錢 忠，蘇 偉，劉永奇，樊子暉

(1.國網(wǎng)上海市電力公司嘉定供電公司，上海 201800；2，上海市南電力(集團)有限公司，上海 200233)

隨著社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，連續(xù)、可靠供電已經(jīng)成為社會的基本需要，一般用戶側(cè)停電可大體分為以下情況，突發(fā)性故障導致的搶修停電，配合市政工程建設(shè)導致的計劃性停電，電網(wǎng)檢修導致的計劃性停電，為有效降低停電時長，綜合不停電作業(yè)法應(yīng)運而生，并在短時間內(nèi)得到快速發(fā)展。

綜合不停電作業(yè)法是指利用旁路電纜、應(yīng)急電源車、移動箱變車等設(shè)備，在電網(wǎng)檢修過程中，對檢修區(qū)域的用戶進行提前負荷轉(zhuǎn)接，對負荷進行轉(zhuǎn)供，有效減少停電時長，將用戶影響降到最低[1]。

以上海市為例，在上海電力以“世界觀察中國電力的窗口”定位，啟動國際領(lǐng)先城市配電網(wǎng)建設(shè)之際，著力打造支撐韌性城市建設(shè)的國際領(lǐng)先“不停電”配電網(wǎng)任務(wù)艱巨而重要。因此上海市電力公司堅持利用“轉(zhuǎn)、切、帶、發(fā)”綜合不停電作業(yè)法，全力減低用戶停電時長，提升供電可靠性。

“轉(zhuǎn)、切、帶、發(fā)”綜合不停電作業(yè)法具體分為四種作業(yè)方向，轉(zhuǎn)：利用堅強靈活網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，將用戶負荷轉(zhuǎn)移，不影響待停電檢修設(shè)備所帶負荷；切：對大型工程作業(yè)，在施工力量無法滿足作業(yè)要求的情況下，通過“化大為小，化小為零”，把長線路切分，分時段分批次開展帶電作業(yè)；帶：在網(wǎng)架達不到轉(zhuǎn)移負荷要求的情況下，對這部分無法轉(zhuǎn)移負荷，采用帶電作業(yè)方式，實現(xiàn)用戶不停電；發(fā)：在不具備帶電作業(yè)條件的情況下，如作業(yè)空間不夠，利用發(fā)電車或發(fā)電機對低壓用戶進行供電，避免作業(yè)過程中用戶停電。

現(xiàn)階段上海市電力公司全負荷轉(zhuǎn)移比例達59.10%,帶電作業(yè)化率達89.71%，不停電作業(yè)比例占比90.91%，因此“轉(zhuǎn)、切、帶”三方面成績較為突出，而應(yīng)急發(fā)電作業(yè)方面仍存在部分局限性，缺乏對應(yīng)的體系化發(fā)電方案，本文將以上海市實際情況為例，梳理出一套應(yīng)急發(fā)電綜合方案，包括前期現(xiàn)場勘查、負荷統(tǒng)計測算、發(fā)電作業(yè)范圍綜合分類三部分，從而提升應(yīng)急發(fā)電作業(yè)的系統(tǒng)性。

1 應(yīng)急發(fā)電作業(yè)前現(xiàn)場勘查

1.1 針對用戶現(xiàn)場環(huán)境勘察

針對用戶進行現(xiàn)場環(huán)境勘察，主要包括應(yīng)急電源車或其他電源停放位置選擇，作業(yè)現(xiàn)場要遠離易燃易爆等危險品，作業(yè)地點環(huán)境應(yīng)通風良好，便于施放電纜等。

此方面的現(xiàn)場勘查是應(yīng)急發(fā)電作業(yè)能否進行的基本之一，也是應(yīng)急發(fā)電作業(yè)現(xiàn)場安全措施制定的基礎(chǔ)，例如在采取應(yīng)急電源車發(fā)電時，前期環(huán)境勘查發(fā)現(xiàn)發(fā)電場所空間狹小，通風不便，在作業(yè)開始前便需制定通風方案，保障應(yīng)急電源車在作業(yè)過程中整體溫度控制在合理范圍內(nèi)。

1.2 針對用戶側(cè)負載類型勘察

在進行應(yīng)急發(fā)電前需對用戶側(cè)負荷類型進行現(xiàn)場勘查，可將用戶側(cè)設(shè)備分為重要設(shè)備，一般設(shè)備以及危險設(shè)備，從而針對不同設(shè)備類型進行針對性發(fā)電計劃。

重要設(shè)備為用戶側(cè)必備設(shè)備，是應(yīng)急發(fā)電作業(yè)負荷供給中的重點對象，如居民區(qū)中的家用呼吸機、家用透析儀等重要醫(yī)療設(shè)備；生產(chǎn)類用戶的生產(chǎn)機器、數(shù)據(jù)記錄儀器；重點科研單位中的實驗器械、實驗數(shù)據(jù)存儲裝置以及無法中斷的長時間實驗等，該類負載設(shè)備若停電會對用戶生產(chǎn)、生活造成極大影響。針對此類設(shè)備要勘察明確，包括數(shù)量、基本功率范圍、負載情況等，并綜合此類設(shè)備進行應(yīng)急發(fā)電方式選擇。

一般性設(shè)備為用戶側(cè)可切除的設(shè)備，如廠區(qū)內(nèi)的路燈，空調(diào)等，此類設(shè)備不是應(yīng)急發(fā)電作業(yè)負荷重點供電對象，可進行選擇性供電，且在應(yīng)急發(fā)電過程中可根據(jù)實際情況進行供電或切除，從而起到調(diào)整負荷的作用，使應(yīng)急電源車的輸出負載保持在合理區(qū)間，輔助完成整個應(yīng)急保電作業(yè)。

危險性設(shè)備為應(yīng)急發(fā)電過程中必須要停用的設(shè)備，如小區(qū)內(nèi)部電梯、生產(chǎn)用戶的空氣壓縮泵及部分頻繁啟動的大功率器械等，該類設(shè)備在應(yīng)急發(fā)電過程中，如若供電中斷會產(chǎn)生不必要的危險，如電梯困人等。且該類機械如若使用不當會產(chǎn)生沖擊電壓、沖擊電流，造成應(yīng)急電源車等發(fā)電設(shè)備緊急停機，該類設(shè)備必須勘察明確并在作業(yè)時根據(jù)實際情況擬定錯峰使用方案。

1.3 針對用戶側(cè)接線裝置勘察

在應(yīng)急發(fā)電作業(yè)前期現(xiàn)場勘查時，需對用戶側(cè)接線裝置進行詳細勘察，如用戶側(cè)母排形式、用戶側(cè)接地閘刀狀況，進線電纜連接情況等。針對用戶側(cè)接線裝置的現(xiàn)場勘查可為應(yīng)急發(fā)電作業(yè)配套裝置的準備提供參考。

在應(yīng)急發(fā)電作業(yè)過程中可根據(jù)前期用戶側(cè)接線裝置形式的現(xiàn)場勘查情況進行接線形式選擇，如銅制接線耳連接、母排直連或進線電纜直連等形式，從而制定相應(yīng)的作業(yè)要點及現(xiàn)場安全措施，保障應(yīng)急發(fā)電作業(yè)安全有序進行。

應(yīng)急發(fā)電前的現(xiàn)場勘查尤為重要，針對用戶側(cè)現(xiàn)場環(huán)境、復合類型及接線裝置的勘察是應(yīng)急發(fā)電作業(yè)電源選擇、接線裝置選擇、作業(yè)設(shè)備選擇及作業(yè)安全措施制定等工作的依據(jù)，可保障應(yīng)急發(fā)電作業(yè)順利進行，有效提升作業(yè)應(yīng)急能力，提升作業(yè)效率及安全性。

2 應(yīng)急發(fā)電作業(yè)前負荷統(tǒng)計測算

2.1 用戶側(cè)負荷分時統(tǒng)計

對一般用戶而言，用戶側(cè)負荷是有跡可循的，在不同季節(jié)，不同時間會呈現(xiàn)出規(guī)律性波動。

應(yīng)急發(fā)電作業(yè)計劃階段，需就用戶側(cè)負荷情況進行分時統(tǒng)計，明確用戶負荷規(guī)律，并將用戶側(cè)負荷切割為多個時段，并針對不同用戶類型進行負荷劃分，如部分生產(chǎn)用戶，用電高峰期大致為9：00～11：00，13：00～17：00，此期間內(nèi)生產(chǎn)用戶負荷較大；部分小區(qū)內(nèi)用電高峰期大致為6：00～9：00，18：00～23：00等。對部分特殊用戶則需結(jié)合用戶內(nèi)生產(chǎn)計劃進行合理統(tǒng)計，如擬投入生產(chǎn)機器數(shù)量、設(shè)備功率等。

用戶側(cè)負荷分時統(tǒng)計可形成針對應(yīng)急發(fā)電用戶的負荷分布圖，并依據(jù)該負荷分布圖結(jié)合自身應(yīng)急發(fā)電設(shè)備進行應(yīng)急發(fā)電方案制定，包括應(yīng)急發(fā)電時間、應(yīng)急發(fā)電電源輸出功率選擇等。

2.2 應(yīng)急發(fā)電負荷調(diào)控

在進行用戶側(cè)負荷統(tǒng)計后可形成用戶負荷分布圖，在作業(yè)前要制定用戶負荷調(diào)控方案，在應(yīng)急發(fā)電過程中要根據(jù)實際情況進行用戶側(cè)負荷調(diào)控。

綜合不同時段進行主要負荷類型統(tǒng)計，如針對部分生產(chǎn)用戶可劃分為生產(chǎn)負荷、辦公負荷及其它備用負荷等，在生產(chǎn)時段切除部分其它備用負荷，主要供給生產(chǎn)及辦公負荷，在午休等時間主要供給其它備用負荷，切除部分辦公負荷等。在進行應(yīng)急發(fā)電作業(yè)時，綜合電源輸出功率，根據(jù)不同時段負荷情況靈活調(diào)整三類負荷的投入比例，從而將電源側(cè)輸出功率調(diào)整至最佳輸出區(qū)間，防止出現(xiàn)負載過高或過低導致的電源側(cè)設(shè)備突然停機，提升作業(yè)安全性。

3 應(yīng)急發(fā)電作業(yè)模塊化組合方案

3.1 應(yīng)急發(fā)電作業(yè)作業(yè)面劃分

以上海市嘉定區(qū)電網(wǎng)為例，在對現(xiàn)役變壓器負荷情況進行統(tǒng)計分析，現(xiàn)階段變壓器型號315 kVA 及400 kVA兩種占比約為52%，以兩種變壓器為例，實際最大負載率在50%以下區(qū)間的變壓器占比約為73.04%，且各時段負載差異性較大，最大負載率出現(xiàn)時間較短，大功率應(yīng)急電源車或高壓取電方式完全可以滿足同時支撐多個應(yīng)急發(fā)電用戶。

據(jù)此可將應(yīng)急發(fā)電作業(yè)分為“點對點”、“點對多點”、“點對面”和“點面結(jié)合”等4種應(yīng)急發(fā)電模式。①在對單一重要用戶進行保發(fā)電時，采用點對點保發(fā)電模式，利用多功能接入裝置，進一步壓縮停電時長；②當對距離較近多個重要用戶進行保發(fā)電時，在負荷允許范圍內(nèi)，采用應(yīng)急電源車雙電源開關(guān)柜及多功能接入裝置結(jié)合，實現(xiàn)對較近多點同時進行保發(fā)電服務(wù)；③針對低壓臺區(qū)，利用柔性電纜登桿技術(shù)，配合柔性電纜登桿裝置，實現(xiàn)應(yīng)急電源車對臺區(qū)進行保發(fā)電作業(yè)；④在多臺變壓器輸出負荷允許范圍內(nèi)，利用“點對多點”及“點對面”相結(jié)合發(fā)電模式，利用高壓取電及移動箱變車等裝置組合的形式，對多個低壓臺區(qū)進行保發(fā)電作業(yè)，形成應(yīng)對不同工況的應(yīng)急發(fā)電體系，將應(yīng)急發(fā)電覆蓋面最大化。

3.2 應(yīng)急發(fā)電作業(yè)取電方式選擇

根據(jù)用戶側(cè)需求及技術(shù)手段不同，可將應(yīng)急發(fā)電作業(yè)取電方式分為低壓發(fā)電及高壓取電兩種。

低壓發(fā)電形式可選擇不同型號應(yīng)急電源車發(fā)電、便攜式發(fā)電機發(fā)電等，此種取電形式針對低壓且用戶側(cè)負荷在發(fā)電機組輸出功率之內(nèi)的用戶。

高壓取電形式可選擇旁路電纜配電線路取電、環(huán)網(wǎng)柜取電等，此種取電形式針對部分高壓用戶或用戶側(cè)負荷較高，應(yīng)急電源車等不滿足負荷需求的用戶。

3.3 應(yīng)急發(fā)電作業(yè)連接方式選擇

應(yīng)急發(fā)電作業(yè)連接方式需結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行選擇，主要考慮點為電源與用戶間連接距離及載流能力。

主要連接形式可分為臨時電纜連接、電纜分支箱連接等，如在針對部分老舊小區(qū)進行應(yīng)急發(fā)電作業(yè)時，受地理因素限制，應(yīng)急電源車等大型特種車輛無法進入，則需利用臨時電纜、或電纜分支箱等進行延長連接。

在進行過渡連接時除連接長度外也需綜合負荷電流考慮連接方式的載流能力，根據(jù)不同負荷情況合理選擇柔性電纜的型號，從而達到安全有效連接。

3.4 應(yīng)急發(fā)電作業(yè)切除設(shè)備替代

在計劃檢修過程中，采用應(yīng)急發(fā)電作業(yè)可在設(shè)備停用時，用戶側(cè)不失電，若采用配電線路高壓取電進行應(yīng)急發(fā)電時，則需選擇對應(yīng)的切除設(shè)備進行功能替代。如在環(huán)網(wǎng)柜更換作業(yè)中，通常需利用移動環(huán)網(wǎng)柜車取代原有環(huán)網(wǎng)柜，在將移動環(huán)網(wǎng)柜車與用戶側(cè)相連。

在應(yīng)急發(fā)電作業(yè)中，作為替代的設(shè)備的選擇尤為重要，主要類型包括移動環(huán)網(wǎng)柜車、移動箱變車，移動開關(guān)柜車等，此類設(shè)備的選擇既要綜合切除設(shè)備的具體功能，更要兼顧所選取的取電模式，從而提升作業(yè)效率及安全性，保障在檢修作業(yè)過程中用戶側(cè)平穩(wěn)供電。

以“取電方式、連接方式、設(shè)備替代”為模塊，相互組合，以應(yīng)急發(fā)電作業(yè)“點對點”、“點對多點”、“點對面”和“點面結(jié)合”為標準組成四級應(yīng)急發(fā)電模式，并根據(jù)實際情況組成應(yīng)急發(fā)電技術(shù)方案，并與前期現(xiàn)場勘查及負荷監(jiān)測調(diào)控想配合，最終形成應(yīng)急發(fā)電方案，配合綜合不停電作業(yè)開展，實現(xiàn)“停用戶，不停設(shè)備”的最終目標，有效提升供電可靠性。

4 應(yīng)急發(fā)電作業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢

4.1 應(yīng)急發(fā)電裝置小型化

上海作為全國特大型城市，面臨著交通壓力突出、道路資源緊張的城市難題。傳統(tǒng)不停電作業(yè)特種車輛，因車身體型較大無法駛?cè)胄∠?、小區(qū)等狹小施工環(huán)境，影響不停電作業(yè)開展。因此針對大型城市中道路狹小和人口密集環(huán)境開展全系列不停電作業(yè)小型化特種車輛研究，通過技術(shù)創(chuàng)新和綜合應(yīng)用，提高道路資源利用率，拓展配網(wǎng)不停電作業(yè)檢修范圍，提高城市供電可靠性，是未來應(yīng)急發(fā)電領(lǐng)域發(fā)展方向。

目前國內(nèi)外對于不停電作業(yè)小型化特種車輛的研制主要集中在無支腿絕緣斗臂車，對于成套系列的小型化特種車輛未開展相關(guān)研究，尚無先例可循。

基于大型城市狹小道路環(huán)境使用場景，研制開發(fā)具備自行走功能的不停電作業(yè)小型化特種車輛，實現(xiàn)不停電特種車輛的系列化、成套化和專業(yè)化的技術(shù)原理有以下幾點：小型化車身研制，根據(jù)作業(yè)臺區(qū)信息和負載情況分析，制定車載裝備最優(yōu)選型方案，實現(xiàn)車載容量配比最優(yōu)化、車身尺寸最小化、車身質(zhì)量最輕化；基于“模塊化”理念，確保成套小型化特種車輛外形尺寸基本一致，同時具備電纜快速插拔、設(shè)備容量拓展和組合功能；自行走底盤開發(fā)，運用電機驅(qū)動，無限遙控，液壓控制等技術(shù)，合理控制自行走速度，提升車身移動穩(wěn)定性和障礙通過性；配電自動化設(shè)備配置，按照智能配變終端拓展要求，具備自動核相、自動檢相序、無壓自投切和可視化操作等功能；根據(jù)現(xiàn)場實際需求情況，配置相應(yīng)容量和等級的小型化特種車輛，優(yōu)化資源配置，綜合運用全系列不同類型不停電作業(yè)小型化車輛，達到最佳配置效果。

4.2 移動儲能多功能電源車

儲能系統(tǒng)是未來智能電網(wǎng)的重要組成部分，也是新能源大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機電源車因環(huán)境污染大、啟動時間長、供電質(zhì)量差、發(fā)電成本及故障率高等問題，往往不能滿足重大活動靈活保供電和搶險救災(zāi)等特殊領(lǐng)域應(yīng)急供電需求； 而UPS電源車也因供電時間短、功率單向流動等問題，不能大面積推廣使用。

2020年，150 kW/300 kW·h移動鋰電儲能多功能電源車在江蘇啟用。電源車可實 現(xiàn)亳秒級的充/放電轉(zhuǎn)換，并離網(wǎng)平滑切換，滿足電壓波動1 V以內(nèi)、頻率波動0.1 Hz以內(nèi)的高質(zhì)量用電需求，應(yīng)用于重要負荷保電、配網(wǎng)供電能力提升、不停電作業(yè)、電網(wǎng)黑啟動等場景。通過與遠程云平臺交互，還可實現(xiàn)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗、電能質(zhì)量、短路電流的實時監(jiān)測與分析[2]。

移動儲能多功能電源車可實現(xiàn)對系統(tǒng)關(guān)鍵 數(shù)據(jù)實時監(jiān)控、系統(tǒng)能量管理及遠程數(shù)據(jù)監(jiān)測分析等功能；可用于配網(wǎng)設(shè)備、營銷、市政、環(huán)保、基建、通訊以及軍事等領(lǐng)域，滿足不停電作業(yè)支撐、重要負荷保供電、配網(wǎng)設(shè)備增容、戶外應(yīng)急保障電源等應(yīng)用需求，應(yīng)用前景廣闊，是未來應(yīng)急發(fā)電特種車輛的發(fā)展方向。

5 結(jié)語

應(yīng)急發(fā)電作業(yè)是綜合不停電作業(yè)開展的重要組成部分，是有效縮短用戶停電時長，提升供電可靠性的重要技術(shù)手段，對于應(yīng)急發(fā)電作業(yè)方案的梳理可將應(yīng)急發(fā)電作業(yè)模塊化、規(guī)?；?，從作業(yè)前現(xiàn)場勘查到負荷統(tǒng)計測算，在到應(yīng)急發(fā)電作業(yè)模塊化裝置組合形成四級應(yīng)急發(fā)電方案，為全景應(yīng)急發(fā)電作業(yè)提供技術(shù)依據(jù)。未來應(yīng)當積極開展應(yīng)急發(fā)電領(lǐng)域相關(guān)理論及實踐的研究，進一步開發(fā)應(yīng)急發(fā)電用創(chuàng)新設(shè)備及創(chuàng)新工藝，完善綜合不停電作業(yè)體系，以高度的責任感和使命感，優(yōu)化營商環(huán)境，助力國際領(lǐng)先能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，向世界展現(xiàn)電網(wǎng)力量。