《河北日报》:打造雄安新区世界一流城市电网

发布日期: 2023-11-24

沿着崭新宽阔的津雄高速一路向东,雄安新区错落有致的楼群慢慢出现,公园、绿地镶嵌在舒朗的建筑群落之间,不时闪过热火朝天施工的工地。6年多的时间,白洋淀边这片土地借着千载难逢的历史机遇,成长为京津冀协同发展的热土、高质量发展的标杆。 

雄安新区设立以来,国网鼎博有限公司认真贯彻省委、省政府和国家电网公司决策部署,规划建设世界一流城市电网,当好新区建设发展的电力先行官。6年多来,“1+9+N+1”电网规划体系逐步落地,建成投运变电站6座,建成开关站及配电室643座、电缆610公里,成功打造新型电力系统“站园片村淀”五级示范,先后建成首条5G智慧电缆隧道、首个“双花瓣”高可靠配电网等重点工程……雄安电网建设者用拼搏与奋进,绘写出世界一流城市电网现实画卷。 

高起点规划——

白纸作画,一张蓝图绘到底

千年大计,起笔落墨,思量的是时代发展的命题。 

“城市是一门科学,它像人体一样有经络、脉搏、肌理。”建筑学家梁思成曾这样说。 

电网是城市的经络之一,在雄安新区——高质量发展的全国样板,如何完整准确全面贯彻新发展理念,建设适应未来之城需要的高质量高可靠的世界一流城市电网? 

作答,从规划开始。 

河北雄安新区电力专项规划,作为新区“1+4+26”规划体系中专项规划之一,与城市整体规划同步编制、同步批复、同步实施。 

“正是有了城市发展的细致规划,雄安电网有了世界上任何一张电网都无可比拟的原点优势,在其他一些城市发展过程中可能出现的负荷不确定、电力设施选址难、落位难等一系列难题被有效避免。”国网雄安新区供电公司副总经理刘海峰介绍。 

一张白纸画蓝图,一张蓝图干到底,既是雄安电网规划的天然优势,也考验着电网规划者的能力。 

“我们根据雄安新区总体规划和控详规中明确的功能划分、产业定位、人口聚集规模等要素,精准进行负荷预测,多轮次研究雄安电网规模的科学性以及布点落位的合理性。”国网河北经研院规划评审中心副主任胡诗尧,也是众多雄安电网规划参与者之一。 

为了保障电网规划一步到位落地,从整体电网规划再到具体落地,每一个细节都毫不懈怠。2018年3月至2019年1月,在雄安,多家国内一流电力设计院所工作人员组成的设计核心组,对11项雄安城市电网重大技术专题反复进行研究。每个专题少则修改五六遍,多则修改十七八遍,“我相信得出的结论一定能够经得起实践的检验。”刘海峰很有信心。 

两年间,对规划的细致打磨沉潜着电网建设者的稳扎稳打,也确定了这张电网“世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位”的高度。 

在无数电网规划者持续攻关的两年间,雄安电网的蓝图徐徐铺展——“供电可靠性全区99.999%”“100%清洁电源保障”“电能终端消费比重超过50%”等一系列国际领先指标明确了到2035年的发展目标;电网网架结构进一步明朗,220千伏电网分层分区,变电站之间形成双环网结构,110千伏电网则采用双侧电源链式结构。 

在这样的网架结构中,再叠加一系列运维技术的参与,在客户的用电体验中,雄安新区,将是一座感觉不到停电的城市。 

高质量建设——

平地起城,建时代标杆电网

从党的十九大报告强调“高起点规划、高标准建设雄安新区”,到“高标准、高质量建设雄安新区”写入党的二十大报告,时序迢递,见证着雄安新区谋定后动的日新月异—— 

短短几年,“四纵三横”高速路网全面形成;新建楼宇、道路等加快建设;白洋淀水质从劣Ⅴ类提升至Ⅲ类,“千年秀林”工程造林47万亩;电网实现全电压等级投运,今年以来,3座220千伏变电站、6座110千伏变电站、多项电缆管廊工程同步建设……新时代的未来之城一点点展现在世人面前。 

这是一座现代化的城市,更是一条通向未来的新路。 

王敬德,曾经担任雄安新区首条清洁能源特高压输送通道业主项目经理,今年又担任国网河北建设公司雄安建管中心副主任,和雄安电网一起成长着,“在雄安,变电站建设不再只是夯基、立墙、安装电气,从设计之初,我们就开始探索工业建筑向融入式美学建筑转型。” 

新区的每座变电站都多了一个诗意的名字,“山水城市”“桃园梦境”“廊桥翠谷”……它们不再只是变电站,主变压器、钢铁架构、母线隐藏起来,连设备运行的噪音也被专门的设计降低。变电站以一座座主题公园的形式点缀于城市之中,市民小憩于此,看到的是花草摇曳,听到的是风声鸟鸣。 

以“山水城市”——昝西220千伏变电站为例,以《千里江山图》作为外观设计参考,能源站点成为城市的一处“写意山水”。 

不止于美。 

建设过程中,昝西站应用北斗桩基智慧打桩系统,节约工期30%;建筑外墙板采用新型纤维混凝土材料,180吨建筑废料“变废为宝”;创新应用铝合金滑模系统,功效提高近5倍;现场共应用6类42种电动工器具,全面实现“以电代油”,综合减碳2000余吨。 

投运后,昝西站“海绵城市”的屋顶花园每年可节约用水240立方米;站内负荷在40%以下时,“烟囱效应”热驱动实现节能率100%,无需启动风机散热…… 

“今年10月,昝西站参加了住建部‘三星级绿色建筑’现场评审,获得评审专家的一致好评。”王敬德介绍,“这不是终点,我们正在建设的复兴站,已经入选新区今年首批‘绿色建筑+’示范项目,将成为雄安首座零碳变电站。”探索不止,未来可期。 

平地起新城,一座座面貌全新的电力设施拔地而起,设施内部生长出来的更是一张全新的电网。 

“雄安电网建设之初,高标准反复甄选每一种配件、每一件设备,将先进的电网技术整合、升级,同时结合自主研发的一系列新技术,高质量构建现代智慧配网,让新区电网每延伸一寸都是数字的、智能的。”刘海峰介绍。 

在雄安,全部变电站采用数字化计量,配备全环境监测装置,100%实现“一键顺控”、全智能巡检;电能输送全部采用电缆,与架空线缆造成的“空中蜘蛛网”告别,电缆管廊内全线配置接地环流和分布式光纤测温,可视化监控、智能井盖全覆盖,无人管廊有如人员全天候值守;电网通信光纤覆盖率100%,并延伸至用户配电室,电网通信通道从“乡道”升级为“高速路”,直接铺设到了用户家门口,同时引入了5G专网,确保电网通信迅捷及安全;开关站、配电室全部配置微机保护和测控装置,适应新型电力系统下复杂配电网运行控制需要;全面采用环保气体绝缘开关柜、干式变压器,配备完备在线监测功能,40年免维护…… 

这是一张多种新技术、新设备不断碰撞出创新火花的电网,正在孕育着一种全新的电网运维模式,推动传统电网从拼人工、拼体力、计划检修,向未来电网拼科技、拼效率、无感检修、智能自愈转变。 

高水平运维——

云端孪生,毫秒间主动保障

一张世界一流城市电网呼之欲出,容东片区回迁群众入住、京雄高铁通车、郊野公园开放……雄安的人多起来、灯亮起来,容东片区已经建成的目标电网,一天天跳动起城市发展的强劲脉搏。 

当电能奔涌起来,这一张依托“建筑信息模型+地理信息系统+物联网+人工智能”技术构建起的数字化、智能化、主动运维的电网,让人们想象中的未来电网逐渐清晰起来、立体起来。 

在这张电网中,你会常常听到一个词——毫秒。人体心脏跳动一次大约1秒,把1秒分成1000份,才是毫秒。 

调度控制系统是电网的“神经中枢”,雄安电网调度控制系统,具备海量源网荷储信息接入能力,可对电网实现毫秒级的实时控制。 

“一旦电网发生故障,它能够自主完成恢复供电操作,同时快速自动为调度员、抢修人员‘导航’处置故障;即使发生区域性复杂故障,它也能迅速计算电网电压水平、电缆承载能力等一系列条件,自动隔离故障,提出辅助性决策,重新规划供电路径。”国网雄安新区供电公司调控中心主任栾士岩介绍,“它以远快于人脑的速度在关键时刻平稳驾驭电网,在电网实现‘自动驾驶’。” 

从“神经中枢”到遍布各处的“神经末梢”,雄安电网表现依然出色。在10千伏开关站、配电室配置智能分布式自愈终端,100毫秒内快速完成故障点隔离,300毫秒内完成负荷转供,实现非故障区域的供电恢复,关键是全过程无需人工参与,这样的开关站,在雄安已经投运100余座。人的眼睛眨一下,需要十分之一秒,当人们惊讶地“眨下眼”,电网泛起的“涟漪”已经恢复平静。 

不仅仅是快,多重技术加持下,云端孪生出的雄安数字电网为未来电网运维拓展着更大空间。 

到剧村城市智慧能源融合站转一转,花园式的变电站让它成为新区不可错过的打卡地。这座在城市中“隐身”的变电站,在云端却有着让人惊叹的“分身”。 

剧村数字孪生变电站实现300余台元件级建模、12类11000余个设备数据接入,无论站体外观还是设备内部,都能一览无余,监视信息量增加56.8%。在孪生电网中还可以进行模拟仿真操作、辅助设备异常分析和解体检修推演;应用自动巡检功能,站内日常巡视由2.5小时缩短为0.5小时,还可实现24小时不间断巡视。 

“我们的运维人员几乎不用去现场,人眼看见的信息远远不及在孪生电网上看见得多。”刘海峰介绍,让他更自豪的是剧村站打造了首个包含“过去、现在、未来”三个时态信息的数字孪生体。选择任一时间,就可以回溯变电站全口径历史信息;依托设备历史数据、运行数据,利用大数据就可以自动预测设备状况的未来发展趋势,实现预知“未来”。 

可以眺望未来电网的还不止这一处,在雄安5G智慧电网隧道,应用“17+3”类物联感知设备,首次实现5G巡检机器人实用化应用;在雄安商务服务中心“双花瓣”高可靠配电网示范项目,故障段实现“零秒”自动隔离,非故障段不间断供电,负荷“零闪动”,用户“零感知”,供电可靠率达到99.9999%,技术国际领先…… 

热土追梦,奋斗不止。 

在雄安这座新的城市,一张世界一流城市电网从无到有、从蓝图到实景,延展未来电网发展的更大可能,电网建设者们始终保有雄心壮志,持续创造着无限生机。(庞彦娟)(《河北日报》2023年11月23日)