99.99999%超高可靠性保进博会供电

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6月28日,记者从国网上海电力公司获悉,在今年全市电网整体可靠性突破99.99%的基础上,西虹桥地区目前已进一步实现99.9999%以上的超高供电可靠性。这一指标已经比肩甚至超过东京、巴黎、新加坡等国际先进城市,达到世界一流水准。

  “浦秀五号配电站数据采集完毕,站内一切正常!所有数据均已由移动巡检平台向主动系统端传输完毕!”2月18日,在上海闵行区浦秀路上的一座10千伏配电站旁,上海市南供电公司运维人员罗磊正在一辆黄色的电力巡检车内,紧盯着交互界面中满屏的监测数据,向后台监控人员汇报。

2018年,国网上海电力圆满完成首届进口博览会供电保障任务,并借助电力物联在内的一系列先进技术,成功打响“智慧保电”品牌。今年,国网上海电力在西虹桥地区试点应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网,并助力进博会供电保障向“智慧保电2.0”模式升级。

  近年来,随着上海城市迅速发展,用电负荷节节攀升,配电站的数量也不断增长,配电站巡视工作量大。为此,上海市南供电公司研发了基于物联网的配电站智能巡检技术,实现了不进站巡视配电站模式,不到5分钟就可以完成原先至少耗时35分钟的整个巡视、记录等工作。

电网状态“全面感知”

  市南供电公司配电运维班班长魏锦萍介绍说:“传统巡视流程是由专业的配电运维人员进站检查,检查项目多,耗时长,记录数据后还得重新录入到系统中,步骤复杂。现在我们只要在站外,靠近无线信号发射的地方对着屏幕简单操作,就能看到各项指标,像母牌、电缆头、电容器温度、开关动作指示信号、局放信号,站内温湿度等都可以通过站内高清图像一目了然,方便运维人员更为直观了解站内情况。”

记者在国家会展中心附近的一座变电站内看到,主控大屏上关于进博会保电核心区内主要电站、线路、保电对象、保电资源等关键信息和数据均以可视化、场景化的方式呈现。而支撑这样一套指挥系统高效运转的,正是泛在分布于西虹桥地区的一张电力物联网。

  原来,看似简单的操作背后则是一套基于具有工业4.0特征(基于信息物理系统)的灵活性智能移动电能质量监测平台,并整合了物联网、可见光Li-Fi通信等多种先进技术。配电站内,各种信号通过传感器采集后,即通过可见光通信Li-Fi技术传输至主控室的数据存储中心。数据处理后,经由双频段无线通信技术从配电站终端传输至移动巡检车,并通过友好的人机交互界面展现给配电运维人员,随后利用移动运营商的3G/4G网络,通过公网APN隔离技术将数据发至后台通讯端口,实现了配电站智能化运维检修。

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  目前,市南供电公司配电运维人员共约20人,供电区域内共有10千伏配电站2100余座,设备平均巡视周期为3个月,加上新站验收工作,人手较为紧张。若全面采用新型不进站巡检,则可在1个月内对全部配电站完成一次巡视。

电网状态“全息感知”

  据罗磊介绍,该套技术不仅可用于10千伏配电站巡视工作中,在站内通讯传输硬件条件完善的更高电压等级变电站内同样具有广阔的推广应用前景。例如在上海地区已实现智能机器人巡视的500千伏及以上变电站内,智能机器人可将更加详尽的设备运维数据通过自带的通讯设备直接发送至后台数据监控平台,大大降低了设备运维巡视的人力成本,有效提高了数据准确率。

通过区域电网内分布的数量庞大的低压智能感知传感器、光纤震动监测传感器、智能配变终端、设备状态监测终端和环境监测传感器等“神经末梢”,电网数据采集可以有效覆盖至各用电设备和终端,继而帮助保电指挥系统这个“神经中枢”即时掌握设备运行状况和用电情况,从而有效实现对电网运行状态的“全面感知”。

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例如,由于进博会核心区电网全部采用地下电缆供电,国网上海电力在该区域特地加装了共计200余只智能电缆井盖。相比于传统井盖,智能电缆井盖上的采集装置可以实时采集井下环境信息,如氧气、一氧化碳、甲烷、硫化、液位、温湿度等,帮助运维人员实施掌控电缆通道的环境信息,一旦出现异常可提前进行预警。

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智能井盖

同时,国网上海电力还为该区域电网配备了15套智能巡检机器人,针对配电站房、开关室等室内场景的内部设备及其周边环境实现自主化无人巡检。这些智能机器人不仅能实现24小时巡视,还可通过携带的传感器在一次巡检时间内完成图像识别、红外测温和局放检测三项内容,而以往人工巡视至少要进行三次,效率大幅提升。

泛在物联实现“全景保电”

除了对电网状态的“全面感知”之外,数据的高效传输和智能处理对于实现“智慧保电2.0”而言更加至关重要。

为此,国网上海电力在西虹桥示范区打造了确保电力物联数据高速、稳定、可靠传输的“神经网络”。目前,该区域内变电站、开关站核心节点实现光纤专网全覆盖;配电站、箱变、户外环网柜、杆变实现无线通信全覆盖;国家会展中心内各配电站通过光纤覆盖,实现全方位视频监控和设备远程实时看护。

同时,在西虹桥示范区主要变电站以及国家会展中心内,国网上海电力还成功打造了具备全景式智慧保电功能的物联网示范区管控平台和大数据平台,赋予进博会保电智力最优的“能源大脑”。

其中,各类设备终端采集来的数据通过光纤专网、无线通信传输上述云平台,再经后台系统进行整合,利用多维统计分析、机器学习、多层神经网络深度学习等算法,建立基于数据驱动的状态评价模型、故障诊断和预测模型,实现设备状态异常的快速检测、设备故障的智能诊断、电网态势的智能感知。

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不间断电源

此外,海量的云端数据借助实时渲染技术,以可视化、场景化方式实时呈现,可供电网运维人员方便地进行个性化管理与使用。借助这样一套高度智能化的“全景保电”系统,国网上海电力不仅可以对进博会保电工作进行全方位的态势监控,还可以对电网设备、保电资源、状态监测、异常告警、指挥业务的实现“一张图”式的管理和调配。

零停电、零闪动

菲力克电气有限公司,进博会作为国家主场外交活动,其超高的活动规格和保障等级将电力保障工作的质量标准提到了前所未有高度。在某些特殊的保电时段内,对于像国家会展中心这样的重要用户而言,供电保障不仅要做到“零停电”,更要实现“零闪动”。

为此,国网上海电力在国家会展中心场馆负荷满足“N-1”保障要求的基础上,在核心场馆增设超静音柴油发电机,并接入可快速切换开关的配电箱,在0.5秒内就能完成电源快速切换。同时,核心场馆内所有负荷均串接UPS不间断电源,不仅可确保电源切换时零闪动,并可持续供电60分钟,从而满足场馆供电“N-3”保障要求。

栏目主编:刘锟 文字编辑:李蕾 图片编辑:曹立媛

图片来源:李蕾 摄
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