五年进阶:电力主网与城市同行

2026-03-26

过去五年,上海电网负荷峰值突破4000万千瓦,年用电量越过2000亿千瓦时。在这背后,一张持续升级的电力主网功不可没。五年间,国网上海市电力公司在主网层面持续发力,以工程建设夯实硬件底座,以技术创新拓展能力边界,以运维转型提升保障水平,不断强化这座超大城市的能源支撑。

强基固本:极限工程与技术突破

在寸土寸金的上海,主网建设的逻辑是双轨并行:一手精准布局新增设施,一手深挖存量站点潜力,辅以关键技术突破,共同筑牢城市电力的基础。

按照上海电力发展规划,“十四五”期间,国网上海电力新建16座220千伏变电站、429公里主网输电线路。这些站点和线路并非均匀铺开,而是精准对接城市战略空间。五年间,妙香、泥城、桥纳、茅家四座220千伏变电站相继在临港新片区投运,重点服务集成电路、人工智能等产业集群;朱松、普天两座220千伏变电站落地上海化工区,支撑化工产业高端化、智能化、绿色化转型;220千伏绿舟变电站将电力直送青浦华为练秋湖研发中心,成为上海营商环境优势的生动注脚。

城市核心区的存量改造,难度是另一种极致。上海中心城区用电量持续上升,螺蛳壳里做道场——在老站内增容改造,成为巩固核心区供电安全的主要手段。500千伏静安变电站是我国首座全地下变电站,地面是一座绿意盎然的公园,地下却深藏上百台电力设备,承担着南京路、外滩等核心区域的供电重任。2021年3月静安站启动增容改造,在最关键的新主变进场环节,施工团队晚上10点封路,将190吨重的变压器吊起,从边长13米的方形吊物口缓缓送达地下30多米深的设备层,又赶在清晨5点前完成清场复路。这项难度极大的工程于2022年底竣工,静安站变电容量由3000兆伏安提升至4500兆伏安,成为全球变电容量最大的地下变电站,新增容量可满足近19万户居民用电。

极限工程之外,新技术与新装备的应用同样不可忽视。建于1989年的葛洲坝至南桥±500千伏直流输电工程,近15年年均向上海输送清洁电量约55亿千瓦时,是外电入沪的重要通道。然而换流阀“换相失败”这一顽疾长期困扰该线路安全稳定运行——交流侧的微小扰动即可引发千兆瓦级能量的骤然中断。为此,国网上海电力在±500千伏南桥换流站率先应用了可控换相换流阀(CLCC)这一全球首创技术。2023年6月,南桥站改造工程顺利投运,设备一次上电解锁成功,彻底破解了这一长期制约清洁能源大规模入沪的技术瓶颈。

数智赋能:运维转型提升供电保障能力

“十四五”期间,上海主网运维转型兼顾变电和输电两大核心领域。变电侧,新建成的新一代集控站监控范围广、管辖站点多,同步推进的智能巡检系统则将巡视精度深入到设备的每一个细节。输电侧,可视化远程监控打通了千里银线的实时感知,自主巡检无人机及固定机场则将快速响应能力提升到了新的量级。

新一代集控站建设是变电运维转型的重要内容。2023年到2025年,随着杨高、五角场、新通三座新一代集控站的相继建成投运,原本七座传统中心站的职能被彻底取代。这一转变不仅是物理空间的整合,更是效率的翻倍:18人的监控班即可远程掌管54座变电站,监控能力提升一倍的同时,所需人员减少一半。这批从监控室里走出的人员走进变电站现场,参与到安全管控、隐患排查等更复杂的工作中。

与集控站同步推进的智能巡检系统,则将运维的感知精度推向深处。目前该系统已在6座变电站部署,最具代表性的500千伏三林变电站装备54台摄像头、3台机器人、3台无人机,设计6356个巡检点位,可替代约60%的人工例行巡检。2024年7月迎峰度夏期间,杨高集控站发现三林站4号主变C相油色谱数据异常,诊断确认设备内部存在放电缺陷。此后运维团队安排机器人、无人机每日抵近主变开展红外测温,每4小时跟踪一次油色谱数值,为13天内完成主变紧急调换奠定了运维保障基础。

输电线路侧的转型,走的是同一条逻辑:用数字化手段延伸人的感知边界。2021年8月,上海电网输电数字化运维监控中心成立,在输电铁塔塔身部署可视化监测装置,将实时画面传回中心,通过AI算法准确识别异物缠绕导线、吊车逼近施工等危险情形并及时告警。在此之前,线路反外损工作完全依赖班组沿线逐段开展人工巡视,耗费大量人力与时间;中心建成后,几名监控人员足不出户便能同时查看多条输电通道的实时情况。2025年,监控中心共报告输电通道隐患1487起,相当于每天有效识别并预警4起。

固定可视化装置覆盖范围广,但受视角所限,自主巡检无人机成为重要补充。2025年,七座无人机固定机场陆续投入使用,各部署一架自主巡检无人机,24小时待命。收到指令后,无人机可在8分钟内自主飞抵半径4公里内的任意位置,回传输电通道近距离、多角度的清晰画面。经测算,较人员驾车前往现场,无人机响应速度提升73%。在此基础上,国网上海电力还计划今年建立无人机智能巡检中心,统筹管理更多固定机场,进一步保障上海主网输电线路安全。

谋篇布局:服务国家战略的能源跃升

2026年政府工作报告明确提出,着力构建新型电力系统,加快智能电网建设,发展新型储能,扩大绿电应用。对上海而言,这一部署的落地有其特殊的紧迫性。上海外来电依存度接近50%,以芯片制造为代表的新质生产力产业对供电可靠性的要求近乎苛刻,预计到2030年最大用电负荷将达5000万千瓦。“十五五”期间,国网上海电力既要夯实骨干网架、拓宽清洁电源供给,又要持续深化运维能力的系统升级。

骨干网架是承载城市大负荷的基础。国网上海电力创新提出“四强四横四纵”主网架远景目标,构建承载力强、安全性强、灵活性强、适应性强的立体电网格局,加快建成500千伏“双环十二通道”骨干网架。“十五五”期间,上海主网将建成16项500千伏及以上工程,新增220千伏及以上线路1569公里、变电(换流)容量3014万千伏安,交、直流受电能力分别再提升500万千瓦和800万千瓦。

清洁电源的扩容,是上海能源低碳转型的重要机遇。《上海市国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》明确,加快推动“蒙电入沪”项目落地,新建千万千瓦级市外风电、光伏基地。“蒙电入沪”即内蒙古库布齐—上海特高压直流输电工程,全容量投运后年送沪电量预计达400亿千瓦时,绿电占比超50%,是支撑上海能源安全与低碳转型的重大工程。与此同时,国网上海电力将做好深远海风电、海上光伏集群“双千万”千瓦配套工程建设,三年实现清洁煤电替代500万千瓦,推动本地绿色电源与外来清洁电力协同增长。

网架与电源之外,运维能力的升级同步推进。变电运维层面,将持续推进变电远程智巡系统建设,到“十五五”末力争机巡作业占比达95%以上,形成“智能巡视为主、远程巡视为辅、人工巡视补足”的新范式,基本消除低效重复巡视。输电运检层面,全方位推进少人化、无人化转型,构建“立体巡检+集中监控+区域化运维”新模式。变电检修层面,构建“状态评估+新型检修”新模式,推动检修安排从“按期统推”向“按需触发”转变,资源配置从“均衡分配”向“靶向投入”升级,提升检修工作的前瞻性与综合效能。

“我们将以主网坚强、技术先进、创新领先、治理现代为目标,实现更数字化的运维、更智能化的研判、更高效的运营和更专业的队伍,加快打造‘世界观察中国电力的窗口’,更好服务上海经济社会发展。”国网上海市电力公司副总工程师兼国网上海超高压公司总经理李珅对“十五五”期间上海电网的发展充满信心。

一座城市的底气,往往藏在看不见的地方。静安变电站地下34米的设备间里,变压器昼夜不息地运转;南桥换流站的换流阀,每一秒都在迎接来自千里之外的清洁电力;而未来,从内蒙古库布齐出发的特高压直流,将跨越半个中国抵达上海,成为这座城市又一条看不见的“电力命脉”。上海主网的每一次主动升级,都在悄然拓宽这座城市向前生长的空间。


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