《电能质量管理案例》207-221

建设案例一、基本情况（一）单位基本情况深圳坪山供电局是深圳供电局有限公司直属区局之一，供电服务坪山区，区域面积164.94km2，供电总客户16.46万户。坪山区位于深圳市东北部，被市委、市政府定位为深圳东部中心、深圳高新区核心园区以及深圳未来产业试验区，拥有国家生物产业基地、国家新能源汽车产业基地、国家新型工业化产业示范基地、深圳综合保税区四块“金字招牌”。坪山区以产业立区、以制造业强区，构建起“创新药、智能车、中国芯”为代表的三大高端制造业集群，共有国家高新技术企业近555家，拥有四大国家级产业片区，多项经济运行指标增幅排全市第一，在全市“20+8”产业集群中承接“9+2”战略性新兴产业和未来产业集群发展，深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区就在该局管辖范围。深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区PT示范园区目前一、二期已建成，三期正在规划建设中。深圳供电局有限公司配建220kV变电站、110kV变电站均已投产运行，目前园区共涉专用变压器104台，总容量为228MVA。其用电设备部分正在调试阶段，负荷暂未完全释放，都为轻载运行状态，满机运行预计负载率在50%左右。园区前期还未对敏感生产设备开展电能质量治理装置建设，仅对64台变压器低压侧配备150A有源电力滤波柜，配置56MW应急发电机建设计划。深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区ZC示范园区配套用电负荷稳定，无重过载情况。园区前期仅针对部分重要敏感机），压柴油发电机，以及在专用输电线加装了2台PQN（电能品质监测仪）。（二）案例背景1.先进芯片制造企业执行SEMIF47标准《半导体加工设备电压暂降抗扰度规范》，对电能质量要求极高2024年4月1日国家发展和改革委员会正式发布施行《电），法》要求以及电网公司工作部署，公司印发了《深圳社会主义先行示范区高电能质量治理行动方案（2024—2025年）》，并开展高电能质量示范园区建设，高效服务深圳“20+8”产业集群高品质用电需求，树立电能质量管理深圳标杆。深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区位于坪山区“20+8”的高新南先进制造业园区，同为国家战略性新兴产业的先进芯片制造企业，生产线均为敏感设备，执行SEMIF47标准，对电能质量要求极高。突发性的停电或电压暂降都会影响到其生产设备运行，导致设备宕机和产品损坏，给企业造成重大经济损失。据统计，2022年以来，深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区供用电网络发生多起电能质量事件，对企业生产经营造成巨大的经济损失，急需多方合力打造高电能质量治理先行示范园区，探索电能质量治理策略，满足用户多元化高品质用电需求。为此，深圳供电局有限公司在2024年年初确定在深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区供电区域率先建设高电能质量示范园区。2.电网侧、用户侧等各方面问题突出输电方面。深圳属于雷电活动最强烈的D2、E等级强雷区，历年来深圳市雷电活动一直较为强烈。园区上级电源110kVPBⅠⅡ线、XQⅠⅡ线等线路部分未加装避雷器装置。园区上级电源110kVPBⅠⅡ线、XQⅠⅡ线等线路通道存在基本农田、山区墓园及地铁施工范围，存在较大外飘物、鸟害、外力施工破坏等故障风险。变电方面。相关园区部分变电站开关柜设备老化，亟待维护保养或更新换代。如110kVPB站10kV开关柜及母线因负荷重存在欠维护，110kVPW站10kV开关柜为老旧CT19固定式开关柜等问题。配电方面。10kV电缆为同一变电站出来通过同一电缆沟路径进到园区配电房，每段电缆沟均接近满沟敷设，且为普通电缆沟，周边大型施工较多，存在较大的运维及外力施工破坏风险。PT示范园区一期仅有2个公用开关房，28台环网柜布置在一个电房内，存在较大的运维压力及火灾风险。示范园区侧方面。ZC示范园区用户110kVZCⅠ线、ZCⅡ线由其自行运维，运维到位缺失。ZC示范园区用户端未配置足够的电压暂降治理装置，且配置的部分UPS存在老化不可靠因素，不能解决电压暂降问题。PT示范园区刚建成投运，还未配置电压暂降治理装置，规划设计阶段暂未充分考虑电压暂降因素，没有提前做好系统性治理的规划，给治理增加难度。（三）案例概要近年来，深圳坪山中心片区发生过4次输电线路故障，据ZC园区用户记录，共发生电压暂降20余次，对生产影响巨大，损失严重。深圳供电局有限公司记录的原因是110kVPBⅠⅡ线受雷击，110kVXQⅠⅡ线受大棚薄膜外飘物引起。ZC园区发生电压暂降事件的直接原因是上级电网故障波动的影响，间接原因是园区用户侧未加装DVR系统等后备措施。二、主要做法与实践（一）政企联动建立联防联治体系积极联系坪山区工信局成立政府专班，联合印发政府侧《深圳PC南项目高电能质量示范园区建设方案》，全面推进高电能质量示范园区治理水平的提升。坪山区政府牵头召开防外力破坏专项督导启动会，积极联系坪山区发展和改革局成立电力管线专项督导小组，编制印发《坪山区重要及大电力用户电力线路保护“四个一”机制》，采用电力动土令，杜绝外力破坏事件发生。（二）发布建设方案，落实工作计划召开深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区建设启动会，成立专门的建设团队。联系深圳电气科学研究院电能质量研究所多次深入园区现场进行走访调研，由深圳电气科学院邀请相关领域权威专家有针对性地对《深圳PC南项目高电能质量示范园区治理方案》进行诊断指导，专家对坪山区供电电网网架、园区情况进行全方位地评估，并根据SEMIF47标准对近年来坪山区电压暂降事件，逐单剖析电网波动影响存在的问题及后续可采取的深圳供电局有限公司统一组织了国家能源局、中国电力企业联合会、深圳市发展和改革委员会等相关单位的专家开展了评审工作，坪山供电局作为代表对深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区建设情况进行了汇报。评审专家一致认为，坪山供电局针对“20+8”战略性新兴产业高电能质量需求，通过深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区建设，构建政府、供电企业、用户多方协同的机制，提出了电网侧配置10kV构网型SVG、用户侧配置DVR等技术举措，综合治理方案科学、合理。深圳供电局有限公司审查通过并印发《深圳PC南项目高电能质量示范园区建设方案》，形成42项具体的工作任务。坪山供电局全力推进项目建设，确保按期保质完成各项工作任务。），塔（共计157支）避雷器已全部加装完成，持续提升了线路耐雷水平。改造NQ甲乙线2基旧杆塔为引雷塔，保范园区重要用户用电。（四）数字化运维在高电能示范园区的全面深化应用利用视频监测系统、机巡云巢、配网自动化智能运维、配网市政视频系统，形成24小时在线监测、发生隐患提前预警、智路进行密切巡视的同时，也能及时排查隐患，让设备运行更加安深化输电视频场景应用，实施输电设备本体AI巡视。完成视对象按照设备本体、通道环境及附属设施分为三类，通过为输电设备本体配置视频预置位，建立巡视对象、预置位及算法的关联关系，实施设备本体的AI巡视，从而实现对输电线路通道的实时监测预警，全面提升通道环境的监测能力。全面实现输配电线路设备本体的远程巡视。在坪山供电局生产基地、500kVML变电站、220kVBJ变电站等五个生产场所，完成了固定式机巢的布置。根据测点数据绘制完成了线路巡视航线图，实现全线无人机的自主飞行巡视工作。为推动高电能质量示范园区地下电缆外破视频轮巡、智慧配电房建设，公司生产指挥中心牵头，与坪山区相关单位签订战略框架协议，成功接入市政监控系统、智慧水务系统、市政视频系统及市政应急无人机，获取了相关道路、河道及边坡的视频。通过AI算法，对高电能质量示范园区的地下电缆、地上配电设施进行施工围挡、水浸、大型机械施工等轮巡工作。采用南网智能配电V3.0高级配置，完成PT示电房的建设，实现了配电房环境和设备状态的全感知、全透明。同时，对园区智慧电缆沟进行改造，引进电缆沟巡视机器人、人体红外探测器声光报警、水位水平监测、光纤测温等装置，有力支撑了智慧运维及减员增效。在高电能示范园区建设的10kV开关柜均为自动化柜，这为全面应用配网自动化数字运维体系及配网故障精准监测平台奠定了基础。基于该体系，实现了对园区开关柜的周期性无人化全光纤运维巡检等。结合配电自动化运维APP、配网故障精准监测平台，全面实现了开关柜终端的智能化运维及故障的快速精准定位。目前，示范园区自动化节点三遥覆盖率达100%，配自终端在线率达100%、遥控成功率达100%，精准支撑了园区供电可（五）建立电能质量监测系统投运电能质量监测系统。在220kVPX变电站母线配套加装了2组SVG设备（无功调节总容量20Mvar并将安装监测点将电能质量在线监测系统嵌入生产指挥系统，实现了生产指挥系统智能分析、智能定位等模块数据的互联互通互动。引进国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项6.3“高比例可再生能源配用电系统电能质量智能感知与协同供电线路侧敏感、干扰源及可调资源接入点位配置安装了轻量化电能质量监测终端。（六）试点建设电能治理系统在PT示范园区选用两条10kV馈线作为试点，在试点线路上分别增加10kV电网取能型中压DVR及构网储能型SVG来治理电压暂降（额定容量：5MW）。根据SEMIF47—0706标准的规定，半导体加工设备必须能够在规定的电压暂降深度和持续时间内无间断地运行。例如，在50Hz频率下，电压降至50%标称值时需持续10个周期，在70%标称值时需持续25个周期，在80%标称值时需持续50个周期。而电压暂降问题治理研究示范性工程分别选取两条10kV线路加装（DVR/构网型SVG）不同原理的治理装置，就是为了深度研究提升电能质量治理，最终实实在在达到半导体行业电压暂降治理目标。（七）供电局和示范园区双方协同开展高电能质量示范园区坪山供电局和示范园区双方签订《高电能质量示范园区建设合作协议》，共同提升园区电能质量水平。推动完成110kVZCⅠ线、ZCⅡ线由ZC园区自行运维移交坪山供电局代维工作。推动完成示范园区敏感设备专用治理系统DVR措施配置。园区用户参照SEMIF47标准，强化电压暂降问题的末端防治，加快配置DVR/AVC、UPS等相关电能质量治理装置，按照目标要求，对其生产线敏感机台应配尽配，提高自身设备对电压暂降的耐受ZC园区当年新加装20台共计8000kVADVR装置，目前共计配置电能质量治理装置（含DVR及UPS）44台，累计容量23600kVA，对重要敏感生产设备基本有覆盖。PT园区当年共计配置电能质量治理装置（含DVR及UPS）159台，累计容量71600kVA，全覆盖敏感生产设备。ZC、PT两个园区后续还将根据生产情况加大建设投入电能质量治理装置。三、成效与创新（一）综合成效通过深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区建设案例，打通了从政府、用户、供电局三方的联系道路，拉近了三方之间的沟通距离，建立了常态化政企沟通协调机制，这对未来在共建供电服务先进社区、精准了解产业集群用电需求、促进光储充发展等创造了非常利好的条件。深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区建设是数字化运维全面深化应用的实践，如输电视频巡视、输配电无人机巡视、电缆外破视频轮巡、智慧配电房巡视及配网自动化的应用等，全面解放运维技术人员的双手，初步评估核算，相关高电能质量示范园区运维可以减少人工5000人次/年。且通过数字化手段大大提升巡视频度、精准度，提高缺陷检出率，提早发现缺陷，早预警早消缺，从根本上降低后续故障可能引起的电压暂降等事件造成（二）社会成效电压暂降治理仍属于世界性难题，受雷电等自然因素影响，客观上是无法完全避免的，深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区的建设完成，实现了电网侧技术路线，突破了管理模式，强化了用户侧电能治理防范，并形成了依法有据、协同规划、群防联治的电能质量综合防控治理体系。全国同类国家高新技术企业近40万家，都在一定程度上承受着电压暂降带来的影响，而深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区的建设模式为其提供了较好的样板，将给全社会带来不可估量的社会效益。（三）应用成效及创新实践深圳坪山PC南项目高电能质量示范园区建设中，政企联动的模式、数字化运维的深化应用、国重6.3项目的引进、电压暂降问题的治理研究等示范性工程，构建了高电能需求用户全生命周期电能质量防治体系，为本次高电能质量示范园区建设的创新实践，大大节约了人力成本，实实在在地解决了电压暂降的根