守護者和開拓者

——國家電網(wǎng)有限公司先進配電系統(tǒng)供電可靠性綜合提升技術實驗室建設紀實

□ 杜 硯

配電網(wǎng)是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要公共基礎設施，其質(zhì)量的好壞直接關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)）深入貫徹習近平總書記關于能源“四個革命、一個合作”重要講話精神，堅決落實黨中央、國務院決策部署，積極推動構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，堅持以客戶為中心，以提升配電網(wǎng)供電可靠性為主線，強化標準化建設、精益化運維、智能化管控，努力打造“結(jié)構(gòu)好、設備好、技術好、管理好、服務好”的世界一流現(xiàn)代化配電網(wǎng)，為全面建成小康社會提供有力保障。

高瞻遠矚，布局世界范圍內(nèi)最大的10kV真型配電網(wǎng)試驗平臺

為響應國家發(fā)改委《關于加快配電網(wǎng)建設改造的指導意見》和國家能源局《關于印發(fā)配電網(wǎng)建設改造行動計劃（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務。2017年，時任國家電網(wǎng)有限公司副總師的陳維江院士提出配電網(wǎng)供電可靠性在技術層面有較大提升空間，應組織科研單位集中力量開展配電網(wǎng)安全性、可靠性技術攻關，建立國家電網(wǎng)有限公司配電網(wǎng)供電可靠性提升技術實驗室。

據(jù)悉，我國全社會用電量已居世界首位，但配電網(wǎng)供電可靠性與發(fā)達國家相比還存在較大差距。黨的十九大報告指出，要加強包括電網(wǎng)在內(nèi)的基礎設施網(wǎng)絡建設，增強我國經(jīng)濟質(zhì)量優(yōu)勢。2015年8月，國家能源局發(fā)布“配電網(wǎng)建設改造行動計劃（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。2020年國家電網(wǎng)有限公司城鄉(xiāng)戶均停電時間相比2016年下降了20%，但配電網(wǎng)供電可靠性與發(fā)達國家相比仍有一定差距。如何減少我國配電網(wǎng)的停電時間，提高配電網(wǎng)的設備可靠性，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，隨著雙碳目標落實，配電網(wǎng)高比例接入分布式電源、電動汽車充換電設備、儲能設備、一二次融合設備等新興元素，配電網(wǎng)供電可靠性受到更大挑戰(zhàn)。面對配電網(wǎng)復雜形勢及矛盾突出的問題，世界上許多國家和地區(qū)都加強了對智能配電網(wǎng)實驗室的建設，尤其重視對新技術應用和新設備入網(wǎng)的仿真與測試。

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

精妙絕倫，一張核心設計圖紙實現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)架全覆蓋

世界一流的實驗室，必須按一流的設計配備一流的設備。實驗室建設的核心，就在于一個“真”。實驗室的線路必須是“真”的，實驗室的設備必須是“真”的，實驗室的網(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)架拓撲不同還可分為單輻射結(jié)構(gòu)、末端聯(lián)絡結(jié)構(gòu)、多分段適度聯(lián)絡結(jié)構(gòu)、兩供一備和三供一備等結(jié)構(gòu)；電纜線路按網(wǎng)架拓撲不同還可分為單射式、對射式、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)架拓撲結(jié)構(gòu)更加多變，配上三種不同的配電網(wǎng)中性點接地方式，實際的網(wǎng)絡架構(gòu)形式更為復雜。

如何在有限的場地實現(xiàn)所有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和拓撲變換，成為擺在實驗室建設工作小組面前的核心問題。為了解決這個難題，以中國電力科學研究院陳江波為首的設計團隊開展了長達一年的技術論證，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，苦干實干拼命干。在實驗室的建設之路上，克服了一個又一個困難，邁過了一個又一個門檻。從2017年底到2018年8月，陳江波團隊足跡遍布大江南北，走訪了配網(wǎng)領域各大知名高校、業(yè)內(nèi)資深專家和權(quán)威單位，力求實驗室的設計圖紙能覆蓋國內(nèi)所有典型的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)不同網(wǎng)架的切換、實現(xiàn)不同中性點接地方式快速切換，具備架空線路、電纜線路典型故障與缺陷模擬和試驗測試能力?！霸O計——匯報——修改”，往復循環(huán)數(shù)十次，最終得到實驗室建設領導小組肯定，形成了一張精妙絕倫的設計圖紙。這張珍貴的圖紙，通過大型開關聯(lián)絡站，將8回4端架空線路和電纜線路進行排列組合，可實現(xiàn)12種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)多態(tài)重構(gòu)，3種中性點接地方式靈活切換，從而復現(xiàn)248種配網(wǎng)故障場景和1144種配電網(wǎng)不停電運維場景。

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

2019年9月26日3時26分，實驗室220kV變壓器送電成功，配電網(wǎng)真型試驗平臺運轉(zhuǎn)正常，意味著實驗室正式具備試驗能力。

實驗室建成后，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)檢測工作，對數(shù)百家單位的幾百臺套產(chǎn)品進行了單相接地故障選線真型實證測試，測試結(jié)果極大地支撐了國網(wǎng)湖北省電力有限公司對入網(wǎng)產(chǎn)品的質(zhì)量把控，促進了地方電網(wǎng)的發(fā)展。

實驗室的建成，意味著我國配電網(wǎng)真型試驗技術跨上了新的臺階，這對推動國家電網(wǎng)有限公司建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略，提升我國配電網(wǎng)運維水平，樹立我國世界一流配電網(wǎng)形象，適應和引領能源革命具有巨大的現(xiàn)實意義。

《中國質(zhì)量報》