近年来，冀北张家口供电公司积极推进配电网数字化转型。2022年，作为北京冬奥会主办地之一，张家口市崇礼区构建了“双花瓣+双环网”供电网架结构，配电网供电能力和供电可靠性全面提升，为张家口配电网数字化升级提供了宝贵的发展机遇和实践平台。2023年11月起，张家口供电公司全力推进数字化配电网综合示范区建设，夯实配电网数字化基础，提升运维管理质效，应用数字技术提升供电可靠性，探索打造具有冀北特色的数字化配电网。
交直流柔性互联 提升供电可靠性
2022年北京冬奥会成功举办后，张家口市崇礼区迎来“体育热”，承办了冬季冰雪运动、夏季户外运动等众多体育赛事。近年来，当地冰雪旅游产业迅速发展，对配电网供电可靠性的要求进一步提高。为更好满足当地新兴产业日益增长的用电需求，2023年11月，张家口供电公司从配电网规划和运行两方面出发，创新提出“交直流柔性互联+分层优化控制”的配电网模型——“轮毂型”配电网，并在崇礼区试点应用。
“轮毂型”配电网以现有的中压双环网网架为外环，低压直流母线为内环，通过交直流双向交换器这一能量枢纽实现多台区间电能流向的主动控制，有效提升配电网的运行效率和稳定性。智能化三级协同管控系统是“轮毂型”配电网的核心。该系统由配电自动化云主站、智能融合终端、协调控制器组成，能够精准控制电能在低压交直流母线、各台区间定向定量流动，实现多种电源所发电量的高比例消纳和负载率的实时调节。
高可靠性是“轮毂型”配电网的另一大亮点。低压直流母线为能量流动提供了一条环形通道，将台区低压电网连成一个直流环网。当上级电网或配电变压器出现故障时，智能融合终端自主启动直流保护机制，快速调整运行方式，通过低压直流母线和共享储能为客户供电，确保重要客户用电可靠。
“‘轮毂型’配电网可应用于多辐射、单环网、多环网等不同网架结构，满足多台区的互联需求，为承办重大赛事和冰雪旅游产业高质量发展提供电力保障。”张家口供电公司配网管理中心主任张超介绍。“轮毂型”配电网在张家口市崇礼区开展示范应用以来，崇礼区本地新能源消纳率提升至99%以上，平均电压合格率提升至99.962%。
升级“电网一张图” 夯实数字化基础
“十三里线棉纺厂环T2开关电缆T接头温度过高，请立即到现场核实处理。”6月21日，张家口供电公司供电服务指挥中心监控人员通过国网冀北电力有限公司“电网一张图”电缆管理可视化模块发现电缆运行隐患，随即下达指令。该公司电缆运检中心配电电缆运检班运维人员立即到现场查看，及时更换故障部件，第一时间消除隐患。
2023年11月，张家口供电公司按照国网冀北电力统一部署，成立柔性团队开发“电网一张图”特色场景。今年1月以来，该公司持续深化“电网一张图”应用，夯实配电网数字化基础。该公司柔性团队在国网冀北电力基础数据底图上，拓扑补全张家口地区配电自动化终端采集的配电网中低压线路数据，通过新能源全要素建模补全源网荷储全量设备信息，将“电网一张图”接入企业级气象中心数据，应用恶劣天气预警、电缆接头状态监测、故障范围分析等功能提升配电网故障动态研判能力，缩短故障响应时间。
“‘电网一张图’升级后，运维人员能够实时监控配电网设备运行状态，研判和预警设备隐患，一旦发现异常，可以通过供电服务指挥系统直接派发工单，实现配电网作业全过程可视化在线管控。”张家口供电公司数字化部主任孙涛介绍。目前，升级后的“电网一张图”已在张家口供电公司配电专业全面推广应用，市县两级配电网运维抢修效率提升约20%。
应用多种技术手段 强化精准运维能力
常规人工巡检存在工作效率低、部分设备安装地点无法排查到位等问题。2023年，为提升张家口地区配电网运维质效，张家口供电公司应用行波测距、集中式馈线自动化、配电网小电阻接地等多种技术，改变传统配电网故障查找、抢修的“人海战术”，建立“智能巡检设备+无人机+人工”的三维故障查找联动体系，实现电缆及架空线路故障分线分段快速定位、高效处置。
“经开区供电中心10千伏经开一线发生接地故障，调度已遥控拉开断路器，接地消除。请安排运维人员到现场巡检。”2月26日，张家口供电公司供电服务指挥中心配网调度班班长孙丽娜在运维工作群下达指令。当天，该公司首次利用行波测距装置精确定位接地故障点。
行波测距装置是安装在配电线路上的一种智能故障定位装置。该装置运用行波定位技术，通过高精度测量设备准确计算故障点行波信号传输到测量点的时间，从而实现接地故障准确定位。行波测距装置定位故障点后，配电自动化主站系统可远程遥控分支开关，快速消除接地故障，大幅提升配电网抢修效率。
近年来，张家口供电公司在全市多地探索应用多种智能巡检设备。2023年，该公司在涿鹿县试点应用接地告警保护功能，在桥东、经开、崇礼、沽源等区县试点应用配电网小电阻接地等接地故障检测装置，均取得良好成效。新装置、新技术应用以来，试点地区配电网故障定位准确率达100%，相关工单数量较应用前压降90%。
张家口供电公司还在全市推广无人机精细化巡检。截至8月底，该公司累计运用无人机完成420条1.5万余千米10千伏配电线路红外与可见光规模化检测。“我们将智能巡检设备、无人机与人工巡检相结合，更新电杆、铁塔坐标和设备台账等基础数据，结合低压台区设备和用户档案关系、现场设备实际安装情况补全变压器、分支箱等低压基础数据拓扑网络。”崇礼区供电公司运检部主任张宇松说。
