建造,形成清水混凝土、海綿變電站等數十項典型設計施工方案,開展“北斗+機械”、BIM+智慧工地等智能化施工,確保工程高質量;
建設廣互動電網,可調節資源全量接入,利用互動技術和市場機制參與電網調節,源網荷儲靈活互動……
堅持開展高起點規劃,推進高質量建設,實施高標準選型,采用高智能裝備,雄安將持續努力打造高可靠的國際一流綠色智能電網,建設大型城市電網標桿?!?/p>
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