除了让电网巡检人员减半 泛在电力物联网还能做

2019-09-30 13:53 来源:未知

国网公司泛在电力物联网建设蹄疾步稳全面推进

颜红卫在电脑上点开110千伏金鸡湖变电站无人巡检系统,5分钟后,系统显示界面出现异常,通过调取相应点位摄像机远程操控,发现1号主变散热片下方地面上有些许油渍,便立即将此处列入后期巡检的重点复检比对区域。

2019年7月8日

颜红卫是苏州供电公司湖西变电运维班班长。日前,第一财经记者见证了他操作的这一幕。目前,该变电站33种变电巡检作业卡、468项巡检内容已全部实现无人作业——这是苏州供电公司在变电站巡检作业领域探索推进泛在电力物联网建设的一次实践。传统变电站巡检将由此向泛在物联、全面感知、无人巡检转变。

国家电网有限公司以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚决贯彻落实习近平总书记关于国家能源安全发展的“四个革命、一个合作”战略,创造性地提出“三型两网、世界一流”战略目标,其中,打造泛在电力物联网备受关注。今年以来,公司全面部署泛在电力物联网建设,建设项目试点工作有序实施、稳步推进。截至目前,公司已发布泛在电力物联网建设大纲,编制形成泛在电力物联网2019年建设方案,明确了全年建设任务,以及省、地市、县、园区4个层级、25项大型综合示范工程。

如何破解电网规模快速增长与变电运维人员紧缺的矛盾?随着泛在电力物联网建设的纵深推进,类似无人巡检系统的“新一代电力工人”将在越来越多领域涌现,并深刻影响电网的运维管理形态。

运用先进信息技术推进电力系统万物互联

多功能人工智能“劳力”

泛在电力物联网就是运用新一代信息技术,将电力客户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、电工装备企业及其设备连接起来,通过信息广泛交互和充分共享,以数字化管理大幅提高能源生产、能源消费和相关装备制造的安全水平、质量水平、先进水平、效益效率水平。

苏州电网是全国规模最大的地市级城市电网,有220千伏变电站102座、110千伏变电站347座、35千伏变电站79座。目前变电站的运维管理,还难以实现状态实时可知可控,人工巡视依然是必要的手段。按照国家电网有限公司定员标准,至少需要843名值班巡检人员。而苏州供电公司仅有值班员415人。

从架构上看,泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层。在感知层,国网江苏电力南京供电公司选取溧水、江北新区等区域,开展了输电、变电、配电设备智能传感器、巡检机器人等79种感知元件部署工作。

当地变电运维室算了一下,在传统巡检方式下,每座110千伏变电站每周巡检1次,每次派出至少2名工作人员巡视468个点位,耗时约1~2小时,加上路途往返约1.5个小时,占用了大量人力。

在溧水110千伏南门变电站,主变、组合电器和开关柜上装有局部放电、温湿度、智能巡检机器人等感知元件。这些感知元件以低功耗、高可靠性、智能化为目标,实现电网设备运行状态的深度感知,提升设备运检智能化信息化水平,提高运检效率和设备运行可靠性。

无人巡检系统在变电站现场利用各类先进的前端采集设备替代人的感官,用智能分析平台替代人的大脑,以变电站标准作业卡的内容作为智能分析平台判断准则,分析判断设备运行工况。“系统具有全视野、全覆盖、全智能的特点,让人工智能替代人工作业成为可能。”苏州供电公司运检部项目管理人员蒋昊松称。

通过对电网设备的深度感知,数据采集问题得到解决,而如何应用这些数据是接下来要解决的问题。南京供电公司运维检修部专职朱雷说:“开展设备主动预警、状态评价、故障定位等功能研究与应用,是为了实现核心设备的‘可测量、可感知、可预警、可互动’。”

在颜红卫看来,无人巡检系统的成功上线,不但能以最少的人力成本完成标准化任务,还能额外增加几位能干的“劳力”,大幅提升变电站巡检水平。

国网江苏电力110千伏南门变电站开展智能巡检机器人自主巡检工作,有效提升设备运行可靠性。

该系统对变电站环境状况进行设定,当温湿度、安防、灯光、水位等情况发生显著变化时,会立即生成异常信息并告警,提醒运检人员进行确认和处理。这相当于在变电站安排了一位永远在岗的巡检员。

夏季是城市用电的高峰期,供电安全直接关系着市民生活的方方面面,应用泛在电力物联网直接保障了夏季用电高峰的电网安全,成为今年迎峰度夏的新亮点。国网天津电力通过应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,泛在电力物联网实现了将电力系统各环节万物互联、人机交互。其中清洁能源的综合开发利用、基于虚拟电厂的负荷需求响应、主动配电网等将在夏季负荷高峰期间电力平衡、设备运维、隐患排查、态势感知等多个方面,以更快速度做出响应,能够有效缓解电网运行压力。

主变异响是判断变压器故障的重要依据。无人巡检系统对所有异常告警均经过多重算法校验,对历史声音做特征匹配,重复对比多种音源参数,对多种异响做出准确告警。

如何构建强大的交叉技术体系,为泛在电力物联网建设和应用提供强大基础支撑,是现阶段的重要任务。为此,国网浙江电力从感知层、网络层、数据层、平台层、安全防护层等着手,认真分析基础支撑现状,梳理了大规模采集处理能力、边缘计算能力、数据共享、数据承载能力、物联网管理服务能力及面向泛在电力物联网的综合安全防护体系等几个迫切需要改善的方面。

与此同时,这个系统还是一台实时在线的“预警机”——对异常出现的多维度数据进行统计、清洗和筛选后,开展数据挖掘,根据不同类型设备出现异常的时间区间和概率,给出趋势预警。在故障发生时,系统还能对接调度告警信息,自动对当前设备及关联设备进行状态分析,核实设备状态,为故障、告警处理提供快速辅助决策依据。

目前,国网浙江电力累计接入智能电能表2747.3万只,采集、测控终端300余万台,视频终端1万台,移动作业终端14362台;云平台服务器总规模超500台,完成全业务统一数据中心分析域建设,接入各类业务系统75套,数据存储总量超700T,基本形成了数据统一存储、处理和服务机制。

“无人巡检系统利用电力物联网手段可实现各类告警信息整合,调度系统跳闸信息联动巡检,大数据分析比对,提高了人力资源效率、生产效率、故障处置效率及巡检质量,解放了大量劳动力。”苏州供电公司运检部主任汤峻称。

国网浙江电力员工开展5G无人机巡检工作,借助先进信息技术保障电网安全。

有待尖端技术加持

深入挖掘大数据价值 让能源生产消费更智能

澳门新葡萄娱乐在线网站,除了无人巡检之外,综合能源管控也是泛在电力物联网落地的体现。

数据贯通是泛在电力物联网建设最基础的一环。国网湖南电力运用新一代信息技术,通过信息广泛交互和充分共享,以数字化管理大幅提高能源生产、能源消费和相关装备制造的安全水平、质量水平、效益效率水平,推进泛在电力物联网建设落地实施。

在天津北辰商务中心大楼,7台风机、整齐排列的光伏板,与外部电网、储能设备共同满足大楼的用电需求。3台地源热泵机组不间断地将地热能转换成大楼的冷热供给和生活热水。这种“地源热泵+风光储能”的综合能源服务方式,使可再生能源占这座商务中心能源消费比例的36%以上。

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