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不久前，紐約曼哈頓發生大面積停電，波及用戶超過7萬戶，再次引發各界對超大城市電力安全的關注和思考。對于正在打造卓越全球城市的上海而言，不僅需要充裕、可靠的電力供應做保障，同時還需在電網長遠發展規劃上未雨綢繆。為此，上海正在積極探索構建“鉆石型”配電網，加快形成具有首創效應的城市中心地區電網提升模式，進而打造堅強智能城市電網高質量發展的上海樣板。
當前，國網上海市電力公司正加快堅強智能電網和泛在電力物聯網建設，進一步推動電網設備、管理、運維水平全面提升，電網整體供電可靠性突破“4個9”(99.99%以上)，居國內領先水平。
7月3日，上海市政府與國家電網有限公司在滬簽署戰略合作協議，雙方明確將加快推進“三型兩網”建設，共同打造世界一流現代化城市配電網。其中，在上海中心城區探索構建“鉆石型”配電網，正是國網上海電力積極落實此項戰略合作內容的重要舉措。
所謂“鉆石型”配電網，是指目前在上海打造的以10千伏開關站為核心節點、雙側電源供電、配置自愈功能的雙環網結構。該模式由國網上海電力在對標國內外先進配電網的基礎上首創，具有顯著提升供電可靠性和負荷轉供能力，同時兼顧建設改造經濟性的特點�！般@石型”配電網因其網絡拓撲結構類似鉆石造型而得名，并且“鉆石”的意象也深度契合未來電網的發展理念：鉆石無比的堅強度是電網規劃的核心追求，鉆石精巧的切割工藝是電網建設的最佳參照，鉆石恒遠的生命力是電網運營的最終目標。
鉆石級堅固的可靠供電
據了解，相較于國內大部分城市電網采用的常規雙環網結構，“鉆石型”配電網具有“全互聯、全電纜、全斷路器、全自愈”的技術特征。
▲“鉆石型”配電網示意圖
具體而言，上海的“鉆石型”配電網將傳統的以環網站(負荷開關)為核心的接線模式變為以開關站(斷路器)為核心，并以國網上海電力組織開發的自愈系統取代傳統的配電自動化系統，可以實現就地采集信息，遠方自動執行自愈策略，從而將故障處理時間由分鐘級壓縮至秒級。同時，由于采用不同變電站雙側電源供電方式，其負荷轉供能力達100%。憑借這種靈活可控的負荷轉供性能，“鉆石型”配電網可以滿足檢修方式下“N-1”安全校核，從而有效減少計劃檢修及施工停電時間，大幅提升城市中心區的供電可靠性。
在國際對標領域，“鉆石型”配電網同樣具有顯著的先進性。相較于東京電網的“點網式”接線方式，“鉆石型”配電網不僅供電可靠水平(戶均停電時間)相近，并且擁有更強的站間負荷轉移及負荷平衡能力。
作為電網規劃領域的一項前瞻性探索，上�！般@石型”配電網構想已由藍圖變為現實，并在一系列先行先試中取得成效。
2018年，國網上海電力針對首屆進博會供電“六零三確保”的保障目標，結合西虹橋地區架空線入地工程規劃建設10座開關站，并同步配置自愈系統，形成4個高可靠性的“小鉆石”，推動該區域電網供電可靠性達“5個9”(99.999%)以上，成功保障進博會圓滿順利召開。
“鉆石型”配電網在西虹橋地區的成功試點，也為推進泛在電力物聯網和堅強智能電網“兩網融合”打下了堅實的物理基礎。今年，隨著泛在電力物聯技術的深度推廣應用，西虹橋地區“鉆石型”配電網的可靠性優勢進一步突顯，供電可靠性比肩東京、新加坡等國際先進城市，達世界一流水平。
鉆石般精巧的規劃實施
正如鉆石的價值來自于精巧的設計和切工，“鉆石型”配電網從理念發端到規劃設計、建設實施始終貫穿了“精益”的內涵，不僅體現在“鉆石型”配電網兼顧經濟性與可實施性，具有較好的建設適應能力，同時也體現在與上海精細化推進城市建設的呼應上。
從與目前國際上先進配電網結構的經濟性對標來看，在空白區域新建“鉆石型”配電網的綜合造價略低于“花瓣式”配電網(新加坡模式)，比世界最先進的“雙花瓣式”配電網投資估算低約9%。但如果在上海配電網現有網架結構基礎上進行升級，改造成“鉆石型”配電網，則其綜合投資比“花瓣式”配電網節省約5%，比“雙花瓣式”配電網節省31%。即便相比于常規雙環網結構的建設投資有所增加，但綜合考慮可靠性、平衡性、靈活性提升所產生的效益，“鉆石型”配電網依然是未來在上海建設堅強智能城市電網的優選方案。
從建設的可實施性來看，“鉆石型”配電網“因地制宜”的優勢更加明顯。由于經歷近20年的多輪改造，上海10千伏配電網已逐步固化了“以開關站為核心節點”的發展模式并形成一定規模，因而在此基礎上只需通過新建或改接開關站間線路，即可實現向“鉆石型”配電網升級。而且，其新建線路規模分別比“花瓣式”和“雙花瓣式”配電網最多可減少約10%和60%，從而有效節省線路通道和上級變電站電源間隔。
正是因為秉承這種向有限空間資源要效益的規劃理念，在基本完成空間布局的上海中心城區打造“鉆石型”配電網才顯得更具現實意義。
2018年，國網上海電力充分結合市中心區域架空線入地及合桿整治，按照“鉆石型”接線原則精心設計網格化規劃策略，在100公里道路架空線入地工程中，以見縫插針、騰籠換鳥的方式新建、改造開關站61座，構建了18組雙環網。通過這樣一種避免大拆大建的方式，上海市中心上空的“黑色污染”消失了，取而代之的是地下一張看不見的“鉆石型”電網。城市環境得到美化的同時，配電網也得以實現新一輪改造升級，堪稱城市精細化管理中“一舉多贏”的典范。
鉆石狀閃耀的引領示范
“鉆石型”配電網是未來上海打造世界一流城市電網的重要方向，勢必將在城市乃至區域電網規劃和發展中發揮引領效應。
下階段，國網上海電力將繼續結合新建居民小區供電配套工程和非居民業擴工程，持續推進核心開關站布點，在中心城區配電網逐步形成“鉆石型”接線。
其中，在建設實施方面，國網上海電力將積極貫徹落實上海市關于城市精細化管理的工作要求，依靠政企協同聯動，在現有試點工作取得成功的基礎上，加快“鉆石型”接線在架空線入地區域的推廣應用;在中期規劃層面，該公司將在配電網網格化規劃技術細則中進一步明確“鉆石型”目標網架結構、使用區域及具體技術要求，并與上海“十四五”配電網規劃做好銜接。
同時，結合《長三角一體化發展2019年電力行動計劃》，國網上海電力還將在西虹橋地區全面推廣建設“鉆石型”配電網，并推動“鉆石型”配電網在長三角地區的深化應用，助力區域供電可靠性進一步提升，為長三角一體化發展打造新的能量引擎。
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