探究以智慧化、數(shù)字化、自動化賦能配網(wǎng)管理

朱云江

引言

在國家“雙碳”目標(biāo)發(fā)展路徑的指引下，電網(wǎng)企業(yè)積極建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，依托綠色新能源發(fā)展支撐未來負(fù)荷增長。當(dāng)前，配網(wǎng)功能與形態(tài)正進(jìn)行著深刻變革，電網(wǎng)企業(yè)需要持續(xù)強(qiáng)化配電自動化、透明化、智能化建設(shè)，推動全業(yè)務(wù)、全環(huán)節(jié)數(shù)字化升級，提升數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)感知、數(shù)據(jù)共享、服務(wù)開放能力，充分挖掘數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值，大力推進(jìn)能源領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型。本文以強(qiáng)化柔性協(xié)同、堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)先行、探索技術(shù)變革、實(shí)踐服務(wù)創(chuàng)新為抓手，構(gòu)建數(shù)字配電網(wǎng)管理和服務(wù)體系，支撐配網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級，滿足社會可靠用電和“雙碳”目標(biāo)要求。

一、數(shù)字配網(wǎng)管理研究思路

在技術(shù)方面，充分應(yīng)用新技術(shù)、新平臺、新系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供用電系統(tǒng)感知透明化、業(yè)務(wù)融合高效化、運(yùn)營管控智慧化、資源配置平臺化，搭建供需多方協(xié)同互動的生態(tài)體系；在管理方面，建立多專業(yè)協(xié)同、共建管理模式，提升配網(wǎng)的彈性韌性，促進(jìn)源網(wǎng)荷儲深度融合，以數(shù)字配網(wǎng)管理體系為載體，提高能源管理智慧化水平與運(yùn)維效率，催生智慧化能源轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)清潔低碳、安全可靠、智慧靈活、經(jīng)濟(jì)高效等目標(biāo)，從而提升客戶綜合能效，降低社會用能成本，提高電網(wǎng)設(shè)備利用率，促進(jìn)新能源消納、平臺業(yè)務(wù)拓展和品牌信譽(yù)提升。

二、數(shù)字配網(wǎng)管理實(shí)現(xiàn)路徑

（一）依托數(shù)字平臺，實(shí)現(xiàn)區(qū)域全場景管控

依托配網(wǎng)全景平臺，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維全過程數(shù)字化管理。為加強(qiáng)配網(wǎng)項(xiàng)目前期、規(guī)劃、計(jì)劃全過程管理，進(jìn)一步提升電網(wǎng)企業(yè)的配電網(wǎng)規(guī)劃計(jì)劃管理水平，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)繼續(xù)做好配網(wǎng)規(guī)劃模塊開發(fā)工作，大力推進(jìn)配網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)維模塊在配網(wǎng)全景管控平臺的深化應(yīng)用。一是不斷深化現(xiàn)代智慧物聯(lián)管控場景應(yīng)用，全面應(yīng)用配網(wǎng)全景智慧物聯(lián)管控平臺系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃自動收資、問題自動診斷分析等功能。二是不斷完善基礎(chǔ)臺賬及圖形拓?fù)鋽?shù)據(jù)治理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架類項(xiàng)目自動關(guān)聯(lián)儲備。三是加強(qiáng)規(guī)劃項(xiàng)目管理，對儲備項(xiàng)目進(jìn)行評級排序，統(tǒng)籌安排負(fù)面清單治理、網(wǎng)架補(bǔ)強(qiáng)等項(xiàng)目計(jì)劃編報(bào)。

依托智慧全景管控平臺，推進(jìn)配電網(wǎng)智能化水平。一是深挖系統(tǒng)耦合數(shù)據(jù)價(jià)值，開展配網(wǎng)運(yùn)維大數(shù)據(jù)分析，理清配網(wǎng)運(yùn)維重點(diǎn)、難點(diǎn)。二是全面應(yīng)用配網(wǎng)運(yùn)檢 E 助手，扎實(shí)開展工單驅(qū)動業(yè)務(wù)，構(gòu)建“電網(wǎng)一張圖”，支撐“業(yè)務(wù)一條線”。三是加快配電自動化實(shí)用化進(jìn)程，完成存量自動化設(shè)備主站接入，提高配電自動化線路覆蓋率，提高配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測能力。

（二）革新配網(wǎng)運(yùn)維，智能化加速業(yè)務(wù)升級

全面優(yōu)化組織架構(gòu)，將營銷、配電、調(diào)度專業(yè)（簡稱營配調(diào)）職能管理和業(yè)務(wù)實(shí)施機(jī)構(gòu)進(jìn)行整合重組，構(gòu)建“市、縣、所”一體化營配調(diào)數(shù)據(jù)指揮體系，實(shí)施“工單驅(qū)動業(yè)務(wù)”配網(wǎng)管控新模式，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)維檢修從“以設(shè)備為中心”向“以客戶為中心”轉(zhuǎn)變。首先，在市公司層面，強(qiáng)化營配調(diào)數(shù)據(jù)融合共享，以電網(wǎng)資源業(yè)務(wù)中臺為支撐，以供電服務(wù)指揮中心為“數(shù)據(jù)大腦”，以“工單驅(qū)動業(yè)務(wù)”為抓手，推動著營配調(diào)指揮體系轉(zhuǎn)型升級。其次，在縣公司層面，落實(shí)“總指揮長”制度，從停電管控入手，推進(jìn)全業(yè)務(wù)工單應(yīng)用，強(qiáng)化業(yè)務(wù)流程的過程監(jiān)督與橫向協(xié)調(diào)。此外，在供電所層面，做強(qiáng)營配綜合班，推行基于移動作業(yè)終端的智能檢修運(yùn)維模式，以此作為業(yè)務(wù)執(zhí)行層的“指揮大腦”。

規(guī)范配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維。首先，應(yīng)結(jié)合“學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、懂標(biāo)準(zhǔn)、干標(biāo)準(zhǔn)”活動，全面梳理配電網(wǎng)運(yùn)維管理脈絡(luò)，建立配網(wǎng)運(yùn)維生產(chǎn)秩序，制定配網(wǎng)運(yùn)維關(guān)鍵環(huán)節(jié)管理標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，積極推進(jìn)配電網(wǎng)運(yùn)維規(guī)范化運(yùn)轉(zhuǎn)。其次，需大力推進(jìn)作業(yè)計(jì)劃全口徑線上管控，科學(xué)組織施工、管理資源力量投入，針對性部署安全防范措施，實(shí)現(xiàn)對作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)把控，規(guī)范落實(shí)“月計(jì)劃、周安排、日管控”制度，督促作業(yè)計(jì)劃全口徑納入線上管控，堅(jiān)決落實(shí)杜絕無計(jì)劃作業(yè)各項(xiàng)措施。

建設(shè)智慧電站，打造智能化管理駕駛艙。一是積極推動新建電站建立電廠數(shù)據(jù)庫和三維模型，實(shí)現(xiàn)三維實(shí)時(shí)信息監(jiān)視。利用三維可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備可視化診斷分析和全生命周期管理。二是依托巡檢機(jī)器人站控主機(jī)、巡檢集控系統(tǒng)、機(jī)器人巡檢移動端APP建設(shè)，實(shí)現(xiàn)變電站智能巡檢。通過巡檢集控系統(tǒng)下發(fā)任務(wù)，視頻監(jiān)控設(shè)備及巡檢機(jī)器人可以代替人工巡檢，巡檢人員只需在后臺巡檢集控系統(tǒng)上實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)器人/視頻巡檢畫面。

建立智慧網(wǎng)格化服務(wù)模式。針對配電網(wǎng)用戶分散、用電需求多元化的情況，引入網(wǎng)格化服務(wù)模式。“網(wǎng)格化”服務(wù)將精益管理與營銷創(chuàng)新相結(jié)合，以客戶需求為導(dǎo)向，不僅可以提升停電事件快速反應(yīng)能力，還可以提升過程閉環(huán)管控和主動搶修服務(wù)能力。通過以配電臺區(qū)為單位，劃分服務(wù)網(wǎng)格，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)營配業(yè)務(wù)包干負(fù)責(zé)和客戶訴求“首問對接”，統(tǒng)一溝通接口，構(gòu)建一站式客戶服務(wù)的能力，實(shí)現(xiàn)“服務(wù)有網(wǎng)、網(wǎng)中有格、格中有人、人司其責(zé)”的目標(biāo)。

（三）加快網(wǎng)荷互動，提升配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力

當(dāng)前，以新興能源為主體的新型電力系統(tǒng)對“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動提出更高的要求，加快推進(jìn)高彈性電網(wǎng)建設(shè)也愈發(fā)重要。電網(wǎng)企業(yè)可以依托地區(qū)特色行業(yè)資源，通過積極探索新型行業(yè)，在日前削峰、小時(shí)級、分鐘級可調(diào)節(jié)、可中斷負(fù)荷多個(gè)維度發(fā)力，有效推動資源池構(gòu)建。一是通過負(fù)荷聚合商引導(dǎo)儲能裝置隨著用電峰谷起伏而有序充放電，對電網(wǎng)起到削峰填谷的作用。二是高速發(fā)展電動汽車，利用夜間谷電充電，電網(wǎng)高峰期反向電網(wǎng)送電，同樣可以對電網(wǎng)起到削峰填谷作用。三是通過聚合電網(wǎng)潮流與連片臺區(qū)等大規(guī)模可調(diào)資源，借助負(fù)荷側(cè)需求響應(yīng)、虛擬電廠、分布式儲能、微電網(wǎng)等參與“源網(wǎng)荷儲”協(xié)調(diào)互動，實(shí)現(xiàn)廣域范圍內(nèi)電網(wǎng)資源全場景互聯(lián)互通、群調(diào)群控，臺區(qū)－線路分層分級功率平衡，支撐配電網(wǎng)削峰填谷、故障應(yīng)急處置、新能源消納等功能，提升配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、靈活調(diào)節(jié)和新能源消納能力。

探索“源網(wǎng)荷儲”4個(gè)電力系統(tǒng)核心環(huán)節(jié)，通過源源互補(bǔ)、源網(wǎng)協(xié)調(diào)、網(wǎng)荷互動、網(wǎng)儲互動和源荷互動等多種交互方式，實(shí)現(xiàn)能源資源最大化利用。一是“源”側(cè)創(chuàng)新分布式電源接入模式。依托融合終端與智能端側(cè)設(shè)備的全量覆蓋，推廣應(yīng)用低壓智能監(jiān)測單元和并網(wǎng)智能斷路器，用以實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏等分布式電源的運(yùn)行情況與電能質(zhì)量，結(jié)合低壓配電網(wǎng)運(yùn)行工況，采用功率因數(shù)控制等控制策略，實(shí)現(xiàn)光伏可觀、可測與就地調(diào)控。二是“網(wǎng)”側(cè)探索多臺區(qū)協(xié)調(diào)管控方案。電網(wǎng)企業(yè)需要主動探尋低壓配電網(wǎng)新技術(shù)突破，積極建設(shè)低壓自適應(yīng)自調(diào)控直流互聯(lián)系統(tǒng)，配套儲能裝置，實(shí)現(xiàn)設(shè)備層級的協(xié)調(diào)互動管控。通過多臺區(qū)直流互聯(lián)，有序控制能源流向，適應(yīng)多模式源荷接入，有效提升供電可靠性。三是“荷”側(cè)優(yōu)化負(fù)荷調(diào)節(jié)能力。開展兼顧市場機(jī)制和電網(wǎng)安全的電動汽車有序充電功能驗(yàn)證，完成“車聯(lián)網(wǎng)平臺—配電主站—臺區(qū)智能融合終端—（車網(wǎng)雙向）有序充電樁—電動汽車”全鏈路貫通。對充電樁開展綜合接入管控，實(shí)時(shí)監(jiān)測電動汽車充放電狀態(tài)、優(yōu)化充電策略，實(shí)現(xiàn)電動汽車充電功率隨臺區(qū)負(fù)載變化的有序控制、臺區(qū)負(fù)荷最優(yōu)平衡，滿足大規(guī)模充電樁接入需求，提升低壓配電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)能力。四是“儲”側(cè)提升低壓配電網(wǎng)電力服務(wù)能力。多點(diǎn)建設(shè)多能流協(xié)同的臺區(qū)微電網(wǎng)，部署移動式電源儲能倉，充分發(fā)揮儲能設(shè)備削峰填谷、優(yōu)化電網(wǎng)特性與改善電能質(zhì)量的作用，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性與運(yùn)行效率，改善用戶電能質(zhì)量，降低供電成本。

構(gòu)建多元碳交易市場。緊密圍繞多元融合高彈性電網(wǎng)負(fù)荷側(cè)試點(diǎn)建設(shè)任務(wù)，匯聚政府、電網(wǎng)企業(yè)、科研單位等多方力量，分析多方核心利益訴求和經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)合區(qū)域特色，積極開展負(fù)荷側(cè)需求響應(yīng)大數(shù)據(jù)研究應(yīng)用、光儲充及微綜合體一體化建設(shè)等課題研究，豐富現(xiàn)有高彈性電網(wǎng)理論，構(gòu)建重點(diǎn)用戶和典型行業(yè)的響應(yīng)建設(shè)模型，開展區(qū)域網(wǎng)荷分鐘級響應(yīng)實(shí)戰(zhàn)演練。通過分層分區(qū)實(shí)戰(zhàn)演練，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)斷面用戶精準(zhǔn)響應(yīng)，從而喚醒沉睡的資源，引導(dǎo)用戶科學(xué)優(yōu)化用電行為，提升用戶粘性，合理獲取補(bǔ)貼，促進(jìn)用戶增收節(jié)支，構(gòu)建柔性互動市場機(jī)制，實(shí)現(xiàn)用戶與電網(wǎng)雙贏。

（四）轉(zhuǎn)型數(shù)字管理，打造共享共通管理體系

打破數(shù)據(jù)壁壘，建立數(shù)據(jù)資源共享機(jī)制，形成發(fā)展部、運(yùn)檢部、調(diào)控中心、縣公司多部門聯(lián)合治理的管理生態(tài)，實(shí)現(xiàn)需求提前規(guī)劃、項(xiàng)目超前儲備，問題及早解決。首先，利用多源數(shù)據(jù)集成優(yōu)勢，對設(shè)備供電區(qū)域、控規(guī)用地情況、區(qū)域負(fù)荷預(yù)測、周邊設(shè)備運(yùn)行情況、戶均配變?nèi)萘康榷嗑S度分析，結(jié)合項(xiàng)目儲備情況，制定設(shè)備運(yùn)行效率提升專項(xiàng)方案。其次，打通各專業(yè)部門數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)一網(wǎng)通看，避免數(shù)據(jù)線下流轉(zhuǎn)失真，提升數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)效率，并且通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)邏輯判斷，精準(zhǔn)定位源端數(shù)據(jù)缺失、錯誤問題，快速協(xié)調(diào)源端系統(tǒng)完善數(shù)據(jù)治理，可以極大地提高電網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量，為挖掘和發(fā)揮電網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值打下良好的基礎(chǔ)。

服務(wù)政府政策發(fā)展。設(shè)計(jì)出更加合理、適應(yīng)城市發(fā)展的建設(shè)方案，以保證社會的發(fā)展需要。首先，根據(jù)早期電力的使用情況和供電情況，再結(jié)合政府短中長期的城市發(fā)展規(guī)劃，進(jìn)行有效地推算，以做出最正確的預(yù)測[1]。其次，使配電網(wǎng)規(guī)劃與城市規(guī)劃時(shí)刻緊密契合，提高負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性，優(yōu)化設(shè)備容量選擇；合理統(tǒng)籌分析區(qū)域用電特征，平衡季節(jié)性負(fù)荷對配變影響，例如對于距離村莊較近的機(jī)井，可采用農(nóng)業(yè)、居民生活混用臺區(qū)的方式，提高利用效率，進(jìn)而提高邊際效益水平[2]。此外，充分應(yīng)用配電網(wǎng)感知數(shù)據(jù)價(jià)值，探索能源互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)態(tài)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維聚攏政府、企業(yè)、居民等多方資源，引領(lǐng)新興業(yè)務(wù)發(fā)展，開發(fā)“智能電力大數(shù)據(jù)+”服務(wù)產(chǎn)品，助力“數(shù)字大腦”智慧城市建設(shè)，提升智慧服務(wù)水平。

（五）堅(jiān)持客戶為先，提升獲得電力指標(biāo)水平

匯聚客戶信息等核心營銷業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，基于電網(wǎng)資源業(yè)務(wù)中臺開展全渠道業(yè)務(wù)共享應(yīng)用，做到客戶訴求統(tǒng)一接入、統(tǒng)一響應(yīng)、統(tǒng)一服務(wù)、統(tǒng)一管理，為客戶提供便捷的服務(wù)體驗(yàn)。全力構(gòu)建低壓營配一體化管理模式，打造數(shù)字化供電所和網(wǎng)格化服務(wù)機(jī)制。一方面，作為業(yè)務(wù)提質(zhì)工具，服務(wù)“陽光業(yè)擴(kuò)”等個(gè)性化應(yīng)用，推進(jìn)全業(yè)務(wù)工單管控，實(shí)現(xiàn)全員工作質(zhì)效量化考核。另一方面，作為運(yùn)營增效工具，精確測算運(yùn)維檢修成本，為供電所運(yùn)營提供數(shù)字化支撐。

推行工單驅(qū)動業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)基層主動運(yùn)維。不斷優(yōu)化業(yè)務(wù)模式和管理職責(zé)，使工單驅(qū)動業(yè)務(wù)實(shí)施范圍逐步覆蓋配網(wǎng)全業(yè)務(wù)場景，運(yùn)用設(shè)備狀態(tài)智能研判，自動生成并派發(fā)搶修工單，使供電檢修模式由“周期式運(yùn)檢+被動搶修”向“工單驅(qū)動業(yè)務(wù)”轉(zhuǎn)變，提升用戶需求響應(yīng)質(zhì)效。首先，深化設(shè)備狀態(tài)在線自主監(jiān)測與狀態(tài)感知，形成配網(wǎng)差異化巡視“數(shù)智”策略，加快“機(jī)器代人”，提升用戶需求響應(yīng)效率。其次，依托供電營業(yè)廳智能機(jī)器人、自助業(yè)務(wù)終端等手段，以客戶信息多維數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素，自動關(guān)聯(lián)匹配客戶基本信息、業(yè)務(wù)信息等數(shù)據(jù)，將多渠道客戶信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中數(shù)字化管理，支撐客戶需求差異化識別和運(yùn)營策略優(yōu)化。此外，應(yīng)用移動作業(yè)終端，增強(qiáng)用戶互動，實(shí)現(xiàn)客戶供電異常狀態(tài)主動上報(bào)、搶修進(jìn)度實(shí)時(shí)反饋，充分保障客戶用電需求。

對客戶服務(wù)業(yè)務(wù)進(jìn)行流程再造，進(jìn)而在業(yè)務(wù)實(shí)踐過程中，進(jìn)行業(yè)務(wù)流程規(guī)范性、適用性和可操作性檢驗(yàn)，以期不斷優(yōu)化完善。一是進(jìn)行工作的規(guī)范流程梳理設(shè)計(jì)。創(chuàng)建堅(jiān)持業(yè)務(wù)和需求雙向驅(qū)動，形成以其他專業(yè)協(xié)同為大后臺的客戶辦電業(yè)務(wù)驅(qū)動和以客戶服務(wù)組為前端的客戶需求驅(qū)動工作流程。二是以改善客戶體驗(yàn)為目標(biāo)，創(chuàng)新服務(wù)舉措，提供并軌服務(wù)以保障重大項(xiàng)目高效推進(jìn)。業(yè)擴(kuò)工程的質(zhì)量和效率，直接影響著客戶體驗(yàn)、用電時(shí)間和供用電雙方的經(jīng)濟(jì)效益。對重要業(yè)擴(kuò)項(xiàng)目，在客戶遞交用電申請后，由業(yè)擴(kuò)項(xiàng)目經(jīng)理和客戶經(jīng)理協(xié)同實(shí)施全過程跟蹤服務(wù)，通過上門受理或代辦業(yè)務(wù)，既能加快流程運(yùn)轉(zhuǎn)，又能及時(shí)協(xié)調(diào)客戶在業(yè)擴(kuò)工程實(shí)施過程中遇到的各種問題，推動項(xiàng)目及時(shí)投運(yùn)，解決受管理體制、運(yùn)行機(jī)制、后臺支撐等因素制約而導(dǎo)致的“報(bào)裝”問題、繁瑣的收資流程、客戶的負(fù)面情緒。

結(jié)語

“十四五”是“碳達(dá)峰”的關(guān)鍵窗口期，也是配網(wǎng)數(shù)字管理轉(zhuǎn)型的機(jī)遇期，電網(wǎng)企業(yè)通過因地制宜、提前謀劃、超前布局和分步實(shí)施，加快建立配網(wǎng)數(shù)字管理體系，探索新型有源配電網(wǎng)網(wǎng)架、自動化、保護(hù)、智能設(shè)備等研究與應(yīng)用，完善碳電交易市場，能夠有效實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。與此同時(shí)，全力推進(jìn)配網(wǎng)管理和服務(wù)優(yōu)化升級，提升政府政策執(zhí)行能力、企業(yè)業(yè)務(wù)實(shí)施水平[3]，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)，是踐行電網(wǎng)企業(yè)社會責(zé)任、滿足人民群眾美好用電需求的必要路徑。

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