当变电站的设备越来越多，巡检工人越来越少，巡检工作量越来越大，如何解决此类矛盾？当变电站的巡检摄像头掉线，多快才能排障结束？

 

事实上，传统工作中检修的快慢很难被定义。这往往牵涉层级复杂的传统交换机网络、多个协调配合部门、复杂的故障隐患及排障，数小时也称得上“快”。

 

在“全光网络”投入使用后，秒级故障定位成为现实。这种“全光”变革，当属“新质生产力”所指的科技创新驱动。那么这种驱动力来自于何处？

 

随着经济社会的发展，数智化坚强电网建设不断提速。作为电网心脏的变电站，新增数量也不断创下新高。变电站的安全稳定运行是维护好电网系统的关键。然而，人工巡视成本大、工作量较重、对专业技术要求高等因素在变电站的高效安全运维中存在潜在不利。

 

为此，华为联合行业伙伴提出了一套能够有效减负荷、降成本、提安全的智慧变电站解决方案，海量数据轻松上传，助力客户实现高效巡视。近日，这一方案在以“因聚而生 数智有为”为主题的华为中国合作伙伴大会2024上发布。

 

“算法+”精准解决痛点

 

智能巡检识别保障站内安全

 

在日常运维中，变电站站内巡视是最日常、也是最繁杂的工作。以500千伏变电站巡视工作为例，要求以“日”为单位进行巡视。监测装置运行状态难掌握、接入网络复杂、网络全链路监测缺失等问题，致使设备全面感知能力弱、后期运维压力大。一个层级更简单、运维更清晰的工作平台呼之欲出。

 

在国网四川电力，全光变电站方案落地生根，打造了一个优秀的典型实践“F5G变电站”，为客户带来三大价值。一是规范网络，统一网管。“一网多用、多网合一”将站内无线传感器设备、无线网络设备、有线网络设备在一个网管进行图形化管理，故障实时感知。二是简化网络、高效运维。F5G全光网络两层间设备和线缆均为无源器件和光纤，减少了安全风险点、故障隐患点。借助可视化链路监控网管，可实现秒级故障定位。三是冗余备份、安全加固。在核心站点部署双OLT实现Type-C双归属保护，出站分别承载在数据通信网和骨干传输网上，实现了核心站点接入网、承载网的冗余备份。

 

如何为巡视工人减负呢？变电站必须实现数字化目标，即无人化、集控化，智慧化。远程集中监视，视频集中处理是未来的趋势，变电运维监控模式优化是一个方向。华为智能巡检替代了人工，减轻了员工进行设备外观和红外巡视的工作，融合了在线监测以及数字化表计。华为这一“全光”方案实现了通过智能算法助力异常精准分析与识别，保障站内安全，提升变电站巡检效率。

 

超大带宽支撑全光网络

 

护航海量数据高效回传处理

 

变电站数字化智能巡检的背后，给网络带来了三大挑战——采集对象海量化、采集内容视频化、采集频次实时化，所产生的海量、庞大的数据能否高效、准确地快速处理，直接关系着整个电网的安全。

 

以当前220千伏及以下区域型的站点为例，各站的高清视频、图片等信息利用调度的SDH网络，传输至区域中心变电站。在远程集中监视中，视频集中处理成为必须。智能变电站的运行需要Gb+级别的带宽，才能满足视频云化、强大AI、多系统智能联动，辅助生产、无人值守等功能。这与传统变电站和数字化变电站的带宽要求完全不在一个量级。目前SDH网络的带宽有限，每站约10M至20M带宽，带宽支撑不足，导致高清视频和图片回传卡顿。然而，当前高清视频约8M/路，20M的带宽最多支持2路视频的并发上送，导致站内带宽无法满足物联视频信息直送。现网组网下35千伏/110千伏/220千伏变电站四区通过SDH与地市接入网相连，大量数据汇聚于集控站，信息回传难。

 

华为方案的全光网络利用现有光纤，构筑站内PON OSU网络，未来OTN OSU超大带宽支撑数据汇聚于区域中心，以其超大带宽支撑视频、图片回传，保障各站信息汇聚。其中，OLT部署于站内出口，北向通过以太口（光口）连接，南向与分光器相连，单槽位吞吐量达100G/s，满足千兆超宽接入，保障4K视频等高带宽业务无卡顿。ONU部署于变电站内末端接入阶段，提供上下行Gb级别带宽，多摄像头并发业务有保障，满足4K密集摄像头部署场景。

 

同时，全光网络有简架构、易演进、智运维的特点。第一，相对于IP网络，光网络是P2MP组网，从OLT到分光器只需一根光纤，分光器最多分出128根分支光纤接100+摄像头，极大节省光纤和光模块（N+1）。第二，相比网线而言，网线代际分明，每次提速都需翻新线缆，成本高；光网络全速率承载，一次布线10年不换纤，保投资，业务按需扩展，带宽弹性升级，节省长期投资。第三，全光网络可实现故障自动发现、N屏->1屏统一可视，网络主动健康保障，最佳时延保障，让时间从小时精确到分钟。

 

根据客户的实际需求，智慧变电站方案以远程智能巡视和站-站F5G全光网络两大模块实现智能巡视，辅之以Atlas 500 Pro、分光器、网关、esight网关软件等以及对应的维保、专业服务进行配置，成功实现了减负荷、降成本、提安全，大大降低了人工周期性巡视。

 

无论是室外场地，还是在GIS室、继保室、高压室、电容器室、端子箱等密闭空间，全光变电站方案成功改变了传统变电站运维人工依赖高、设备智能化低、整体安全管控效率弱的劣势，用户可以随时随地进行智能巡检，通过联动监视、智能分析等功能，掌握设备运行状态，实现业务和视频数据零中断，站内站外网络架构一致，定位问题效率极大提升，落实设备主人责任，高质高效地保障变电站的安全运行。此外，网络架构的分光器采用无源器件，也可降低站内能耗，全光网络电磁0干扰，实现节能绿色的效果。

 

数智未来已经到来。从事后应对变革为主动预防，以智慧巡检代替人工巡检，由经验驱动跃升为数据驱动。华为联合伙伴打造的全光变电站解决方案以智能化促安全、提管理、增效益为目标，确保供电可靠和设备安全，促进状态全面感知、信息安全共享，保障了设备诊断高度智能、运检效率大幅度提升。

 

未来，华为将继续秉持“因聚而生 数智有为”的核心理念，不断强化“伙伴+华为”体系，携手更多的合作伙伴，实现“数智世界 一触即达”，共同构建数智电网创新生态。

 

来源：中国电力报