上海電力公司建成了國內(nèi)首個配電物聯(lián)網(wǎng)云主站將使配電網(wǎng)更智能

電力數(shù)據(jù)無處不在。給手機充電這個簡單的動作，就會產(chǎn)生用電量、充電時長等數(shù)據(jù)。分析這些數(shù)據(jù)，可以為人們的用電行為精準“畫像”，量身設(shè)計用能方案，也可幫助電網(wǎng)側(cè)合理平衡負荷峰值。

大數(shù)據(jù)正在改變傳統(tǒng)行業(yè)生態(tài)，電力行業(yè)也不例外。對電力數(shù)據(jù)的大規(guī)模采集和系統(tǒng)性分析，可以優(yōu)化電力生產(chǎn)、傳輸、消費等各環(huán)節(jié)，實時監(jiān)控電網(wǎng)運行，預(yù)判故障風(fēng)險，優(yōu)化運維搶修流程。

然而，傳統(tǒng)運維模式下的智能電網(wǎng)配電自動化主站，僅能實現(xiàn)對輸變電設(shè)備本身的運維管理。隨著海量數(shù)據(jù)的接入，傳統(tǒng)的主站架構(gòu)已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)安全可靠、靈活高效的更高要求。

年初，國家電網(wǎng)有限公司全面部署泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。這為電網(wǎng)運行更安全、管理更精益、投資更精準、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)開辟了一條新路，也可以充分發(fā)揮電網(wǎng)獨特優(yōu)勢，開拓數(shù)字經(jīng)濟藍海市場。

某種意義上說，移動互聯(lián)加速了大數(shù)據(jù)進程，而大數(shù)據(jù)又推動了云計算的發(fā)展。當與人們生活息息相關(guān)的配電網(wǎng)遇到“云”，會帶來哪些變化呢？

海量數(shù)據(jù)采集 一鍵分析處理

5月28日，國網(wǎng)上海市電力公司建成國內(nèi)首個配電物聯(lián)網(wǎng)云主站。這是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能電網(wǎng)配電自動化主站的一次升級。

“如果將配電物聯(lián)網(wǎng)比作人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，那配電物聯(lián)網(wǎng)云主站就是我們的大腦?！迸潆娢锫?lián)網(wǎng)云主站研發(fā)負責人陳冉博士說。

云化后的配電物聯(lián)網(wǎng)主站，接入了為上海居民和企業(yè)提供用電保障的17858座中低壓配電站、123989臺公變臺區(qū)、1065.3萬戶低壓客戶，還有各類分布式電源、充電樁等。它產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不再限于輸電線路和變電站等電網(wǎng)設(shè)備，而是囊括各類智能終端的物聯(lián)感知數(shù)據(jù)。這些每秒以億為單位更新的感知數(shù)據(jù)，與檢修、營銷和調(diào)控專業(yè)相關(guān)系統(tǒng)的信息交互，實現(xiàn)全面匯集、分層處理。

6月27日10時，上海浦東供電公司員工宮黛在辦公室的電腦上打開云主站，與此同時，同事唐力在豪園張江配電站用手持終端掃描配電變壓器、智能配變終端的設(shè)備標簽。5秒鐘后，宮黛在云主站看到唐力掃描的終端完成注冊與配置，關(guān)聯(lián)設(shè)備的相應(yīng)信息也出現(xiàn)了。

而之前，完成設(shè)備臺賬錄入、發(fā)布及關(guān)聯(lián)至少需要三個工作日，且存在錄入錯誤、關(guān)聯(lián)關(guān)系紊亂等業(yè)務(wù)風(fēng)險。

數(shù)據(jù)采集后，最重要的是分析。對電力數(shù)據(jù)深入分析應(yīng)用，不僅能提高電網(wǎng)的運營效率和水平，更能與宏觀經(jīng)濟、人民生活、社會保障、道路交通等信息融合，促進經(jīng)濟社會發(fā)展。目前，云主站已經(jīng)具備了物聯(lián)數(shù)據(jù)初級研判能力，可為配網(wǎng)運檢信息全過程管理提供切實可行的解決方案。

目前，云主站已經(jīng)具備基礎(chǔ)電氣數(shù)據(jù)采集、環(huán)境狀態(tài)采集、動態(tài)拓撲識別、低壓故障研判、電能質(zhì)量監(jiān)測、自動無功補償、停復(fù)電信息上報等功能。

值得一提的是智能配變終端的即插即用功能。以中等大小的臺區(qū)為例，每個臺區(qū)有1000多個變量，以前的自動化控制系統(tǒng)需要為各項設(shè)備提前配置點表，記錄每個變量的使用情況，一名員工每天最多完成一兩個臺區(qū)的點表配置。而不同臺區(qū)的智能配變終端順序和內(nèi)容不同，每個臺區(qū)都要單獨配置，并在現(xiàn)場接入時逐一調(diào)試、核對。智能配變終端即插即用，讓主站側(cè)不需要再配置點表，使設(shè)備接入時間從4小時縮短到5分鐘。

目前，智能配變終端即插即用正在上海張江園區(qū)、中國國際進口博覽會等區(qū)域開展試點應(yīng)用，預(yù)計年內(nèi)在上海推廣。

應(yīng)用邊緣計算 主動感知信息

5月30日18時，上海浦東古桐六村一臺戶外10千伏箱變低壓出線線路開關(guān)跳閘，18時01分，搶修人員賀永明的手機接到通知，18時27分，故障消除。

故障發(fā)生時，安裝在箱變臺區(qū)側(cè)的智能配變終端記錄了這一跳閘事件，并實時上報至云主站系統(tǒng)。云主站系統(tǒng)第一時間將故障對應(yīng)生成的搶修工單在線發(fā)給了搶修人員的手持終端。搶修人員接到工單后，根據(jù)故障臺區(qū)名和線路名稱找到故障點并處置。從發(fā)現(xiàn)跳閘到解決問題一共不到30分鐘。

兩年前，客戶發(fā)覺故障后報修，運維搶修指揮人員再安排搶修隊伍前往處置，至少需要1個小時。“設(shè)備量大、面廣、單點設(shè)備信息少，在傳統(tǒng)技術(shù)環(huán)境下，中低壓配電網(wǎng)側(cè)的故障自動監(jiān)測和處理效率難以滿足實際需要?！眹W(wǎng)上海電力設(shè)備部配電處處長紀坤華說。

時間明顯節(jié)省，主要來自對故障信息的迅速掌握。這種終端側(cè)的及時高效處理就是邊緣計算。因為靠近數(shù)據(jù)源，實時性好，響應(yīng)快，安全性高，邊緣計算成為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心技術(shù)。云主站的優(yōu)勢之一就是對邊緣計算的兼容。

在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)場景下，依靠電網(wǎng)中數(shù)量龐大的智能配變終端，通過云主站計算分析+本地邊緣計算結(jié)合的方式，可以組合分析“配變臺區(qū)-電纜箱-電表箱-低壓客戶”檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對故障區(qū)段、停電客戶的自動研判和快速定位，甚至可以組合分析各種設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及客戶用電數(shù)據(jù)，實現(xiàn)配網(wǎng)故障提前預(yù)警。

在客戶側(cè)，云主站對電動汽車充電負荷及電動汽車客戶的用車行為、停車行為、充電時間、充電方式、車型種類等多種因素進行分析，讓電動汽車有序充電，既能為客戶節(jié)約能效，又能讓電網(wǎng)運行更加有效率。這樣的應(yīng)用還有很多，未來，云主站可以滿足削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)、新能源消納、定制化電力等多種需求。

應(yīng)用了云主站的上海張江科學(xué)城泛在電力物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)正在建設(shè)中。根據(jù)規(guī)劃，建成后，示范區(qū)內(nèi)的可再生能源占比由43%提升至50%，單位產(chǎn)值能耗從0.27噸/萬元下降至0.2噸/萬元，能源利用效率從47%提升至51%，電能在能源消費中的占比從75%上升至80%。

云主站建成的當天，同處一室的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智能感知裝置性能檢測系統(tǒng)轉(zhuǎn)入試運行模式。感知裝置性能檢測系統(tǒng)與配電物聯(lián)網(wǎng)云化主站的集成發(fā)展，將進一步助推配用電設(shè)備的廣泛連接交互、信息深度采集與數(shù)據(jù)融合分析。

配電物聯(lián)網(wǎng)云主站的建設(shè)剛剛開始。隨著5G的商用，國網(wǎng)上海電力將依托5G應(yīng)用平臺，積極推進智能分布式配電自動化、精準負荷控制、配網(wǎng)同步相量測量單元、分布式能源控制、用電信息采集、移動作業(yè)等5G創(chuàng)新應(yīng)用研究及示范。