深圳龍華供電局工作人員在檢查電纜運行情況，保障深圳北站電力可靠供應。 黃志偉 攝
廣東電網(wǎng)公司佛山供電局輸電所智能運維人員利用直升機吊艙開展架空線路激光建模。 麥俊佳 攝
編者按 5月27日，在2021中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上，南方電網(wǎng)公司與中國電力企業(yè)聯(lián)合會聯(lián)合舉辦了第一屆數(shù)字能源與數(shù)字電網(wǎng)暨電力數(shù)據(jù)要素市場發(fā)展論壇。共有300余名來自政府部門、行業(yè)協(xié)會、能源產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)、ICT企業(yè)、高校、科研院所的代表以及南方電網(wǎng)公司代表參加論壇。
南方電網(wǎng)公司自拉開數(shù)字化轉型和數(shù)字電網(wǎng)建設大幕伊始，就不斷的開創(chuàng)著一個又一個先河，結出了一個又一個碩果。如今，已基本建成數(shù)字電網(wǎng)，全面建成南網(wǎng)云平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、電網(wǎng)數(shù)字化平臺、云數(shù)一體的數(shù)據(jù)中心組成的“三平臺一中心”，上線南網(wǎng)在線、南網(wǎng)智瞰、南網(wǎng)智搜等智系列產(chǎn)品。智能、開放的數(shù)字電網(wǎng)對于形成數(shù)字新產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)業(yè)新模式、行業(yè)新生態(tài)具有重要意義。
本期，南網(wǎng)報為大家分享3個案例，了解他們在數(shù)字化催生的變革下，如何提高生產(chǎn)效率。
深圳供電局依托南網(wǎng)智瞰平臺，建設配網(wǎng)“全鏈條”業(yè)務視圖
規(guī)劃更精準 運維更智能 服務更主動
以配網(wǎng)規(guī)劃為龍頭，以客戶為中心，以數(shù)據(jù)為第一驅動力，2020年，深圳供電局啟動了配網(wǎng)管理全鏈條數(shù)字化轉型專項工作。依托南網(wǎng)智瞰平臺，建設了配網(wǎng)“全鏈條”業(yè)務視圖，通過一年的運用，有力促進了該局規(guī)劃建設能力、設備運維能力和客戶服務能力的提升。2020年，深圳鹽田區(qū)率先實現(xiàn)“自愈”技術全覆蓋，平均復電時間63秒；首次利用5G差動保護技術快速精準隔離故障點，隔離時間從秒級降低到毫秒級；深圳供電局全口徑客戶平均停電時間降至24.6分鐘，供電可靠性在國內(nèi)主要城市中率先進入半小時圈。
透明化停電全過程，實現(xiàn)客戶服務更主動
要想實現(xiàn)配網(wǎng)管理全鏈條數(shù)字化轉型，首先要構建數(shù)字電網(wǎng)全景圖，實現(xiàn)配網(wǎng)全鏈條數(shù)據(jù)貫通，提供及時、全面、完整的數(shù)據(jù)底座和圖形資源。
“我們基于南網(wǎng)智瞰平臺實現(xiàn)了這一想法?！鄙钲诠╇娋峙渚W(wǎng)管理部配網(wǎng)運維科專責陽浩介紹，“首先，按照電網(wǎng)固有形態(tài)，構建數(shù)字電網(wǎng)信息模型；其次，將電網(wǎng)管理信息數(shù)據(jù)、電網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)在數(shù)字世界進行融合，并在南方電網(wǎng)公司率先實現(xiàn)與自動化實時數(shù)據(jù)的秒級同步；最后，把數(shù)據(jù)與智瞰平臺相結合，構建電網(wǎng)全景圖?！?/p>
數(shù)字化電網(wǎng)全景圖的構建完成，讓以往“想都不敢想”的功能成為可能，“停電地圖”就是其中一項?！叭绻萝嚂r‘長龍’一眼望不到頭，駕駛員心中就會非常焦慮，但如果能了解堵車原因、處理進度、預計時長等信息，焦慮感就會大大減輕。同樣的道理，發(fā)生停電時如果全過程‘透明’地展現(xiàn)在客戶面前，客戶滿意度將會有所提高?！标柡普f。
基于此，深圳供電局推出“停電地圖”功能，實現(xiàn)對停電的全業(yè)務、全過程可視化監(jiān)控?？蛻艨赏ㄟ^“南方電網(wǎng)95598”服務號一鍵報障，詳細了解業(yè)務環(huán)節(jié)、操作人員、時限統(tǒng)計等關鍵信息，將停電過程透明化?！皠觿又讣馑行畔⒘巳缰刚?，再也不用‘碎碎念’啥時候來電了?！鄙钲谑忻裢跸壬f。
網(wǎng)格化智能規(guī)劃，實現(xiàn)配網(wǎng)規(guī)劃更精準
為實現(xiàn)配網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃業(yè)務管理體系流程化、高效化、智能化運轉，從規(guī)劃源頭做好問題診斷、精準投資、價值管控等，深圳供電局先行先試、自主創(chuàng)新，歷時兩年研發(fā)出了配網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)。
該系統(tǒng)將網(wǎng)格化規(guī)劃理念與可視化地理信息系統(tǒng)進行深度融合，以網(wǎng)格為單元落實配網(wǎng)問題及需求統(tǒng)籌、異常自動預警、主配網(wǎng)規(guī)劃協(xié)同、項目全過程追蹤等工作，從根本上解決了配網(wǎng)規(guī)劃信息化程度低、過程難管控、成果難顯性、缺乏輔助決策等“老大難”問題，有效提升配網(wǎng)規(guī)劃精細化水平和精準投資能力。
深圳供電局資產(chǎn)管理部總經(jīng)理章彬介紹，該系統(tǒng)有六大特色功能：一是構建了配網(wǎng)規(guī)劃領域的檢索功能，實現(xiàn)配網(wǎng)多維度數(shù)據(jù)拼接融合及地圖定位；二是建立了涵蓋網(wǎng)架類、運行類、營銷類的統(tǒng)一配網(wǎng)問題庫，并提供“中壓按網(wǎng)格，低壓按臺區(qū)”的“一鍵整合”；三是開發(fā)了配網(wǎng)問題智能診斷及地圖定位，替代人工排查；四是實現(xiàn)配網(wǎng)多維度監(jiān)控預警，提前研判問題及風險；五是實現(xiàn)以網(wǎng)格為單元的負荷預測，提升變電站布點與負荷發(fā)展的適配性；六是建立“問題—項目—指標”強關聯(lián)，并開發(fā)了項目全過程關鍵節(jié)點的自動跟蹤，問題解決和指標提升全流程可視化閉環(huán)管控，實現(xiàn)“過程管理看得見”。
為形成可復制、可推廣的經(jīng)驗和模式，深圳供電局還出版了書籍《城市配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃技術與應用》，相關成果納入《電網(wǎng)企業(yè)資產(chǎn)管理體系建設與認證實踐》《深圳供電局國企改革“雙百行動”探索與實踐案例集》。
智能化臺區(qū)監(jiān)控，實現(xiàn)配網(wǎng)運維更智能
配網(wǎng)低壓停電、重過載和三相不平衡是配網(wǎng)管理的重中之重，配網(wǎng)全鏈條實現(xiàn)了智能化臺區(qū)監(jiān)控，讓“停電在哪里、負荷在哪里、風險在哪里”一目了然。
自2018年開始建設以來，深圳智能配電房已升級至第四代，且在2020年增勢迅猛。到目前全市已有1774座智能配電房，覆蓋1824個臺區(qū)、7600個戶內(nèi)和戶外低壓分支，建成量和覆蓋面均為全網(wǎng)最多。特別是深圳供電局通過自主研發(fā)的智慧能源網(wǎng)關(以下簡稱“網(wǎng)關”)、智能云平臺，已初步實現(xiàn)配電房電氣、環(huán)境及設備狀態(tài)監(jiān)測全覆蓋，低壓配網(wǎng)全業(yè)務的管控體系不斷完善，管理更高效，服務更精準。
“結合運維實際不斷迭代升級，是智能電房得以規(guī)?；瘧玫幕A?！鄙钲诠╇娋旨夹g專家黃湛華介紹，網(wǎng)關是這代智能電房的“偵察兵”，也是特色所在。
“以前我們通過安裝在電房內(nèi)的一體化終端來監(jiān)測周圍環(huán)境，占地面積大，大部分配電房都不具備安裝條件。”黃湛華說，“如今，小巧的網(wǎng)關無論是外觀形態(tài)還是接線方式，都與三相電能表一致。計量管理部門按照計量拆裝換標準及系統(tǒng)調(diào)試體系，對網(wǎng)關進行到貨檢驗、安裝、建檔、運維，管理質(zhì)效大大提升。”
網(wǎng)關及傳感器所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)指標，最終由“智慧大腦”——智能云平臺實現(xiàn)應用分析，這也是深圳智能配電房的另一亮點。目前，智能云平臺已實現(xiàn)設備運行風險告警、故障停電判斷告警以及低壓接入方案輔助決策等場景應用。2020年上線以來，運維人員主動處理停電告警問題7次、重載及高溫告警問題56次，支撐深圳供電局低壓配網(wǎng)全業(yè)務管控體系不斷完善。
接下來，深圳供電局將繼續(xù)推進數(shù)字化技術與規(guī)劃、建設、運維、服務等業(yè)務領域深度融合，推動配網(wǎng)管理全鏈條數(shù)字化轉型提升，建立與配網(wǎng)發(fā)展定位、發(fā)展規(guī)模、發(fā)展速度相匹配的資源保障體系。 (祝凱 陽浩 周薇 楊晶晶)
廣東電網(wǎng)公司佛山供電局輸電智能駕駛艙為發(fā)展賦能
實現(xiàn)輸電核心業(yè)務流程自動化
“5月20至21日，線路三班開展220千伏雷都線、羅雷甲線路防鳥害特巡，線路六班開展110千伏熙都聯(lián)乙線西滘支線停電單供風險動態(tài)巡視……”在廣東電網(wǎng)公司佛山供電局，輸電智能駕駛艙系統(tǒng)每天都會自動編制并派發(fā)巡視計劃到相應人員的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，并通過Elink發(fā)送提醒信息。
作為佛山供電局基于南網(wǎng)智瞰自主開發(fā)的系統(tǒng)，輸電智能駕駛艙系統(tǒng)融合了設備、人員、車輛、氣象等10大類、2600萬項輸電大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)輸電核心業(yè)務流程的六大自動化功能。截至目前，輸電智能駕駛艙累計完成巡視計劃派發(fā)2.4萬條、無人機自動巡視3400公里、采集圖像9萬張、自動識別缺陷2500項，年節(jié)約2萬工時。
深挖數(shù)據(jù)價值為發(fā)展賦能
“建設輸電智能駕駛艙是在數(shù)字南網(wǎng)建設大背景下，以科技創(chuàng)新解決輸電運維領域現(xiàn)實問題的一個適時和必須的舉措。”佛山供電局輸電所副總經(jīng)理舒應軍表示，2018年9月啟動駕駛艙建設之前，創(chuàng)新團隊開展了充分的日常工作內(nèi)容梳理和大數(shù)據(jù)分析對比。
統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在輸電線路日常運維工作中，巡視工作約占總量的70%、工程管理約占12%、試驗檢測約占10%、檢修消缺約占8%。其中占比最高的巡視工作包含研讀運維策略、整理線路特殊區(qū)段、開展線路狀態(tài)評價、計算線路管控級別、編制工單、下載并執(zhí)行巡視計劃、填報巡視發(fā)現(xiàn)的缺陷隱患等工作，以上工作的開展均以設備主人為中心，設備主人的工作水平直接決定了巡視工作各個環(huán)節(jié)開展的質(zhì)量。
近年來，佛山供電局輸電所人員減少了近5%，線路長度增長6%，達4915公里，人均運維線路增長至38.8公里/人，隨著供電可靠性要求的不斷提升，設備運維要求不斷提高，人員負增長與線路正增長之間的矛盾日益突出。運維模式的數(shù)字化轉型成為化解這一矛盾的必要之舉。
基于現(xiàn)實問題，佛山供電局在業(yè)內(nèi)率先提出以運維策略為中心，6個自動業(yè)務流程為輔助的“1+6”數(shù)字輸電運維模式，建設輸電智能駕駛艙，實現(xiàn)輸電線路自動巡視、生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動識別、設備狀態(tài)自動評價、管控級別自動調(diào)整、巡視計劃自動生成、巡視計劃自動派發(fā)等六大自動化流程，大大提升設備運維效率和質(zhì)量，為企業(yè)發(fā)展賦能。
解鎖核心業(yè)務為基層減負
“駕駛艙在工單編制和派發(fā)、外力破壞自主識別和告警以及應對突發(fā)情況方面，對于我們班組人員來說，這是立竿見影的減負效果?！狈鹕焦╇娋州旊娝€路三班劉雙武班長介紹，以日常工作中工作量最大的巡視工作中的工單編制為例，傳統(tǒng)的運維模式中，開展巡視的第一步就是研讀運維策略，一份策略大概50頁、2.6萬字左右，每年修編一次。一份運維策略中針對日常巡視、特殊巡視、動態(tài)巡視共有68份工單編制方法。線路運維人員需花費大量時間研讀策略，并按照策略要求編制執(zhí)行工單，對策略理解上的偏差甚至可以直接影響工單的準確率。輸電智能駕駛艙基于大數(shù)據(jù)自主編制和派發(fā)，在為班組人員減負的同時，有效提升了工單準確率。
5月20日，該局輸電所線路三班高級作業(yè)員麥潔光收到駕駛艙發(fā)來的110千伏桃流甲線預警信息。通過110千伏桃流甲線的智能監(jiān)控設備，輸電智能駕駛艙識別到附近出現(xiàn)了吊車和挖掘機，向設備主人麥潔光發(fā)出隱患預警。隨即，麥潔光收到駕駛艙發(fā)來的“防外力破壞巡視”工單后，攜帶無人機等設備，按照線路在地圖中的精準路徑，駕車前往現(xiàn)場巡視，車輛軌跡在駕駛艙地圖中實時顯示。到達現(xiàn)場后，麥潔光確認隱患點情況，無人機開展自動駕駛精細化巡視，并依據(jù)設計好的航線對線路通道及桿塔本體進行自動圖像采集并上傳駕駛艙，完成缺陷上報的流程。
據(jù)了解，佛山供電局輸電智能駕駛艙已實現(xiàn)共計35類設備部件、缺陷、隱患和特殊區(qū)段等識別算法，平均識別準確率達80%。在氣象突變引起的動態(tài)巡視方面，駕駛艙在接到佛山市氣象局發(fā)布氣象預警信息后，可直接向全所班組派發(fā)特殊巡視作業(yè)工單。今年以來，駕駛艙系統(tǒng)依據(jù)氣象預警信息共向班組派發(fā)防山火特殊巡視3次，防風防汛特殊巡視3次，防飄掛物特殊巡視1次，工單共549條，有效提升線路運行管理效率和設備安全性。
目前，為了進一步拓展輸電線路自動巡視的手段，佛山供電局加快推進網(wǎng)級燈塔項目智慧輸電運維關鍵技術研究的實施工作，研制、部署無人機自動機場的工作正有序開展，共試飛航線85個架次，發(fā)現(xiàn)并修復硬件、軟件、航線、控制邏輯等問題63項。目前自動機場已基本具備4.5—7.5千米的輸電線路通道巡視能力，處于業(yè)內(nèi)領先水平，佛山供電局也是業(yè)內(nèi)第一家使用無人機自動機場開展輸電線路通道巡視的單位。該項成果將通過網(wǎng)級物聯(lián)網(wǎng)平臺接入輸電智能駕駛艙，成為輸電線路自動巡視重要組成部分，實現(xiàn)試點區(qū)域線路網(wǎng)格化、無人化、智能化巡視作業(yè)。(朱盈 趙艷 曾懿輝 張紀賓 徐振磊)
海南電網(wǎng)公司220千伏大英山變電站“智慧生產(chǎn)”體系初步形成
為物理電網(wǎng)數(shù)字化轉型提供實踐案例
“嘀—嘀—嘀”，5月11日，在海南電網(wǎng)公司220千伏大英山變電站，工作人員按照工作指令來到10千伏名門線的開關柜前進行操作，正準備把工具包放在旁邊開關柜前的空地上，腳剛邁出，安全帽上的提示音便響了起來。工作人員趕緊收腳，回到了自己的工作區(qū)域內(nèi)。
“現(xiàn)在電子圍欄已經(jīng)給你劃定，你的操作對象是10千伏名門線的開關柜，那你的安全工作區(qū)域就只有名門線的開關柜前那片區(qū)域，希望你在工作時不要誤入其他區(qū)域，注意安全！”220千伏大英山變電站副站長黎康坐在主控室通過監(jiān)控主機也同步接收到了這次系統(tǒng)提示，馬上進行提醒。
作為南方電網(wǎng)公司首座數(shù)字孿生變電站，220千伏大英山變電站在模型設計、模型實例化、模型拓撲貫通、模型可視化、共享服務、智能應用支撐等方面全過程遵循南方電網(wǎng)公司數(shù)字化轉型和數(shù)字電網(wǎng)建設的統(tǒng)一技術路線，形成了可拆解、可組裝、可復制的變電站數(shù)字鏡像，同時實現(xiàn)生產(chǎn)運行狀態(tài)實時在線測量，物理設備、控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通，有效推進人工智能技術與變電運維業(yè)務的深度融合，實現(xiàn)變電站真實物理世界在虛擬數(shù)字世界的完全仿真，為物理電網(wǎng)數(shù)字化轉型提供實踐案例和典型示范。220千伏大英山變電站以數(shù)字孿生技術構建的“智慧生產(chǎn)”體系已初步形成。目前，在實用化方面，大英山變電站實現(xiàn)了全站設施監(jiān)控可視化，對試點間隔實現(xiàn)了巡視無人化、安全管控智能化。當天黎康在主控室通過監(jiān)控主機收到的系統(tǒng)提示正是屬于安全管控智能化的功能之一。
“像進入工作場所沒帶安全帽、著裝不規(guī)范等問題，系統(tǒng)一眼就能識別出來，馬上發(fā)出警報?！睋?jù)大英山變電站站長符吉祥介紹，大英山變電站如今具有的安全管控智能化功能，實現(xiàn)了對作業(yè)人員在作業(yè)區(qū)域的安全管控，防止作業(yè)人員誤入禁止作業(yè)區(qū)域。符吉祥期待該功能在變電站能盡早實用化、全覆蓋，這樣不僅可以提升工作效率，更能提升站內(nèi)安全生產(chǎn)水平，確保人員、設備安全。
“像220千伏大玉線，安裝了智能識別攝像頭，我們就能隨時查看實時數(shù)據(jù)?！睋?jù)海南海口供電局變電管理所工作人員李乾元介紹，變電站數(shù)字孿生體初步建成后，輔以變電站內(nèi)部署的攝像頭、傳感器、機器人等終端，結合人工智能算法，試點項目已經(jīng)實現(xiàn)了變電站內(nèi)設備、設施的自動化、可視化、無人化巡視。
“只要進入系統(tǒng)，他們在變電站看到的，我們坐在辦公室也能看到。所有設備、設施地理位置、物理尺寸和內(nèi)外形態(tài)一目了然。”據(jù)海南電網(wǎng)公司數(shù)字化部總經(jīng)理助理姜文介紹，大英山變電站通過三維建模技術建設后，已經(jīng)實現(xiàn)了變電站內(nèi)建筑、設備、設施、人員的模擬仿真。
“在系統(tǒng)中可以模擬變電站設備出現(xiàn)故障，從而開展評估停電影響范圍工作。下一步實現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)的融合貫通后，開關跳閘數(shù)據(jù)就能實時獲取，停電影響范圍將被快速鎖定，停電復電處理水平將大幅提升?！苯恼f。
”對于大英山變電站的建設，我們的目標就是要推動現(xiàn)場運維實現(xiàn)‘設備狀況一目了然、風險管控一線貫穿、生產(chǎn)操作一鍵可達、決策指揮一體作戰(zhàn)’。”南網(wǎng)數(shù)研院智能輸配電一級助理專家吳挺興介紹，下一步將繼續(xù)擴大大英山變電站智能傳感數(shù)據(jù)的采集覆蓋面和精度，配置變電智能網(wǎng)關，提升數(shù)據(jù)采集的實時性，加快推進大英山數(shù)字孿生變電站可視化展現(xiàn)、智能巡檢、智能操作、作業(yè)安全管控、智能檢修等一批實用性的場景建設，以數(shù)字技術推動物理電網(wǎng)改造升級，支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和智慧生產(chǎn)管理，服務產(chǎn)業(yè)鏈上下游，為推動企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供“新動能”。 南網(wǎng)傳媒全媒體記者 楊彬 褚浩霖 通訊員 莫娟
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