泛在电力物联网技术在城市供电配网的运用尝试王志强

泛在电力物联网技术在城市供电配网的运用尝试王志强

(国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012)

摘要:泛在电力物联网技术在城市供电配网的运用就是要积极推进泛在电力物联网建设,运用“大、云、物、移、智”等先进技术助力城市供电配网智能化、精细化提升。

关键字:泛在电力物联网;城市供电配网;运用

泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式。泛在电力物联网通过电力用户及其设备,电网企业及其设备,发电企业及其设备,供应商及其设备,以及人和物的互相连接,建造一个以电网为枢纽,数据实时共享的平台。

1泛在电力物联网技术在城市供电配网运用概述

泛在电力物联网技术在城市供电配网运用是坚持“应用导向、物以致用、信息共享、迭代创新”的原则,充分运用“大云物移智”等先进技术,构建泛在物联深度感知体系,建设泛在电力物联网示范区,打造能源互联新形态和能源服务新业态。

2泛在电力物联网技术在城市供电配网的运用

2.1提前知晓故障信息

供电服务指挥中心监测配变发生故障停电,通过自动数据抽取发现受影响客户数量。供电服务指挥中心立即派发主动抢修工单,在工单中将掌握的信息告知抢修队伍。抢修队伍接单后立即出发,在故障发生按规定时间后到达现场,迅速勘查,修复设备。

连接设备、客户,贯通业务,挖掘数据价值,形成跨专业数据共享共用的生态,提高管理创新、业务创新和业态创新能力,是泛在电力物联网建设的提升方向。而供电服务指挥中心打破营配调壁垒,在常态化开展配网设备全景监测的基础上,依托准确的“站-线-变-户”数据,全面开展配网故障研判,让设备“开口说话”,做到了先于客户报修的主动抢修和运维。

某供电公司统计“以往夏天一旦发生故障,人工巡线排查需要两小时左右,现在运用配电自动化系统,远程隔离故障仅需两分钟,故障停电时间平均缩短40分钟。按每起故障平均损失2000千瓦时电量计算,仅此一项,整个夏季可减少近100万千瓦时的电量损失。”这不仅来源于可以快速消除供电设备故障,也得益于对居民智能电表的“心中有数”。

2.2对故障进行实施监测

以前,10千伏电缆发生故障以后,都得依靠人工沿着电缆路径仔细排查,查找时间少说也得几十分钟,有的甚至需要几个小时。电缆故障定位系统创新采用配电网故障行波测距技术,可以实现配电网故障精确测距、定位,精度可达8米。电缆故障双端定位系统根据电缆瞬时性接地后的绝缘状态更接近于永久故障的特性,对电缆的绝缘状态进行监测,对接地故障进行选线,精确定位故障点。实现的具体方法是在电缆两端安装高频传感器,当电缆即将发生故障前会产生微弱的暂态电流信号,高频传感器在采集信号后,通过二次线缆将信号传送到采集终端,采集终端分析处理信号后发送至后台主站,通过波形分析自动选线并通过双端测距技术判断故障点距离。电缆故障双端定位系统可对10千伏电缆进行实时动态监测。当电缆发生故障时,故障信息会被及时监测,并实时上传至配电自动化系统,反馈到后台,实现电缆故障定位时间从小时缩短到“分秒级”,为泛在电力物联网建设提供有力支撑。

2.3精准供电配网管理服务

借助泛在电力物联网建设,通过泛在感知、多能互联、灵活调控,开展能源精准管理服务。例如每个台区都安装有漏电保护器,但以前没办法进行监控,一旦跳闸或出现其他故障,需要去现场查看。现在,我们通过集中采集器实现了对漏电保护器等配电设备的在线监控,一旦出现故障,会先通过系统查看故障部位以及故障原因,进行分析判断,从而有针对性地进行智能愈合或现场抢修,提高了服务的速度和质量,提升了客户的用能感知。借助泛在电力物联网正在打造‘电享+’服务平台,将电力企业与线下实体店铺相结合,实现电力业务线上线下互动贯通,为客户提供更加便捷的服务。停电信息的精准送达、配电网故障的快速愈合和客户服务的线上、线下融合,正是得益于泛在物联网中的数据融合应用。把无数的“小”数据汇集起来,就有可能产生“大”能量,实现配电网业务办理一条线,让数据多跑路,员工和客户少跑路,为客户提供更加智能、友好的用能服务和体验。

2.4确保电力客户精准用能

炎炎夏日,一家几台空调同时运行,电量蹭蹭上涨,让一些客户心里起了疑。具有负荷辨识功能的电能表解决了电力客户心中的疑惑。这种新式电表是基于物联网技术的新产品,能通过识别家用电器的启动电流,分析出每种家用电器的用电量和用电时间段,揪出家中的“用电大户”。该电能表将通过大数据分析,为居民家庭量身定制用电方案,自动控制家中电器,帮助居民省电。还有电网企业通过电e宝、短信方式向居民客户发出邀约,响应期间,完全由居民客户自愿操作,可通过短时关闭空调、电热水器、洗衣机、电热水壶等用电设备,也可将空调温度调高等措施减少用电负荷,不会给家庭生活带来不便。

2.5完善城市供电配网服务

泛在电力物联网能够提高城市供电配网运行的稳定性,同时也能够依托现有技术,开展智能城市供电配网用电服务。例如:智能控制终端设备,收集以家庭为单位的定光伏,分析智能电器应用数据等等。改变以往单向设备通信功能,与用电设备共同实现双向通信。利用对受众用电负荷的分析数据,抢占电力市场有利位置,通过电网运行构建“智慧家庭”。

2.5创新城市供电配网业务能力

随着社会经济水平的不断提升,传统城市供电配网业务能力已经无法满足现代化的社会发展需求,应用大数据、云计算、物联网、移动通信等先进技术已经是必然趋势。通过跨行业发展可以满足新能源转型的需求,综合社会各行各业实现跨界发展,做到全面物联,达成精细化配电需求。当前新能源发电、直流输电、共享电动等社会资源持续增加,再生电源并网给电网运行的安全性与稳定性提出了更多要求。融合泛在电力物联网技术后,电网运行时可实现全状态感知,增强了传统业务能力,创新现有业务形式。未来电网还可以在现有基础上开展更多市场研究,例如:电动汽车服务,目前很多城市中都有电动汽车服务站,为提高服务性,可在电网系统中增加智能充电桩、无线网供电等方式,及时了解电动汽车运行情况,把控电池状态,实现保姆式管理,为客户提供更多人性化服务,实现电网与智能产业的良好互动。

3泛在电力物联网技术在城市供电配网运用的发展趋势

城市供电配网作为电网重要组成部分,直接面向电力用户,也是用户对电网感受和体验最直观的对象。目前用户对电力的依赖度越来越高,对优质服务的需求也越来越高,中低压配电网要精细化管理,迫切需要对城市供电配网进行数字化变革。对此,国家电网正在积极研究解决措施,已在关键设备节点上应用智能识别和感知技术,对城市供电配网的运行情况进行全面采集,监测设备状态,实现全生命周期的设备管理。依托智能感知和边缘计算的技术,推动专业的数据同源采集,实现电网的全面感知。广泛部署传感设备,有助于电网设备的全面感知,对非故障区域快速恢复供电,有效提升电网的可靠性。在电气火灾预警方面,通过对变压器、电缆的综合监测,能够实现对火灾实时的监测、探测、提前预判,降低火灾发生的概率。展望未来,应用高可靠性、小型化集成化、低功耗无源化、高安全性的智能传感技术、设备、仪器和装置将是城市供电配网发展的方向。

参考文献:

[1]江秀臣,刘亚东,傅晓飞,徐鹏,王劭菁,盛戈皞.输配电设备泛在电力物联网建设思路与发展趋势[J].高电压技术,2019,45(05):1345-1351.

[2].泛在电力物联网给新能源行业带来无限空间[J].河南电力,2019(05):62-63.

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