配电网作为电网的“神经末梢”,连接着电力主网和千家万户,是重要公共基础设施,也是新型电力系统发展的重要环节。随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,供电保障能力和优质服务水平面临更严峻的考验。传统的基层管理模式工作效率过低,社区安全、民生需求的数据感知与挖掘能力不足,难以满足民众对于优质服务的需求。
传统配电网形态面临严峻挑战
传统配电网对单个节点的设备状态、电气量、环境信息等感知数据不能做到有效采集,对全域配电线路、通道、站房、台区等关键节点不能做到全感知,无法实现配电网对运行状态的可观、可测、可控。随着新能源、新型负荷的广泛布局,配电网功能形态由电力传输分配转向各类能源平衡配置,呈现出平台化、互动化趋势,但缺少对数据判断、决策、应用的“大脑”,导致配电网运行的安全性及可靠性不足、有源配电网和智慧用能等方面的研究和探索不深。
全息智能感知技术
全息智能感知技术,即在配电网设备处部署智能化终端感知装置和边缘计算装置,利用“最小化采集+系统计算推演”的方式采集设备运行状态和环境数据,经载波、5G或者光纤等通信手段,由边缘计算装置汇聚、研判,制定策略并上送信息,或者直接接受来自平台的控制指令,下达至各设备终端进行调控。由智能配电站房、智能台区、电缆实时在线监测系统等智能化系统构成全息感知网络,可加强配网全环节状态全感知,不仅能做到隐患的及时预测和处理,也为新型电力系统的发展作数据支撑。
全息智能感知终端示意图
透明化全息智能感知改造方案
在配电站房安装动环系统,并将传统高压柜更换为物联网环网柜,可监测运行时的电气信息及柜内局放、绝缘、接头温度等环境信息;在变压器处安装智能融合终端,在台区线路首端、分支处和用户表处安装智能感知终端。并以3D数字孪生形式构建区域源网荷储充监控系统,实现能源流全量感知与高频上送,建立以社区为对象的能源消纳模型,可以做到自动拓扑识别、线损分析、故障研判和用户用能画像,监测和预测户用分布式光伏发电,探索用户需求侧响应潜力。
台区透明化全息智能感知架构示意图
应用案例
武汉天地B13开闭所透明化智慧升级改造
全息智能感知技术在武汉已成功完成试点应用。该试点改造方案在武汉天地B13开闭所加装环境监控系统、安防监控单元、智能网关等装置,将传统中置柜更换为环保气体型物联网环网柜,实现柜内温度、局放、机械特性监测一体化。通过站房内电气及环境数据在线监测信息,实时掌控开闭所运行状态。全息智能感知系统的强大综合能力为传统配电站房提供配电、安防、环境、视频等多系统融合的解决方案,实现站房数据深度融合、全息感知以及智能化运维。
滨江商务区数字化智慧开闭所全景