當物聯(lián)網(wǎng)遇上電網(wǎng) 讓電力設備主動“開口說話”
目前,云南正向著云電外送增送電量64億千瓦時的目標努力。云電增送考驗著云南電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行水平,電力設備的健康是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要基礎。
近年來,云南電網(wǎng)公司探索利用物聯(lián)網(wǎng)技術,加強人與設備、設備與設備之間的“交流”,提升設備狀態(tài)監(jiān)測水平,護航電網(wǎng)發(fā)展。今年年初,云南電網(wǎng)公司承擔的國家863計劃課題“基于物聯(lián)網(wǎng)技術的輸變電設備智能監(jiān)測與全壽命周期管理”順利通過國家科技部技術驗收,標志著云南電網(wǎng)公司在物聯(lián)網(wǎng)技術應用上邁出堅實一步。目前,該公司依托物聯(lián)網(wǎng)技術逐步提高運維水平,基層人員也逐漸感受到了新技術帶來的好處。
當物聯(lián)網(wǎng)遇上電網(wǎng)
隨著電網(wǎng)的發(fā)展,電力設備數(shù)量日益增多。2010年,云南電網(wǎng)公司主設備保有量為3.6萬多臺件,2014底已達到6.6萬多臺件,與2010年相比增長了83%。設備逐年增多,管理難度日益增大,其中,輸變電設備對電網(wǎng)安全的影響尤為突出。
據(jù)了解,目前,我國已開展輸變電設備狀態(tài)檢修工作,包括對設備運行狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、狀態(tài)評估、風險分析以及資產(chǎn)全壽命周期管理等探索與實踐,但與智能電網(wǎng)下的設備監(jiān)測智能化、檢修狀態(tài)化、運維高效化目標相比仍有差距。
“關鍵問題是設備監(jiān)測手段弱、信息不全、評估技術和標準不統(tǒng)一。”云南電科院科技部主任工程師張林山表示,“信息準確性不高、共享難也是問題。”
2012年,云南電網(wǎng)公司主動承擔了國家863計劃課題“基于物聯(lián)網(wǎng)技術的輸變電設備智能監(jiān)測與全壽命周期管理”研究。據(jù)悉,該課題研究主要為了解決設備管控中信息不全、信息不準確和共享困難等問題。項目對設備與設備、設備與人員之間的感知、互動、信息共享,提升輸變電設備與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行性能以及電網(wǎng)運行風險的管控具有重要意義。
設備與人主動交流
“課題研究的核心思想是讓設備主動‘說話’,實現(xiàn)設備與人、與其它設備進行交流。”該課題技術負責人曹敏打了個比方。為此,云南電網(wǎng)公司搭建物聯(lián)網(wǎng),通過信息傳感技術把設備與信息集成平臺相連,再將數(shù)據(jù)分析處理并傳遞到設備和人,從而實現(xiàn)交流。
據(jù)悉,課題研究的目標是建立具有全面感知、物物互連、人機互動、可靠傳遞,以及分布式與智能處理功能等物聯(lián)網(wǎng)特征的輸變電設備物聯(lián)網(wǎng),并開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的設備全景狀態(tài)監(jiān)測評估與全壽命周期管理技術支撐平臺,實現(xiàn)輸變電設備智能監(jiān)測與設備全壽命周期成本、壽命分析精益化管理。課題組從5個方面開展了關鍵技術研究:一是提出分層分布輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),建立設備全景信息模型;二是提出可控的異構(gòu)雙網(wǎng)雙通道通信網(wǎng)絡解決方案;三是研制具備一體化、智能化和通用化特征、具有傳感網(wǎng)絡的自適應接入能力的輸變電設備一體化智能監(jiān)測裝置;四是設計并開發(fā)滿足輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)技術要求的全景信息集成平臺;五是研究開發(fā)輸變電設備全壽命周期管理系統(tǒng)。
輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)中的移動應用功能是體現(xiàn)物物相連、人機互動的一個縮影。例如,在普洱供電局110千伏景東變電站,站長王春雷用平板電腦對1號主變的一個條狀標簽進行掃描,平臺電腦上立即顯示出該變壓器的圖片和各種信息。通過RFID標簽這個媒介,設備在線監(jiān)測、試驗、巡檢、運行狀態(tài)和風險狀態(tài)、輔助建議、全壽命周期等信息一應俱全。
推動物聯(lián)網(wǎng)在更多環(huán)節(jié)一展拳腳
為了檢驗課題研究成果在全省各區(qū)域的普遍適用性,云南電網(wǎng)公司選取了4個地區(qū)供電局典型的變電站及輸電線路建立示范工程,接入±800千伏換流站1個、110/220/500千伏變電站12個、輸電線路3條,建立了輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)中心主站。
“我們選擇示范區(qū)時,考慮了滇東北、滇西、滇南等氣候惡劣或高風險的輸電線路,確保該項目的普適性。”課題示范工程建設的負責人、云南電科院科技部副主任黃星說。
“去年冬天,昭通220千伏大鎮(zhèn)線覆冰,我們及時收到了短信提醒,包括覆冰多厚、發(fā)展趨勢和嚴重程度都有提示,實現(xiàn)了設備主動預警。”昭通供電局輸電管理所輸電線路管理專責陳開平說。
物聯(lián)網(wǎng)技術在示范站點設備管理方面的運用降低了設備故障率和缺陷率,減少了設備狀態(tài)監(jiān)測誤報率,有效提高了相關輸變電站設備的可靠性,實現(xiàn)了對輸變電設備智能監(jiān)測與全壽命周期管理,有效提升了云南電網(wǎng)公司設備管控效益。該公司科技部張曉春說:“該課題的開展和實施,不僅提升了電力行業(yè)的信息化水平和設備管控能力,還帶動了RFID、智能傳感與監(jiān)測裝置、網(wǎng)絡通信等領域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)示范作用及影響的擴大以及云南電網(wǎng)公司參與編制的《電力物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)規(guī)范》等4項電力行業(yè)標準的發(fā)布,將進一步推動電力物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
下一步,課題組將進一步總結(jié)示范工程建設運行經(jīng)驗、擴大應用范圍。同時,積極探索物聯(lián)網(wǎng)技術在電力調(diào)度、營銷和配網(wǎng)運維中的應用,為公司駕馭復雜大電網(wǎng)運行提供有力支撐。
>>數(shù)據(jù)應用物聯(lián)網(wǎng)技術后,云南電網(wǎng)公司示范工程關鍵指標同比分析:輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測誤報率為0%,輸變電設備故障率相對降低了17.7%,輸變電設備維修成本降低了32.2%,備品備件管理效率提高了54.7%,輸變電設備壽命延遲率提高了21.8%,由此產(chǎn)生間接經(jīng)濟效益4000多萬元,管理效益得到大幅提升。
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物聯(lián)網(wǎng)技術在電網(wǎng)
電網(wǎng)企業(yè)對于物聯(lián)網(wǎng)技術并不陌生。目前,南方電網(wǎng)公司已對物聯(lián)網(wǎng)技術在電網(wǎng)企業(yè)中的應用進行了研究。據(jù)悉,物聯(lián)網(wǎng)技術能夠支撐南方電網(wǎng)公司信息建設向更加現(xiàn)代化、智能化的方向發(fā)展。利用物聯(lián)網(wǎng)技術,可以對電力生產(chǎn)、傳輸、消費等電網(wǎng)運行環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控和分析,有助于推動信息化和電網(wǎng)運行的深度融合,實現(xiàn)智能電網(wǎng)的支撐。
在物聯(lián)網(wǎng)技術探索之路上,南方電網(wǎng)公司2014年完成《物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)企業(yè)中的應用專項規(guī)劃》項目后,今年著力推進《電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器入網(wǎng)檢測和傳感網(wǎng)模擬、仿真、測試與評估平臺研究》項目,申報《電力地下管網(wǎng)普查與監(jiān)測關鍵技術研究》科技項目和《電力物聯(lián)云平臺應用研究》項目,希望以此構(gòu)建南網(wǎng)電力物聯(lián)網(wǎng)的應用架構(gòu)和技術架構(gòu),為“十三五”信息化的順利實施打好基礎。
在“十三五”期間,南方電網(wǎng)公司將以“一套標準、一個平臺、兩個場景”為核心展開電力物聯(lián)網(wǎng)建設,不求大而全,但求實用落地。“一套標準”指電力物聯(lián)網(wǎng)標準體系;“一個平臺”指電力物聯(lián)云平臺;“兩個場景”分別是電力地下管網(wǎng)建設和區(qū)域智能物流平臺建設。公司將以電力物聯(lián)云平臺為抓手,以電力地下管網(wǎng)普查與監(jiān)測及區(qū)域智能物流平臺建設為應用切入點,填補空白、重點突破,在實際應用中建立標準、構(gòu)建電力物聯(lián)網(wǎng)體系。

責任編輯:大云網(wǎng)
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