杭州吃到了“智能配網(wǎng)”第一只螃蟹。

作為全國配電自動化試點項目首批四個城市之一，杭州于2011年10月26日通過項目實用化驗收。實用化驗收以來，杭州試點區(qū)域內(nèi)發(fā)生7次配電網(wǎng)故障，主站系統(tǒng)全部捕獲，并提供了完整的故障點隔離、非故障區(qū)域恢復(fù)和負(fù)荷轉(zhuǎn)移，正確率達(dá)100%，系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性走在國內(nèi)外前列。

由此，素有“天堂”之稱的杭州告別了配電網(wǎng)人工管理，開啟智能配網(wǎng)新時代，供電可靠性有了質(zhì)的飛躍。

100%遙控，故障處理實現(xiàn)“分鐘級”

“錢海站8719遙分。錢海站8719遙分。”4月10日下午2點20分，杭州市電力局配電自動化系統(tǒng)運(yùn)維人員鄭偉彥博士在電話中重復(fù)道。同時，鄭偉彥在主站系統(tǒng)上實現(xiàn)對線路開關(guān)的遙控試驗。

杭州配電自動化系統(tǒng)主站采用國電南瑞OPEN-3200管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前在國內(nèi)的市場占有率超過60%，為杭州、銀川、上海、南京、成都、寧波等14個大中城市以及上海世博園、天津生態(tài)城、揚(yáng)州智能園區(qū)等重大典型園區(qū)配電自動化建設(shè)提供整體解決方案。

杭州配電自動化工作啟動較早，試點之前初步建成了幾十條線路、一百多座開關(guān)站的自動化網(wǎng)絡(luò)。“杭州原來采用了國外廠商的系統(tǒng)，但很多維護(hù)跟不上，配電自動化系統(tǒng)很多需求是在使用中不斷提出再逐步完善的。”杭州電力局配電自動化工程師姜建介紹到，“現(xiàn)在采用了國電南瑞的主站系統(tǒng)，從使用狀況來看，系統(tǒng)很穩(wěn)定，我們非常認(rèn)可。”

系統(tǒng)最近一次動作記錄顯示：3月11日23點19分38秒，杭州中心變缸兒754線開關(guān)跳閘，系統(tǒng)判定故障區(qū)間位于廣利站，并提供相應(yīng)的操作策略，從事故跳閘到調(diào)度員響應(yīng)控制在分鐘級，輔助決策對故障判斷以及故障處理的操作都正確，當(dāng)值調(diào)度員根據(jù)饋線提供的方案及時處理了故障，大大提高了故障處理效率。

而在此之前，檢修停電項目過去都是由調(diào)度發(fā)令，相關(guān)工作人員需要跑到現(xiàn)場操作，費(fèi)時費(fèi)力，通常平均時間為一個半小時;現(xiàn)在通過遠(yuǎn)程控制縮短在分鐘級，省時省力。進(jìn)入實用化階段以來，南瑞OPEN3200系統(tǒng)成功處理故障、正確動作7次。據(jù)杭州電力局的統(tǒng)計，實施配電自動化區(qū)域從開關(guān)事故跳閘到故障處理完畢的時長為普通區(qū)域的10%。

“杭州配網(wǎng)自動化實用效果在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，已經(jīng)成為我們必不可缺的手段。杭州已經(jīng)實現(xiàn)100%遙控操作，系統(tǒng)使用率很高。”姜建介紹說。

“一年來半自動化實際運(yùn)行效果驗證了系統(tǒng)的可靠性，計劃在近期改為全自動方式，故障處理時間將可以控制在一分鐘以內(nèi)。”鄭偉彥補(bǔ)充道。

目前，杭州市中心550條10kv線路、1177座開關(guān)站已經(jīng)實現(xiàn)了配電自動化覆蓋，市區(qū)覆蓋率達(dá)40%。到2013年年底，杭州電力局將建成覆蓋2400余座開關(guān)站、約1500條線路的配電自動化網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)市區(qū)配電主干網(wǎng)全覆蓋。

紅圖轉(zhuǎn)黑圖，管理模式優(yōu)越

“黑色代表現(xiàn)在，紅色代表將來。”國電南瑞OPEN-3200系統(tǒng)開發(fā)參與人韓韜解釋說，“紅黑圖描述的是配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型的一個動態(tài)變化過程。由于城市建設(shè)和改造的需要，調(diào)度員和計劃員每天不得不對配網(wǎng)圖形改造前和改造后的情況進(jìn)行對比、擬訂計劃、開操作票等。為了解決配網(wǎng)的這個管理需求，我們需要區(qū)分已投運(yùn)的圖形和未投運(yùn)的圖形，并且提供區(qū)分并存管理和投運(yùn)轉(zhuǎn)換機(jī)制。”

依托于OPEN-3200系統(tǒng)紅黑圖機(jī)制，杭州配網(wǎng)在國內(nèi)率先建立了一套非常高效的配網(wǎng)自動化生產(chǎn)管理機(jī)制。在當(dāng)前配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，也就是黑圖，如果有計劃配電網(wǎng)建設(shè)和改造計劃，由GIS地理信息系統(tǒng)發(fā)起配網(wǎng)結(jié)構(gòu)更改申請。配電主站收到申請后形成改造計劃實施后的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，即紅圖。如果圖形正確則轉(zhuǎn)成黑圖，正式投運(yùn)，否則退回GIS進(jìn)行修正。

“我們建立了一套確認(rèn)機(jī)制。配電網(wǎng)的局部變動首先由各個配電工區(qū)通過GIS生成紅圖，再由區(qū)級運(yùn)管中心調(diào)度審核，市級配調(diào)審核確認(rèn)，最后生成黑圖。”姜建說。紅黑圖轉(zhuǎn)換機(jī)制的效果立竿見影：運(yùn)維人員工作效率大大提高，僅需4人就能對全市的配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行維護(hù)。

目前，國家電網(wǎng)配網(wǎng)管理模式還處于探索階段，杭州配網(wǎng)自動化人員配備精簡高效，主站系統(tǒng)建設(shè)模式符合國內(nèi)配網(wǎng)管理實際，解決了困擾已久的配電網(wǎng)圖模問題，這些都為國內(nèi)配電網(wǎng)生產(chǎn)管理模式提供了非常好的借鑒。

“配電自動化試點成效直接關(guān)系到智能配電網(wǎng)建設(shè)的成敗。杭州擁有較為豐富的配電自動化試驗和研究基礎(chǔ)，擁有相對成熟穩(wěn)定的配網(wǎng)環(huán)境，這些都成為自動化改造不可或缺的條件。有了優(yōu)良的基礎(chǔ)，我們研發(fā)的紅黑圖機(jī)制最先在杭州得到了充分和有效的利用。”國電南瑞配電/農(nóng)電分公司總經(jīng)理沈浩東說。

信息共享，互操作簡單高效

“為實現(xiàn)GIS圖模與配電自動化的交互，杭州電力局堅持源端統(tǒng)一、信息共享原則，基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)互操作，把復(fù)雜的功能操作做簡單和實用。配電自動化系統(tǒng)依托基于該標(biāo)準(zhǔn)的IEB信息交互總線實現(xiàn)了信息流轉(zhuǎn)。”杭州電力局配電自動化工程師王凱詳細(xì)介紹道。“我們將和南瑞共同攻關(guān)，實現(xiàn)共源建模，對象唯一，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的實用性。”

王凱介紹，杭州作為全國電力系統(tǒng)管理及其信息交互標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會授予唯一的IEC61968互操作實驗基地，杭州配電自動化建設(shè)也是始終在國際標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)框架中推進(jìn)、創(chuàng)新及應(yīng)用。杭州遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，完成了原有主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)平滑遷移到新的主站系統(tǒng)，并在國內(nèi)率先開展了GIS系統(tǒng)與配電自動化主站系統(tǒng)之間的基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的互操作。

杭州電力局配電自動化工程師顧建偉總結(jié)道：“在我們信息化建設(shè)的第一階段，實現(xiàn)了‘源端統(tǒng)一、信息共享’，結(jié)合生產(chǎn)管理實踐，下一步我們將和南瑞共同攻關(guān)，實現(xiàn)‘共源建模，對象唯一’，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的實用性。”

國電南瑞配電/農(nóng)電分公司總經(jīng)理沈浩東說：“國電南瑞承擔(dān)的試點項目均采用了自主研發(fā)的OPEN-3200配電網(wǎng)管理系統(tǒng)和IEB信息交互總線，這兩者正是配網(wǎng)自動化的核心部分。”據(jù)他介紹，杭州供電公司IEB2000信息交換總線應(yīng)用集成了配電自動化、電能管理GIS、資源中心四個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在不同應(yīng)用系統(tǒng)間靈活地分享數(shù)據(jù)和服務(wù)，全面支持在智能配電網(wǎng)下實現(xiàn)供電設(shè)備監(jiān)視和控制、系統(tǒng)可靠性管理、電壓管理、需求側(cè)管理、停電管理、工作管理、設(shè)備管理等功能的信息集成。

“系統(tǒng)完全遵循IEC61968/IEC61970標(biāo)準(zhǔn)和國家電網(wǎng)公司下發(fā)的配電自動化建設(shè)與改造各項標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)模型標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)開放、應(yīng)用靈活，實現(xiàn)了配電自動化系統(tǒng)繼承式、可持續(xù)的發(fā)展，具有強(qiáng)大的生命力。”王凱說。杭州電力局信息交換平臺具有接入1萬個站點，處理80萬以上實時信息的能力，完全支持智能電網(wǎng)環(huán)境下的大容量并發(fā)處理。

除各系統(tǒng)實現(xiàn)有效銜接外，杭州還開展了分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)控制試點建設(shè)。目前，杭州能源與環(huán)境產(chǎn)業(yè)園等并網(wǎng)光伏發(fā)電站、浙江省電力試驗研究院微網(wǎng)系統(tǒng)和古翠路儲能站等安全可靠接入，實現(xiàn)了分布式能源與配電自動化的融合。

“深化實用化應(yīng)用功能，是配電自動化逐步向智能配電網(wǎng)過渡的重要體現(xiàn)。國電南瑞將繼續(xù)為杭州電力局提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，深入開發(fā)配電自動化實用化管理應(yīng)用功能，以適應(yīng)智能城市、電動汽車和新能源等發(fā)展需要。”沈浩東說。