7月6日，電力10千伏“雪花網(wǎng)”試點工程在天津啟動建設(shè)，標(biāo)志著天津加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)、著力打造國際領(lǐng)先型城市配電網(wǎng)邁入新階段。國網(wǎng)天津市電力公司根據(jù)天津地區(qū)配電網(wǎng)特點，創(chuàng)新提出適應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新要求的“雪花網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，在北辰、河西、濱海等區(qū)域試點建設(shè)，計劃于年底建成。
提出創(chuàng)新結(jié)構(gòu)打造國際領(lǐng)先型城市配電網(wǎng)
10千伏電網(wǎng)作為配電網(wǎng)的重要組成部分，直接面向電力客戶，是保障和改善民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施。為了促進天津地區(qū)10千伏電網(wǎng)安全、綠色高質(zhì)量發(fā)展，更好地適應(yīng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，服務(wù)“雙碳”目標(biāo)，國網(wǎng)天津電力創(chuàng)新提出“雪花網(wǎng)”結(jié)構(gòu)。
“雪花網(wǎng)”結(jié)構(gòu)是指以環(huán)網(wǎng)箱為核心節(jié)點，由4座（3座）變電站的8條（6條）10千伏線路組成的電纜主干網(wǎng)。每座變電站有10千伏出線2條，每條線路有1個站間聯(lián)絡(luò)和1個站內(nèi)聯(lián)絡(luò)，采取開環(huán)運行方式。因線路合圍區(qū)域外形像雪花，稱為“雪花網(wǎng)”結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具備安全可靠、經(jīng)濟高效、綠色低碳、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、優(yōu)化互動5項特征。國網(wǎng)天津電力將按照領(lǐng)先示范型和先進適用型兩種方式推進“雪花網(wǎng)”建設(shè)，經(jīng)全面評估后逐步向全市推廣，打造國際領(lǐng)先型城市配電網(wǎng)。
“雪花網(wǎng)”結(jié)構(gòu)主創(chuàng)人員、國網(wǎng)天津電力發(fā)展部規(guī)劃二處專責(zé)王哲介紹，“雪花網(wǎng)”結(jié)構(gòu)匯集8條（6條）線路，形成獨立的環(huán)網(wǎng)狀饋線集群，拓撲結(jié)構(gòu)簡明清晰、網(wǎng)架靈活可靠，支持負荷大范圍轉(zhuǎn)移，具有高包容性、強適應(yīng)性，可靈活接納分布式電源、新能源汽車、儲能等多種負荷，支持各類市場主體接入、退出和互動。
在電網(wǎng)建設(shè)中，單環(huán)網(wǎng)可靠性優(yōu)于輻射式電網(wǎng)，雙環(huán)網(wǎng)可靠性優(yōu)于單環(huán)網(wǎng)。國網(wǎng)天津電力在單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，因地制宜，通過小范圍優(yōu)化網(wǎng)架，將電網(wǎng)升級為更可靠的“雪花形”電纜主干網(wǎng)，減少新建10千伏主饋線，節(jié)省電網(wǎng)投資，支撐配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)具備更多高級功能。該公司結(jié)合不同區(qū)域負荷密度、功能定位、客戶需求等因素，制訂2類14項“雪花網(wǎng)”典型設(shè)計方案，豐富了電網(wǎng)差異化建設(shè)標(biāo)準。
在4月召開的“雪花網(wǎng)”建設(shè)項目評審會上，中國工程院院士王成山表示，10千伏“雪花網(wǎng)”建設(shè)方案可為我國更多城市、更多地區(qū)配電網(wǎng)建設(shè)提供演變路徑及示范樣板。
領(lǐng)先示范型“雪花網(wǎng)”實現(xiàn)高品質(zhì)供電
“原有環(huán)網(wǎng)箱各間隔光纖縱差保護功能完備，滿足計劃加裝環(huán)網(wǎng)箱的技術(shù)需求。”7月6日，天津城東供電公司運維檢修部員工梁睿智來到北辰產(chǎn)城融合示范區(qū)110千伏萬河道變電站附近，核對“雪花網(wǎng)”建設(shè)技術(shù)方案。
2021年3月，大張莊智慧能源小鎮(zhèn)落地建成，位于小鎮(zhèn)中的北辰產(chǎn)城融合示范區(qū)內(nèi)有朝亞大數(shù)據(jù)中心、一汽富維本特勒公司等大型重要工商業(yè)客戶，還有1.2萬名居民。國網(wǎng)天津電力在示范區(qū)建成柔性多狀態(tài)開關(guān)站、分布式儲能站和直流微網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上，該公司將進一步聯(lián)結(jié)區(qū)域內(nèi)風(fēng)電園、喜逢臺、萬河道3座110千伏變電站，完善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，升級智能化主站模塊，打造領(lǐng)先示范型“雪花網(wǎng)”。
建成“雪花網(wǎng)”后，示范區(qū)內(nèi)10千伏線路將實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)箱光纖縱差保護全覆蓋，可精準定位線路故障，以毫秒級速度隔離故障段，并通過柔性多狀態(tài)開關(guān)調(diào)整控制模式向非故障區(qū)域段供電，保障不間斷供電。
“北辰產(chǎn)城融合示范區(qū)‘雪花網(wǎng)’聯(lián)結(jié)起3座變電站，區(qū)域內(nèi)客戶相當(dāng)于從原來的雙電源供電提升至6條10千伏線路互聯(lián)供電，電網(wǎng)集群大大提升了供電可靠性，滿足示范區(qū)內(nèi)高端制造業(yè)的高標(biāo)準用電需求。”天津城東供電公司發(fā)展部副主任趙長偉介紹。
示范區(qū)“雪花網(wǎng)”還將利用柔性多狀態(tài)開關(guān)站，實現(xiàn)交直流混合環(huán)網(wǎng)運行，通過源網(wǎng)荷儲主動管理和優(yōu)化控制，重構(gòu)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，靈活調(diào)整電網(wǎng)負荷策略，實現(xiàn)優(yōu)化互動，進一步提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性。
先進適用型“雪花網(wǎng)”支撐綠色低碳供電
在河西區(qū)全運村和濱海新區(qū)生態(tài)城旅游區(qū)，國網(wǎng)天津電力計劃建設(shè)更易于推廣的先進適用型“雪花網(wǎng)”。
7月8日，天津城南供電公司發(fā)展、運檢、調(diào)度等專業(yè)員工一同來到河西區(qū)全運村錦葵園配電站，研討制訂能量路由器的安裝方案。能量路由器是“雪花網(wǎng)”實現(xiàn)綠色低碳供電的重要支撐手段，也是消納新能源電量的重要一環(huán)。
“在配電站中加裝能量路由器、智能融合終端，‘雪花網(wǎng)’就擁有了聰明的‘大腦’。”天津城南供電公司發(fā)展策劃部電網(wǎng)規(guī)劃管理專責(zé)王海波介紹。加裝了能量路由器后，配電站具備交直流轉(zhuǎn)換、低壓互投和在線監(jiān)測等功能，智慧路燈、充電樁、光伏發(fā)電設(shè)備等可通過低壓直流母線直接接入電網(wǎng)，同時還能更均衡動態(tài)地分配配電站之間的負荷。未來，國網(wǎng)天津電力還將在全運村周邊組建更多“雪花瓣”，并將“雪花瓣”連接起來，實現(xiàn)強大網(wǎng)格化互聯(lián)。
在濱海新區(qū)中新天津生態(tài)城旅游區(qū)北部，“雪花網(wǎng)”建設(shè)試點由110千伏玉辰變電站、琥珀溪變電站和35千伏航園變電站及6條全電纜線路組成，規(guī)劃面積12平方千米。該區(qū)域內(nèi)負荷主要包括居民、商業(yè)、生態(tài)文旅、智能科技產(chǎn)業(yè)，供電范圍大、路徑長，服務(wù)好區(qū)域內(nèi)客戶是濱海供電公司建設(shè)“雪花網(wǎng)”的重要目的。
7月12日，濱海供電公司向天津生態(tài)城智慧產(chǎn)城建設(shè)發(fā)展有限公司交付了智慧科技產(chǎn)業(yè)園項目的接電方案，為企業(yè)節(jié)省成本近200萬元。這讓該企業(yè)前期部部長董若松喜出望外。“雪花網(wǎng)”結(jié)構(gòu)規(guī)劃織密了10千伏電網(wǎng)網(wǎng)架，智慧科技產(chǎn)業(yè)園項目需要接入的電源點正好在新增設(shè)的一個電源點位置，得以就近接入電源。
“雪花網(wǎng)”是對天津10千伏電網(wǎng)的升級完善，其高包容性和強適應(yīng)性的特點將讓電網(wǎng)更加安全可靠、經(jīng)濟高效，更好服務(wù)天津制造業(yè)發(fā)展、能源轉(zhuǎn)型、居民客戶安全可靠用電。
