4G智能安全帽赋能智能配网自动化
2023年,在国调统筹组织指导下,甘肃公司紧紧围绕“适应新型电力系统建设、推进配电网数字化发展”目标,深刻把握配网调度数字化方向,致力于推进配网调度智能化建设。今年以来,全面建设“N+1”配网自动化系统体系,从夯实数字化基础、提升配网基础数据质量,着力解决基层减负增效、创新数字技术应用等六方面入手,不断稳固和加快数字化转型建设的成果和成效,打造甘肃配电网调度智能化新高地,全力落实国网战略和国调数字化转型重点工作部署。
甘肃电网地域狭长、人口密度低,配、县调又是公司调度体系的最末端,调度对象呈多元、多样、多变的特征,整体技术基础相对薄弱,保证配网安全运行的难度较大。一是各单位配网调度水平参差不齐、差距较大;整体在配网调度图模建设、运行状态感知等方面较为滞后。二是调度管理仍存在薄弱环节;长期以来,配网调度延续主网检修、运行方式管理等传统业务,正在探索有源配电网管理等相关工作,以适应新型电力系统建设与运行需要。三是配网调度队伍建设需要加强;配网有源化对县配调提出了新的、更高的要求,亟需建设业务能力强、综合素质高的专业队伍,推动县配调由“传统调度”向“有源调度”转变。
截止2023年8月底,甘肃公司6-10千伏配网线路共5212条,长度150940.836公里;配电变压器153579台,容量27235.023兆伏安;配电开关60237台,开闭站196座,配变站1363座,环网柜1459台,箱式变5339台。随着城市配电网建设的快速发展,配网自动化和数字化技术在配电网可靠经济运行中所起的重要作用日益突出,是提高电网供电可靠性的关键环节和核心技术。甘肃公司借力数字化技术发展趋势,大力推动配电数字化成果发展,先后启动智慧站房建设、中压配电自动化建设等试点项目,多措并举,成功推动公司配电自动化终端进入“四遥”时代,同步夯实基础建设,终端接入率、在线率、遥控成功率等各项指标均有显著提升,2023年10月,甘肃省配网透明化率指标达到94.07%,切实提高配电网调控管理水平。
2023年5月,白银公司试点完成首台智慧站房建设,借助智能监测手段,实现了“传统人工巡视”向“远程智能巡检”的转变,消除监控“盲区”,全面感知站房内主辅设备运行状态,辅助人员科学评估设备健康状态。打造低压透明化台区,实现“一台区一终端”,全面感知台区各供电环节的运行状态和故障情况,通过台区低压侧运行数据的实时采集、全景监测,从根本解决了低压配网末端“看不到”的问题。同期,完成首个分布式光伏台区接入大IV区系统,实现现场设备运行状态的实时监测,辅助光伏发电的有序调控,有效提升光伏并网稳定性、持续性,对甘肃公司规模化推广具有重要意义。
智慧站房建设通过安装部署视频监控、安防告警、动环告警、消防告警等智能感知设备,各类数据的实时监测统一汇集至物联边缘计算装置,实现远程巡检、安防消防智能管控、设备异常智能感知等功能,为配电站房搭建起功能强大的“感观系统”,构建了“立体巡检+全景感知”的数字化运维模式,全面提升站房的精益化运维水平和故障应急处理能力。
2023年以来,甘肃公司围绕提升配电自动化实用化水平,坚持问题导向、需求导向,以夯实数字化基础、提升数字化支撑能力为两条主线,全力推动配网“四个主动”供电服务模式落地。针对配电站房运维难、监测难的问题,公司积极开展专业管理制度修订完善,全力推进智慧配电站房升级改造,确保配电室运行状态的数字化管理,有效减轻配电室运维压力,切实提高城乡电网运行可靠性和检修效率,助力营商环境优化,提升居民用电获得感和幸福感。
(1)夯实配网图模基础数据建设,提升配电网本质安全水平
2023年以来,甘肃公司提出配网图模“三统一”管理模式,要求PMS系统、DMS系统和用电信息采集系统配网数据全部一致。充分利用日常工作校核配网图模质量,严格落实“以用促改、有错必究”工作要求,推动配网调度图模与现场设备“图物相符、状态一致。”同时,构建配网图模异动反校机制,多维度考核,通过配网开关有效感知率、配变感知率、配网图模实用化覆盖率等多项指标,反校PMS系统配网图模源端维护质量,以管促建,实现配网图模异动的同质管理,全面提升公司配电网本质安全。
(2)强化中压配电自动化建设,推动配网抢修模式深度变革
2023年4月10日,甘肃省白银市白银区10千伏鸿森小区台区联调成功并投运,标志着全省首个基于配网管理信息系统的低压透明化台区上线运行。近年来,甘肃公司配电自动化建设快速发展,通过中压配电自动化建设,已初步实现关键节点全覆盖,而作为供电末梢的低压配电网仍处于“盲区”。
对低压配电网实施透明化改造成为突破这“最后一公里”的有效途径,数字化技术成为实现这一目标的利器。在10千伏鸿森小区箱式变内,一个个低压智慧开关精准计算着每一条支线的负荷,AI环境监控时刻监视着箱式变的每一个角落,智能传感装置实时监测着设备运行状态……这些感知设备采集到的数据汇聚到智能配电终端装置,经过装置就地运算,将运算结果实时上送至配网管理信息系统平台,不仅强化了低压配网故障研判、线损监测等应用功能的实用化程度,同时达到了台区全景监测、故障精准研判、感知能力向低压延伸的目标,做到了设备运行状态和业务执行状态双透明,推动了配电网升级。
低压透明化台区结合配网管理信息系统上线,融合PMS3.0、供电服务指挥、配电自动化等专业数据,深化全链条感知、业务融合、多端协同、智能决策的配网业务模式,推动配网抢修模式由“周期式运检+被动抢修”转变为“工单驱动业务”,支撑主动运维、主动检修、主动抢修、主动服务高效开展,实现配网状态感知从中压到低压、管控手段从粗放到精益的转型。
(3)做强配电自动化平台,推进配网智能化建设
为解决配电自动化终端修改定值运维时间长、体量大、信息分散等问题,兰州、白银等四家公司开拓新思路、突破传统模式,深耕配网定值“自适应整定、远程维护、配置校验、动作研判”等技术领域,以实现“配网保护在线监视、在线下装、在线评价”目标,截止目前,已经完成2430台柱上开关保护定值远方投退功能。配电自动化远方定值召测功能是通过遥调方式进行配网保护定值远程调阅、查看、修改,实现配网线路开关保护定值的灵活修改及切换,提升配网线路开关继电保护动作准确率,减轻配电二次运维人员工作负担。
(4)全面开展馈线自动化应用,提升配电网供电可靠性
2023年,兰州公司为进一步适应“分级保护+馈线自动化”功能要求,规范变电站出线开关、线路开关、站房开关保护定值整定,对现行配网线路保护定值整定原则由两段式优化为三段式,配电主站20秒内收到同一开关的“保护动作+开关分闸”信息触发馈线自动化功能。随着兰州公司配电自动化终端覆盖率大幅提升,配网线路投入馈线自动化已具备推行条件,组建馈线自动化应用攻坚团队,相继下发兰州配电网调度控制管理规程(补充修订)、配网线路馈线自动化管理实施细则(试行),从完善制度流程、加快拓展系统功能应用方面着手,逐线路制定“分级保护+馈线自动化”功能投运,加快配电自动化建设成果向供电可靠性提升转化。
兰州公司创新优化配网保护整定原则,完成全量配电站房、分段分支开关、客户分界开关保护定值重新校核整定,实现配网“三级保护+重合闸”全覆盖,推广应用“级差保护+集中型馈线自动化”模式,累计投入90条全自动FA、561条半自动FA线路。开展“一故障一分析”,人工分析故障后的配电自动化动作情况,结合故障事件“回头看”,及时发现配电自动化缺陷。FA启动成功率提升至79.3%,故障定位准确率提升至81.3%。2023年6月20日全省首次在实际配网故障中全自动馈线自动化(FA)动作成功,全过程28秒,实现配网故障“秒级”自愈。
(5)深化配电自动化应用,助力配电网大型保供电
7月6日至10日,第二十九届中国兰州投资贸易治谈会(兰治会)在兰州举办,国网兰州供电公司主配调指挥体系高效运转,充分运用配网自动化高级应用功能,实现配电网智能化运行,确保兰治会期间电网安全、可靠、稳定运行,圆满完成兰洽会保电任务,助力甘肃经济发展。
通过配电网在线安全分析功能,兰州公司提前预控,对甘肃国际会展中心等17处重要会议场所供电情况进行分析,合理调整主配网运行方式,周密制定“地配协同、营配合作”的保电方案和应急预案,并开展跨专业联合应急演练,全面提升电网保供能力。兰州地、配调通过配网自动化D5200系统,对会议涉及的23座变电站、9座开关站及71条配网线路开展全天候实时在线监测及潮流分析,及时发现电网问题,通过远方遥控合环转供负荷,做到用户无感知处理线路异常,有效避免了操作人员赶赴现场的时间损失,提升兰洽会各国宾客的用电感受。
(6)试点开展光储微电网建设,综合提升乡村用电水平
9月26日,在甘肃会宁县甘沟镇大窑村下羊社甘肃首个光储微电网试点工程投运,助力乡村特色农业经济发展。投运后的微电网,通过光储的实时调节,能够起到增加台区功率容量,稳定用户电压的作用,有效缓解台区用电不稳的问题,满足百姓用好电需求。
建设光储智能微电网,通过电能质量控制策略,在光照充足时,优先使用光伏供电,多余电能进行收集,按居民用电习惯,自动监测首末端电压及负荷,储能自动投入进行电压调节补偿。与传统的配农网改造相比具有投资小,运维压力低、用电更清洁等优势。国网白银供电公司还在储能设备旁边安装了充电桩,方便村民给新能源汽车及收割机、筛选机等多种电动农机充电。
目前,甘肃公司持续推进配网一键顺控、馈线自动化等功能应用,实现开关故障短信自动发送、远程批量交互遥控信息、新建站房一键启动、故障自动隔离和非故障段自动转带等数字化智能化应用;推进配网模型数据上调控云的建设工作,实现数据采集、存储、处理和分析等功能,实现数据的统一管理和共享;应用人工智能和大数据技术实现对配电系统的智能管理和优化。