“10千伏577塔元莊線路改造后，經(jīng)過近兩周連續(xù)運行，目前5G信號傳輸無異常，配電終端運行正常，配電自動化主站數(shù)據(jù)接收穩(wěn)定連續(xù)，終端遙信、遙測無異常……”9月18日9時，在河北省石家莊市正定縣塔元莊村，正定縣供電公司的現(xiàn)場運維人員向主站值班人員反饋線路運行信息。這標志著國內(nèi)首個基于5G技術(shù)的智能分布式配電自動化項目進入實際運行階段，將顯著提升城鄉(xiāng)配網(wǎng)供電可靠性，讓停電區(qū)域面積更小、居民停電次數(shù)更少、來電等待時間更短、客戶用電滿意度更高。
目前河北南網(wǎng)配電線路結(jié)構(gòu)多以單輻射為主，存在主干線上下級保護之間配合困難的問題。以塔元莊村為例，假如該地區(qū)某處配電線路發(fā)生故障，采用傳統(tǒng)的集中式和就地式配電自動化模式，上級變電站10千伏出線開關(guān)1到2次重合后才能實現(xiàn)故障隔離，平均恢復(fù)時間達30秒，故障點查找及故障隔離用時相對較長。
新興的智能分布式配網(wǎng)保護技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)故障區(qū)間的準確定位與隔離，但這種實時通信方式對于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求極高，只有光纖通信才能夠滿足。若采用光纖通信，則需要敷設(shè)大量光纜，實施難度大、投資及運維成本高。針對這一難題，國網(wǎng)河北省電力有限公司提出基于5G技術(shù)的智能分布式配電自動化構(gòu)想，不需要敷設(shè)光纜，只需安裝SIM卡，即可在無線公網(wǎng)通信覆蓋良好的地區(qū)，實現(xiàn)配電網(wǎng)基于5G無線公網(wǎng)的智能分布式配電自動化功能，有效降低通信投資成本。
5G通信技術(shù)的高可靠性、安全性和低時延等特點，讓智能分布式配電自動化保護具有更好的選擇性、靈敏性和快速性。這項技術(shù)通過配電終端之間相互通信，可在200毫秒內(nèi)完成線路的故障定位、隔離和非故障區(qū)域自動恢復(fù)供電，實現(xiàn)了配電自動化秒級向毫秒級轉(zhuǎn)變，大幅減少故障停電時間和次數(shù)。對于客戶來說，200毫秒恢復(fù)供電相當于亮著的電燈突然閃了一下，而此時故障區(qū)域已完成了“自愈”。
今年6月初，按照國家電網(wǎng)有限公司推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的要求，國內(nèi)5G商用牌照正式發(fā)放后，國網(wǎng)河北電力第一時間聯(lián)合中國聯(lián)通、中國移動等通信運營商，啟動基于5G無線公網(wǎng)的智能分布式配電自動化研究測試工作。國網(wǎng)河北電力抽調(diào)專家成立課題攻關(guān)小組，采取專題調(diào)研、集中研討等方式深入開展技術(shù)研究，接連攻克商用5G網(wǎng)絡(luò)接入終端設(shè)備互訪、時延穩(wěn)定、數(shù)據(jù)離散、環(huán)境防護、設(shè)備散熱等多項技術(shù)難點，完成基于5G網(wǎng)絡(luò)切片端到端應(yīng)用場景測試。
國網(wǎng)河北電力全力支撐正定能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范建設(shè)，選取110千伏柏棠站577塔元莊線和581東柏棠線兩條配電線路開展實地踏勘，逐基排查桿塔、全面分析線路結(jié)構(gòu)，確定終端安裝的最優(yōu)位置。該公司詳細制訂配電自動化改造工作計劃，安排聯(lián)調(diào)測試及5G信號測試，成功驗證了基于5G公網(wǎng)的智能分布式配電自動化技術(shù)在不同運營商通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通用性；依托物理動模和實時數(shù)字仿真模擬實驗平臺，開展真實環(huán)境下的系統(tǒng)級故障模擬測試，為配電自動化建設(shè)提供重要技術(shù)支持。
國網(wǎng)河北電力將以正定塔元莊試點工程為基礎(chǔ)，進一步總結(jié)基于5G無線公網(wǎng)的智能分布式配電自動化運行經(jīng)驗，構(gòu)建融合5G技術(shù)的配網(wǎng)可靠性提升管理模式，加快推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，全面提升河北南網(wǎng)智能化水平。
