今年以來，公司各單位認真貫徹落實“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略部署，積極推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，不斷在大數(shù)據(jù)應用、智慧能源服務等方面創(chuàng)新實踐，取得了積極成效。
云主站，讓電網(wǎng)更高效更智能
大數(shù)據(jù)正在改變傳統(tǒng)行業(yè)生態(tài)，電力行業(yè)也不例外。對電力數(shù)據(jù)的大規(guī)模采集和系統(tǒng)性分析，可以優(yōu)化電力生產(chǎn)、傳輸、消費等各環(huán)節(jié)，實時監(jiān)控電網(wǎng)運行，預判故障風險，優(yōu)化運維搶修流程。
然而，傳統(tǒng)運維模式下的智能電網(wǎng)配電自動化主站，僅能實現(xiàn)對輸變電設(shè)備本身的運維管理。隨著海量數(shù)據(jù)的接入，傳統(tǒng)的主站架構(gòu)已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)安全可靠、靈活高效的更高要求。
某種意義上說，移動互聯(lián)加速了大數(shù)據(jù)進程，而大數(shù)據(jù)又推動了云計算的發(fā)展。當與人們生活息息相關(guān)的配電網(wǎng)遇到“云”，會帶來哪些變化呢？
5月28日，國網(wǎng)上海市電力公司建成國內(nèi)首個配電物聯(lián)網(wǎng)云主站。這是應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能電網(wǎng)配電自動化主站的一次升級。
建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的探索與實踐
“如果將配電物聯(lián)網(wǎng)比作人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，那配電物聯(lián)網(wǎng)云主站就是我們的大腦?！迸潆娢锫?lián)網(wǎng)云主站研發(fā)負責人陳冉博士說。
云化后的配電物聯(lián)網(wǎng)主站，接入了為上海居民和企業(yè)提供用電保障的17858座中低壓配電站、123989臺公變臺區(qū)、1065.3萬戶低壓客戶，還有各類分布式電源、充電樁等。它產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不再限于輸電線路和變電站等電網(wǎng)設(shè)備，而是囊括各類智能終端的物聯(lián)感知數(shù)據(jù)。這些每秒以億為單位更新的感知數(shù)據(jù)，與檢修、營銷和調(diào)控專業(yè)相關(guān)系統(tǒng)的信息交互，實現(xiàn)全面匯集、分層處理。
6月27日10時，上海浦東供電公司員工宮黛在辦公室的電腦上打開云主站，與此同時，同事唐力在豪園張江配電站用手持終端掃描配電變壓器、智能配變終端的設(shè)備標簽。5秒鐘后，宮黛在云主站看到唐力掃描的終端完成注冊與配置，關(guān)聯(lián)設(shè)備的相應信息也出現(xiàn)了。
數(shù)據(jù)采集后，最重要的是分析。對電力數(shù)據(jù)深入分析應用，不僅能提高電網(wǎng)的運營效率和水平，更能與宏觀經(jīng)濟、人民生活、社會保障、道路交通等信息融合，促進經(jīng)濟社會發(fā)展。目前，云主站已經(jīng)具備了物聯(lián)數(shù)據(jù)初級研判能力，可為配網(wǎng)運檢信息全過程管理提供切實可行的解決方案。
目前，云主站已經(jīng)具備基礎(chǔ)電氣數(shù)據(jù)采集、環(huán)境狀態(tài)采集、動態(tài)拓撲識別、低壓故障研判、電能質(zhì)量監(jiān)測、自動無功補償、停復電信息上報等功能。
值得一提的是智能配變終端的即插即用功能。以中等大小的臺區(qū)為例，每個臺區(qū)有1000多個變量，以前的自動化控制系統(tǒng)需要為各項設(shè)備提前配置點表，記錄每個變量的使用情況，一名員工每天最多完成一兩個臺區(qū)的點表配置。而不同臺區(qū)的智能配變終端順序和內(nèi)容不同，每個臺區(qū)都要單獨配置，并在現(xiàn)場接入時逐一調(diào)試、核對。智能配變終端即插即用，讓主站側(cè)不需要再配置點表，使設(shè)備接入時間從4小時縮短到5分鐘。
應用邊緣計算，主動感知信息。5月30日18時，上海浦東古桐六村一臺戶外10千伏箱變低壓出線線路開關(guān)跳閘，18時01分，搶修人員賀永明的手機接到通知，18時27分，故障消除。
故障發(fā)生時，安裝在箱變臺區(qū)側(cè)的智能配變終端記錄了這一跳閘事件，并實時上報至云主站系統(tǒng)。云主站系統(tǒng)第一時間將故障對應生成的搶修工單在線發(fā)給了搶修人員的手持終端。搶修人員接到工單后，根據(jù)故障臺區(qū)名和線路名稱找到故障點并處置。從發(fā)現(xiàn)跳閘到解決問題一共不到30分鐘，極大縮減了故障處理時間。這主要來自對故障信息的迅速掌握，依靠的是邊緣計算。因為靠近數(shù)據(jù)源，實時性好，響應快，安全性高，邊緣計算成為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心技術(shù)。
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)場景下，依靠電網(wǎng)中數(shù)量龐大的智能配變終端，通過云主站計算分析+本地邊緣計算結(jié)合的方式，可以組合分析“配變臺區(qū)-電纜箱-電表箱-低壓客戶”檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對故障區(qū)段、停電客戶的自動研判和快速定位，甚至可以組合分析各種設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及客戶用電數(shù)據(jù)，實現(xiàn)配網(wǎng)故障提前預警。
云主站建成的當天，同處一室的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智能感知裝置性能檢測系統(tǒng)轉(zhuǎn)入試運行模式。感知裝置性能檢測系統(tǒng)與配電物聯(lián)網(wǎng)云化主站的集成發(fā)展，將進一步助推配用電設(shè)備的廣泛連接交互、信息深度采集與數(shù)據(jù)融合分析。
配電物聯(lián)網(wǎng)云主站的建設(shè)剛剛開始。隨著5G的商用，國網(wǎng)上海電力將依托5G應用平臺，積極推進智能分布式配電自動化、精準負荷控制、配網(wǎng)同步相量測量單元、分布式能源控制、用電信息采集、移動作業(yè)等5G創(chuàng)新應用研究及示范。
電力物聯(lián)網(wǎng)助天津華麗轉(zhuǎn)身
8月14日，天津市政府與國家電網(wǎng)有限公司在津簽署的《加快實施“三型兩網(wǎng)” 建設(shè)“五個現(xiàn)代化天津” 推進京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，成為公司與地方政府簽署的第一份關(guān)于“三型兩網(wǎng)”建設(shè)的框架協(xié)議。
建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的探索與實踐
建設(shè)智慧城市、打造能源革命先鋒城市是天津市的目標，也是一項復雜的系統(tǒng)工程。在公司“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略目標指引下，國網(wǎng)天津市電力公司以此為機遇，全力服務“五個現(xiàn)代化天津”建設(shè)，推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，強健城市運行的神經(jīng)系統(tǒng)，致力于城市的華麗轉(zhuǎn)身。
入夜時分，海河兩岸五光十色的燈光將這座城市裝點得分外靚麗，一排排路燈默默守護著城市的夜晚。
位于王串場一號路和華昌大街路口的一基路燈桿看似普通，卻有“眼”能看，開“口”會講。
“您好！您已處于積水較深區(qū)域，前方水深25厘米，請您注意出行安全?！币粓霰┯杲蹬R后，當路人行走到低洼積水地段前，就會聽到頭頂上的路燈傳來這樣的提示音。
原來，這基路燈桿安裝了一個智慧燈頭，集成了監(jiān)控攝像頭和語音廣播功能，配合安裝在桿體中部的水位監(jiān)測裝置，一旦積水深度超過設(shè)定值，監(jiān)控攝像頭探測到有人進入低洼區(qū)域，就會向后臺發(fā)送告警，工作人員可通過廣播遠程提醒行人。
監(jiān)控攝像、水位傳感、語音廣播等設(shè)備智能聯(lián)動，使路燈成為智慧城市的“眼”和“嘴”，為百姓提供了更多的服務。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市建設(shè)提供了無限可能。天津電科院計量中心技術(shù)人員劉浩宇正在實驗室應用新型智能電表，模擬檢測家用電器的分項用電能耗情況。國網(wǎng)天津電力依托天津重點實驗室中的高級量測試驗單元，圍繞泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，研制出了首款具備智能負荷辨識功能的新一代智能電表。
“這款新型智能電表在外觀上與常規(guī)電表無異。負荷辨識、狀態(tài)監(jiān)測、停復電上報等三大功能通過模塊化設(shè)計，內(nèi)嵌于電表基表之中，可快速便捷換裝，為客戶帶來安全高效的智慧用電體驗?！碧旖螂娏ぷ魅藛T介紹說，通過采用“云端+邊緣計算”技術(shù)，這塊電表不僅能準確“識別”家用電器，還可實時采集家庭用電負荷種類及各種電器消耗分電量信息，通過精細化用電數(shù)據(jù)監(jiān)測與能耗預警分析，為客戶找出家中高耗能電器，提供節(jié)能指導。
目前，第一批新型智能電表已試點安裝在中新天津生態(tài)城人才公寓，表計新功能運行穩(wěn)定。國網(wǎng)天津電力計劃在中新天津生態(tài)城選擇700戶居民客戶現(xiàn)場安裝應用，同時加快系統(tǒng)應用功能開發(fā)，最終構(gòu)建居民側(cè)綜合能源服務解決方案，實現(xiàn)居民家庭負荷的精準采集與監(jiān)測，為客戶提供節(jié)能診斷、用電安全隱患辨識、電器評價等智慧互動增值服務。
除了面向居民客戶，新型智能電表在商業(yè)客戶層面也實現(xiàn)了成功應用?！敖?，我們應用用電負荷智能感知技術(shù)，成功對一家跨國餐飲集團的餐廳開展了綜合用能計量與評價服務，并出具用電量監(jiān)控分析、能耗對標等用能分析報告，實現(xiàn)商業(yè)客戶側(cè)能源的分級分類分項計量，為企業(yè)進一步節(jié)能降耗提供幫助?！碧旖螂娍圃河嬃恐行募夹g(shù)人員董得龍說。
囯網(wǎng)天津電力將面向更多大型連鎖餐飲、商業(yè)活動中心等商業(yè)客戶推廣新型智能電表，開展用能監(jiān)測、行為分析、節(jié)能指導等用電服務，在客戶端直觀展示能源計量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)變現(xiàn)，為更多企業(yè)開展節(jié)能工作提供數(shù)據(jù)分析支持。
讓萬物互聯(lián)，感受智慧能源新體驗
“用電信息采集成功率99.3%，王畈村1號臺區(qū)線損出現(xiàn)異常波動……”8月20日，湖北孝感安陸市供電公司雷公供電所所長毛勇登錄“班組透視窗”管理平臺，僅用10分鐘，就得到了一份詳細的分析報告。平臺對30多套業(yè)務系統(tǒng)、140多項考核指標進行了自動查詢和智能分析，共監(jiān)測到11個異動問題。雷公供電所所長程志兵根據(jù)這份分析報告，迅速擬出了當天的重點工作任務工單，并開展專項檢查。
今年，國網(wǎng)湖北省電力有限公司整合各專業(yè)信息化系統(tǒng)，打通30多套關(guān)鍵業(yè)務系統(tǒng)間的信息壁壘，實現(xiàn)運行、檢修、營銷等跨專業(yè)數(shù)據(jù)融合，形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)資產(chǎn)。在此基礎(chǔ)上，該公司為供電所提供了高效快捷的數(shù)字化管理平臺——“班組透視窗”。
建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的探索與實踐
“班組透視窗”減輕了基層班組的供電服務壓力，提升了供電服務的響應速度。目前，湖北1049個基層供電所工作人員均能通過“班組透視窗”采集臺區(qū)集中器掉線、電流、電壓實時數(shù)據(jù)，主動監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)客戶側(cè)的用電異常和設(shè)備故障。
配電自動化讓電網(wǎng)更智慧。配電網(wǎng)是連接主網(wǎng)、客戶及各類分布式交互終端的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的主戰(zhàn)場。目前，國網(wǎng)湖北電力已在13個地市建成配電自動化主站，在武漢、鄂州、宜昌、咸寧、孝感、黃石等地開始實用化應用。今年上半年，該公司共開展遙控操作627次，遙控成功率99.75%。
4月，為了深化泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，國網(wǎng)湖北電力在鄂州設(shè)立配電物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)，從配電自動化全覆蓋建設(shè)、智能配變終端應用、配電電纜智能管理及供電服務指揮系統(tǒng)深化應用等方面開展試點。
目前，鄂州供電公司已在主城區(qū)實現(xiàn)配電自動化全覆蓋。該公司配電網(wǎng)故障查找和處理時間大幅下降，倒閘操作時間由33分鐘縮短到1.5分鐘，故障隔離時間由57分鐘縮短到3分鐘以內(nèi)，并創(chuàng)造了13秒內(nèi)自動執(zhí)行故障分析、隔離和負荷轉(zhuǎn)供全過程的紀錄。該公司運維投訴工單同比下降40%，配網(wǎng)供電可靠性提升至99.96%。
按照國網(wǎng)湖北電力配電自動化建設(shè)應用三年目標，到2020年，全省城農(nóng)網(wǎng)中壓配電線路配電自動化覆蓋將達到95%，實現(xiàn)配網(wǎng)主干線可觀、可測及故障定位和隔離，部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自愈。到2025年，國網(wǎng)湖北電力將建成具有一定自愈能力的配電網(wǎng)，實現(xiàn)架空網(wǎng)和地下電纜網(wǎng)故障自動隔離，自動恢復供電。
10月，第七屆世界軍人運動會將在武漢舉行。國網(wǎng)湖北電力將借助這次保電契機，集成PMS2.0系統(tǒng)、電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)平臺、供電服務指揮等業(yè)務系統(tǒng)，整合各類在線監(jiān)測系統(tǒng)，構(gòu)建以協(xié)同指揮、綜合展示、預警預控、智能交互、任務管控等功能為核心的智能保電指揮平臺。
此外，國網(wǎng)湖北電力著力打造智慧能源服務示范項目，為長江岸電推廣、綜合能源服務提供可復制、可推廣的經(jīng)驗。
“用手機掃碼，就可以用上岸電了，全年可節(jié)約成本約10萬元?！?月25日，游輪“長江黃金3號”在宜昌秭歸港使用岸電時，電機員陳力說。岸電正受到越來越多船主的認可和歡迎。在長江三峽壩區(qū)綠色岸電試驗區(qū)，國網(wǎng)湖北電力大力推廣應用岸電云網(wǎng)平臺，拓展電力交易、大數(shù)據(jù)分析等增值業(yè)務，打造以岸電為基礎(chǔ)、全產(chǎn)業(yè)鏈的立體化服務生態(tài)圈。
國網(wǎng)湖北電力為正在建設(shè)的鄂州機場航空都市區(qū)提供“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧用能方案，構(gòu)建以電為優(yōu)先的清潔低碳能源消費體系。項目將建成全國第一個使用江水源熱泵的機場；打造“互聯(lián)網(wǎng)+”大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)整個機場能源系統(tǒng)智能化運營與管理，多能互補、高效利用。屆時，機場可再生能源利用率將達到16%，每年可節(jié)約用電約3366萬千瓦時，相當于減少化石能源消耗1萬噸。
