科技让电网更“聪明”,不信?来看看

科技让电网更“聪明”,不信?来看看
2018年12月05日 10:56 中国电力报

北京电力:精准气象灾害预警系统

应用领域:实现气象灾害的精准监测预报以及电力设施与气象的深度融合,针对大风、冰冻、积雪等气象灾害对电网设备造成的影响,可提前4至72小时进行精准预测,对确保电网设备在度冬期间安全稳定运行具有重要意义。

应用案例:11月19日,国网北京市电力公司反外力监控中心值班人员运用精准气象灾害预警系统,结合设备设计参数、所处地形地貌、历史气象条件等因素,对北京电网设备的承灾能力开展全面评估,以实现逐塔、逐站的气象灾害精准预报。

工作原理:依托数值天气预报技术、大数据分析技术,并应用电气设备致灾模拟研究等先进科技成果,建设应用的北京电网气象灾害精准预警系统,将气象数据与电力设施地理信息相结合,具备灾害精准预报、设备承灾能力评估、历史事件回放和气象灾害推演等功能,可对电网气象灾害进行预警,给出预警等级和灾害发生概率,推演出高风险设备预警清单。

利用该系统,在空间上,可将监测预报的精度提高到1千米网格,实现对北京地区500余座变电站和2万余座线路杆塔的精准气象预报,做到“精细到每一座站、每一棵电杆”;在时间上,系统每10分钟更新发布1次气象实况监测和预报信息,管理及一线人员可通过手机App随时掌握气象信息,实现监    测、预报、预警信息的快速传递,大幅缩短应急响应时间。

运用精准气象灾害预警系统对天气变化趋势(温度、湿度、雪量)进行跟踪分析,可预测出输变电设备出现覆冰的可能性。根据可能出现覆冰的输变电设备重要程度和可能造成的影响,北京电力将适时启动预警应急响应。按照预警范围,提前4到72小时,将除融冰设备和抢修力量、应急供电设备等部署至预警区域,确保出现覆冰事件后快速开展除融冰和应急抢修工作。在该系统支撑下,北京电力在灾情应对方面,实现了“严防死守”到“主动出击”的转变,“事后抢险”到“提前布防”的转变,“平均用力”到“灵活调度”的转变。(朱春晔)

上海电力:全景智慧供电保障系统

应用领域:该系统主要应用于供电保障领域,并可作为判断电网综合运行状态的常态化监控系统。其能够在电网事故发生前通过大数据分析提前预警电网故障,同时能在故障发生后为指挥人员提供多维度、全方位的信息参考,对提高特大城市供电保障能力具有重要意义。

应用案例:2018年11月3~11日,首届中国国际进口博览会期间,国网上海市电力公司利用全景智慧供电保障系统,结合构建的电力物联网,对上海电网从1000千伏高压设备到0.4千伏低压用户的用电安全进行了全面管控。实现了上海电网全网及国家会展中心周围10平方千米核心保电区范围内人员、物资、车辆等保电资源的全景可视化监控和主动指挥,有效支撑了保电期间智能态势研判、全景状态可视、现场穿透指挥的保电指挥需求,有效保障了此次进博会保电工作的成功开展。

工作原理:全景智慧供电保障系统以世博会、亚信峰会保电系统为基础,以基于“云管边端”架构探索构建的电力物联网及供电服务指挥平台等34个专业系统为数据来源,充分运用“大云物移智”等新技术构建而成。在功能划分上,全景智慧供电保障系统由态势管控和业务指挥两大功能模块组成,其中态势管控模块主要面向指挥层,业务指挥模块主要面向工作层。保电期间,各指挥人员可将态势管控模块作为常态化监控界面,当发生电网故障或预警时,态势管控模块上会显示报警位置、故障类型等信息,指挥人员可以通过业务指挥模块进行抢修指挥。在电网监控上,利用大数据及GIS地理信息分析技术得到的态势图,可对上海全网的计划停电情况、主配网抢修情况、台区负荷情况等进行直观监控;利用系统集成的统一视频平台,可对各保电对象供电路径上的变配电站实时视频进行监控;利用系统集成的线路通道监拍系统,可对架空线路的运行情况进行监控;利用系统集成的电缆光纤振动监测系统、智能井盖监测系统、电缆层监测系统等对电缆运行情况进行监控;利用变电站辅控系统及配电站辅控系统对变配电站的运行情况进行监控。在事故处置上,通过该系统能够实现数据的钻取,并能通过集成的智能巡检机器人查看现场情况,通过4G单兵系统直接与事故现场抢修人员进行音视频交流,使指挥人员具有第一视角,有效提升了指挥能力。该系统的应用推动了保电工作从拼体力、拼时间的“人海战术”,向拼科技、拼效率的“智慧保电”转变。  (任堂正)

天津电力:智能保电服务模块

应用领域:应用于迎峰度冬保电工作和日常供电智能化应急抢修,形成常态化、任务型的智能电力保障模式。

应用案例:11月20日,国网天津城南供电公司员工正在应用供电服务指挥平台下的 “智能保电服务模块”,对津南区小站镇“煤改电”区域的10千伏线路运行数据开展分析。该模块具备保电工作的实时监控、应急指挥和统计分析功能,为迎峰度冬期间的安全可靠供电提供强力支撑。

工作原理:智能保电服务模块集实时监控、应急指挥和统计分析于一体。其中“实时监控”功能,能够实时掌握参与保电的人、车、物所处区域、工作状态,在电网监控中能反映所有保电设备的运行状态信息;在视频监控能显示保电变电站、线路的情况。“应急指挥”功能,通过城南供电公司调控中心后台反映有故障出现时,监控屏幕上的图标就由白变红进行提示,接着就会显示故障变电站或故障线路的定位,随即应急指挥中心启动预案,立即派出抢修工单进行紧急处理。“统计分析”功能,在每天保电任务结束后,系统会针对保电过程中出现的故障,依据大数据进行统计学意义上深度分析,形成日报表和综合报表,满足业务部门对监控数据的分析需求,进而研判故障处理情况,为后续持续改进应急抢修工作提供支持。(唐俊德 吴继军)

山东电力:变电站轨道式智能巡检机器人系统

应用领域:为适应变电站室内环境 (保护室、开关柜室、GIS室),实现室内设备与环境状况的自动检测、实时监测,提高设备巡检的实时性及可靠性,加快设备故障或缺陷发现及应急响应的速度,对全面提高变电站智能化水平,确保电网设备安全稳定运行具有重要意义。

应用案例:11月20日,国网山东滨州供电公司220千伏郭集站轨道式智能巡检机器人系统正自主对站内设备、运行环境进行巡视检测,并对设备状态进行多维度分析判断,以实现设备全方位、全自主智能巡检和精准监测。

目前,变电站轨道式智能巡检机器人系统已在滨州供电公司220千伏兵圣站、大杨站、鑫岳站、110千伏凤凰站等10座变电站应用,极大提高设备巡检的实时性与可靠性。

工作原理:以轨道机器人为核心,以智能巡检装置为信息获取源,整合电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术和模式识别技术等,采用符合PMS标准的统一设备模型,建立的变电站轨道式智能巡检机器人系统,具备设备运行状态监测、红外测温、局方检测、数据分析报警、远程指导监控等功能,可实现设备全方位、全自主智能巡检和精准监测,自动形成巡检报告。

变电站轨道式智能巡检机器人系统可实现设备外观、状态指示、表计读数(指示)、压板、空开、转换开关等设备状态的实时巡检。系统检测手段多样,可完成视频、红外、局放、声音、烟雾采集与监测等检测。巡检实现全方位,系统采用S型水平导轨加垂直升降轨道结构,角度观测多样,弥补常规监控死角,实现设备全方位巡检。运行模式灵活,可根据巡检时间、周期、路线、目标、检测手段,灵活定制巡检任务,实现自主或遥控巡检。开放互动性强,巡检数据可与站内监控系统、辅助监控系统、MIS系统等共享,并实现与站内监控系统、辅助监控系统的联动。

轨道式智能巡检机器人系统配备超声/地电波局放检测装置,可进行局部放电监测,预警设备局部放电缺陷。使用高清摄像机采集电机设备外观,通过模式识别技术自动识别设备运行状态。使用红外热像仪对电力设备温度进行实时采集、智能分析和诊断,自动判断、预警设备故障。通过机器人远程视频和双向语音功能,监控现场人员操作施工,指导处理突发事件。通过智能巡检系统,滨州供电公司实现设备巡检从“人工定期巡检”到“智能自主巡检”的过渡。目前,该公司已开展智能巡检机器人巡视192站次,发现一般缺陷26项,设备异常62项。在迎峰度夏、迎峰度冬、重大活动保电中发挥重要作用,为变电站安全稳定运行提供有力保障。(刘春迎穆明亮)

云南电网:输电线路高压工况系统

应用领域:在线路防冰抗冰工作中,南方电网云南电力科学研究院开发的“输电线路高压工况系统”,对输电线路覆冰情况进行实时检测。实现了对输电线路覆冰在线监测系统数据的实时监测,并与气象数据进行深度融合,跟踪输电线路覆冰等灾害的发展情况,对全省的覆冰情况进行信息汇总、分析、预警与覆冰信息的在线分发,同时跟踪全省范围内覆冰终端的运行情况,支持电网的防冰抗冰工作,为电网在覆冰期的安全稳定运行保驾护航。

应用案例:自2011年初投运以来,该系统共向相关单位发布覆冰相关预警 (气象冰冻专项预警,覆冰区域划分等级涉及线路分析预警,覆冰在线监测预警)1500余次。以此为据,开展的110千伏以上线路直流融冰420余次,人工除冰780余次,为确保“不发生倒塔断线”的目标作出了突出贡献。

工作原理:根据覆冰在线监测终端采集的拉力数据、微气象数据,结合杆塔信息、绝缘子串信息、导线信息等基本台账数据,实现对输电线路覆冰情况的准确判断,结合未来的气象数据情况,对输电线路覆冰的发展趋势进行精准预测。以此为依据,向省公司、带电作业分公司和各供电局及时发布覆冰预警,同时,为输电线路的融冰计划、人工除冰、应急抢修等提供决策参考。

利用该系统,让各级人员及时掌握当前和未来的气象信息、线路的覆冰信息、应急情况、线路的受损情况、融冰情况、线路的交叉跨越等各类信息,当输电线路出现预警情况时,及时安排融、除冰措施,做好负荷转移,安排好应急人员和应急物质,保障电网的安全稳定运行。(张新)

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