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南方电网广东电网公司:大数据也能“发电”

国际电力网  来源:澎湃新闻  日期:2018-11-29
  11月28日,在广东省超高压网架的最后一块“拼图”——云浮500千伏卧龙变电站,一架搭载着激光雷达设备的固定翼无人机呼啸升空,展开快速、远距离线路通道巡视。
 
  “通过对无人机回传数据的分析,我们不仅可以发现设备问题,还可以挖掘供电潜力。”广东电网机巡作业中心数据分析人员廖如超介绍,2017年以来广东电网公司通过对48回输电线路载流量进行大数据分析、校核,供电能力平均增幅达15%,增供电量约16亿千瓦时,增加效益4.6亿元,确保了供电稳定。
 
  “大数据”缓解供电压力
 
  广东是全国领先的经济大省,用电量连年增长。为保障电力供应,广东电网在采用传统增发增供举措的同时,也打起了“大数据”的主意。
 
  2017年迎峰度夏期间,广东电网通过无人机精细化巡视,对云浮地区7回220千伏线路进行数据采集,并科学分析,模拟并预判在增加载流量等多工况条件下,线路可能出现的安全隐患,并采取应对解决举措。此举挖掘出巨大供电潜力,每月增供电量近8千万千瓦时,大大缓解电网压力。
 
  “线路与植被的安全距离是最常见的隐患。”廖如超解释,由于热胀冷缩原理,线路增加载流量后会温度升高,加大弧垂,导致与地面树木等安全距离不足。通过进一步数据分析、预测,确定安全距离不足点位置后,该公司采取树障清理等举措,精准提升输电线路载流量,提升供电能力。
 
  据了解,2017年迎峰度夏期间,广东电网通过数据分析提升载流量的线路实现零跳闸,减少错峰110兆瓦,多供电量1.6亿千瓦时。同时,广东电网输电线路年外力破坏跳闸率同比下降19.9%。
 
  “广东电网在无人机巡视应用方面达到了国际先进水平,在无人机基础应用,包括人工智能、自动驾驶、激光雷达应用等方面均居于国际领先水平。”中国科学院无人机管控中心副主任郭庆华表示。
 
  数据分析成为“重要生产力”
 
  “500千伏卧龙变电站2016年底建成时,由无人机进行竣工验收,属国内首创,验收效率比人工提升6倍。”卧龙变电站站长陈文勇称。
 
  据悉,广东电网公司于2015年组建全国首个机巡专业机构,将机巡业务广泛开展于线路巡检、工程验收、应急勘灾、抗冰防山火等领域,2017年无人机巡视里程15.2万公里,作业规模居全球第一。
 
  目前数据分析已成为电网的“重要生产力”。在机巡过程中,会对线路实现可见光、红外影像、高精度位置信息等大数据积累。目前,广东电网建立了全国第一个机巡数据专业分析管理平台,在国内率先实现全省110千伏及以上线路机巡全覆盖,建成4.5万公里、覆盖主网68%的输电数字化通道,发现和处理线路缺陷效率是人工巡视的11倍,形成近1000TB海量数据“宝藏”,实现设备状态可测量、可分析、可预判。
 
  “通过智能作业与数据分析,我们不仅可以发现缺陷,还可以预测缺陷的发展趋势。”在一幅线行三维数据图中,线路下面的绿色植物清晰可见。广东电网机巡作业中心数据分析部副部长许志海介绍,根据智能识别树种和主干直径计算分析,一年后此处植物的生长高度会给线路安全运行带来影响,届时系统会自动提示运维人员去现场查看处理。
 
  “经过大数据智能计算,数字化通道可以精准预测风偏、覆冰、高负荷等多工况风险点,减少跳闸,多供电。”广东电网机巡作业中心主任彭炽刚称,数字化模型还可以模拟设备检修过程,优化工序,实现精准检修,提升供电可靠性。
 
  【相关资料链接】
 
  卧龙变电站:广东500千伏超高压网架最后一块“拼图”
 
  广东云浮500千伏卧龙变电站于2016年底投产,该工程是广东电网“十三五”电网建设的重点工程,是广东省超高压网架的最后一块“拼图”,标志着广东省在全国率先实现超高压网架在所有地市全覆盖。
 
  地处改革开放前沿,广东经济发展背后离不开电网网架的日益完善。20世纪80年代,为了满足珠江西岸经济发展的用电需求和用电负荷不断增长的需求,当时的广东省电力工业总公司建起省内第一座500千伏变电站——江门站,开启了广东省超高压电网建设的高潮,迄今广东电网公司已经建立了42座500千伏变电站。
 
  随着振兴粤东西北经济发展战略的实施,云浮市经济迎来快速发展,500千伏卧龙变电站建成,可满足经济发展对电力的需求。
 
  “卧龙变电站具有标志性意义”,广东电网公司计划发展部相关人员说,500千伏卧龙变电站是云浮第一座500千伏变电站,也是广东省实现超高压网在所有地市全覆盖的最后一块“拼图”。“十三五”期间,随着经济的稳步增长,广东电网珠西南地区内环网的用电负荷进一步增长,过高的电网负荷进一步逼近电网网架的安全红线。500千伏卧龙变电站投运后,在一定程度上优化该区域的网架结构,解决超负荷运行问题,大大缓解云肇电网间联络通道的送电压力,提高电网安全运行水平。
 
  这位新员工有点“萌”
 
  在云浮500千伏卧龙变电站,一位萌萌的新员工吸引了大家了眼球:人勤快话不多,白天夜晚随叫随到;巡检效率高,一人巡视整个变电站只需2.5小时,其他同事则要两天时间;不吃不喝不用休息……
 
  这是由广东电网电力科学研究院自主研发的新型变电站巡检机器人。
 
  2018年,广东电网将在220千伏变电站全面推广使用巡检机器人。传统的变电站人工巡检方式存在劳动强度大、检测手段单一等不足。随着技术日渐成熟,具有精度、效率“双高”优点的机器人,被越来越多地应用于变电设备的检测中。 按照“先行一步”的理念,广东电网在导航定位、检测手段、运动能力、任务规划、系统联动等方面着力提升机器人的智能化水平。
 
  当前,市面上的巡检机器人普遍采用2D激光导航技术,该款机器人采用了更先进的3D激光导航技术,具备了主动绕开障碍物等功能,应对环境变化的实际交互更加智能。同时,开发了任务动态规划程序,使机器人更“聪明”,可以根据巡检任务的优先级进行线路的合理规划,避免了道路重复走、巡检效率低的问题。此外,还可以根据实际需求配置可见光、红外、紫外、局放、噪声、振动等多种检测手段,让机器人与设备不需要“翻译”就能顺利“对话”,准确测得主变振动、温湿度等数据,并在全国率先实现了机器人对室外局放的精准检测。
 
  目前,大部分变电站应用的巡检机器人使用的是集成化云台,如果想增加新功能,需要对机器人进行改造甚至更换一台新的设备。这款自主研发的巡检机器人则运用‘产品化’思维,设计了模块化云台,将可见光、红外、局放、紫外等不同功能的传感器设计成标准统一的接口,变电站可以根据自身需求和不同场景进行组装或是拆卸,“个性化定制,就像更换手机电池一样简单。”
 
  据了解,变电站巡检机器人已经与广东电网公司集控平台融合对接,实现了机器人与电网生产系统的直接联动,不仅可以实现变电站、供电局、省公司的远端调度,而且可以让机器人采集的所有的数据都集成到集控中心,方便技术人员对设备状态进行远程分析。
 
  绿色“大黄蜂”:充氢十分钟,发电六小时!
 
  今年抗击台风“山竹”抢修复电期间,云浮供电局的移动应急电源车“大黄蜂”表现亮眼——风雨肆虐中,为在云浮召开的2018年海内外高层次人才地市行(云浮专场)活动会场保电,圆满完成应急保电任务。这也是国内100千瓦以上等级氢燃料电池移动应急电源在全国电力系统的第一次现场应用。
 
  这可不是一台普通的“大黄蜂”,它是国内第一款单电堆功率超过120千瓦的氢燃料电池移动应急电源,由广东电网电科院能源技术公司和云浮供电局联合研发。
 
  这台氢燃料电池移动应急电源是一台纯绿色、不间断、高可靠的新型“大黄蜂”。“氢燃料电池移动应急电源解决了目前应急电源的两大痛点。”南方电网公司首批高级技术专家、广东电科院能源技术公司首席技术专家刘石告诉记者,“首先,氢燃料电池通过电化学反应发电,不释放污染物,只产生水和热;其次,它运行安静,发出的声音主要来自顶部散热风扇,只有约55分贝,相当于人们正常交谈的音量;此外,它能够长时间持续工作,并且不间断工作。”
 
  记者看到,这台车的顶部和侧面共有14个氢瓶,据技术人员介绍,每个氢瓶里都装有35兆帕氢气,每个有4公斤。令人惊讶的是,氢燃料电池本身拥有一个非常大的优势——充氢速度相当快,只需要10分钟就可以充满这14个氢瓶,一次充氢后,能保证额定负荷供电达到6个小时。
 
  “这台产品是目前亚洲最大的单体的氢燃料电池应急电源,也是国内首台该类型应急电源。除了14个氢瓶外,车外还有后备电源,后备的氢气进气口能够通过加氢罐长期发电,保证发电车持久供电。”刘石介绍。
 
  作为柴油发电车+UPS电池车模式的替代产品,这款移动应急电源是应急保电的高端装备。特别适用于市区繁华地段的电力抢修应急供电、对环境噪音要求高的社区保电、重要会议保电、灾害环境下的应急供电、乡村季节性和时段性的负荷曲线优化、主动参与并网点电能质量调节等。
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