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山东威海刘公岛上建起绿色智慧电网

日期:2021-02-25    来源:国家电网报  作者:牟金磊 杨冉昕 荣俊兴

国际电力网

2021
02/25
08:30
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关键词: 5G绿色智慧电网 充电桩 山东电网

牛年春节假期,天公作美,山东省威海市刘公岛景区内游人如织。新能源观光车行驶在各个景点之间,接送络绎不绝的游客。得益于岛内的5G绿色智慧电网,景区内45辆新能源观光车可以快速充电、交替运行,带给游客更加舒适的游览体验。

刘公岛位于威海市东部,隔渤海海峡与辽东半岛相望,有“东隅屏藩”之称。近年来,随着岛内历史、人文、自然资源不断被发掘,刘公岛成为全国著名的红色旅游景区及5A级景区。刘公岛的发展对电网安全运行水平、供电可靠性、供电服务质量等提出了更高要求。

2020年,威海供电公司顺应能源革命与数字革命相融并进发展趋势,利用新能源、新设备以及先进传感技术、5G通信技术,改造刘公岛内配电设备,提升供电服务水平,高标准建成刘公岛5G绿色智慧电网示范区。刘公岛电网的科技含量、供电可靠性及清洁能源利用水平全面提升。

绿色发电,供给清洁能源

刘公岛每年接待游客130余万人次,过去运送游客一直用传统的燃油车。为了节能减排、保护环境,2019年年底,刘公岛景区管理部门计划采购45辆新能源观光车,替换原有的燃油观光车。但如何为几十辆新能源观光车提供充足的电能,成为一个难题。

2020年年初,威海供电公司遵循“因地制宜、低碳节能、分散布局、就近利用”原则,利用刘公岛丰富的太阳能及风能资源,建设“光储充”直流充电站,让新能源观光车的充电问题迎刃而解。

“‘光储充’直流充电站集发电、储能、充电等功能于一体,通过光伏发电、谷段储能、智慧充电,让新能源车辆可以消纳更多的清洁能源。”威海供电公司刘公岛5G绿色智慧电网示范区项目负责人范春磊说。

“光储充”直流充电站内置一套光伏发电系统,在光照充足的条件下,峰值功率是24千瓦,并可优先给充电桩供电,富余电量则可以自动存储在蓄电池内。“光储充”直流充电站还配置了4台120千瓦“一机双枪”高速充电桩,可同时为8辆新能源汽车充电,满足岛内45辆新能源观光车的绿色用能需求。

“一机双枪”高速充电桩内还安装了智能管控装置。该装置利用低时延5G网络,可以快速获取充电车辆电池型号、电池容量等信息,在电池出现发热等异常时能自动停止充电,延长车辆电池使用寿命,提升用户充电体验。

智慧供电,打造科技电网

在5G绿色智慧电网示范区建成之前,刘公岛内仅有两条10千伏线路、13台环网柜,光缆资源匮乏,配电自动化采用通用无线分组(GPRS)方式,故障抢修也以人工报修、被动抢修为主要模式。

随着5G绿色智慧电网示范区的建设,威海供电公司开展了刘公岛电力5G专用通道建设、5G通信模块与设备集成开发等工作。

“我们在刘公岛内建设了3座5G基站,贯通了3条5G虚拟专用网络专线通道,实现5G信号全岛高质量覆盖。”范春磊介绍,5G信号覆盖全岛后,岛上形成了“5G+配电自动化”“5G+在线监测”“5G+可视化监拍”等多种应用,岛内电网更加智能。

在刘公岛管委台区,一台容量为400千伏安的箱式变压器安装在台区中心位置。外表普通的变压器里面却藏有“玄机”:变压器低压侧台区关口电能表旁安装有一台能源路由器,可以采集电压、电流、相位等电能数据,通过本地边缘计算智能研判、精准分析关口电能表A、B、C三相每一相的负荷情况,为低压台区线损治理等工作提供数据依据。

“我们线损管理以前以台区为最小计算单元,现在已经可以做到以台区低压侧到分接箱、分接箱到表箱的分级、分段、分相计算。”范春磊介绍,如有窃电等行为发生时,供电员工可以根据采集到的信息准确定位是哪一户、哪一个表箱出现了问题,避免在台区内“大海捞针”。供电员工还可以根据客户用电负荷特征值,智能研判客户接入电器种类、数量,为电能替代、电器销售提供大数据支撑。截至2020年年底,威海供电公司先后在刘公岛管委、东村、东村东三个低压台区加装了能源路由器。

无感消缺,抢修更快一步

过去,刘公岛内配电台区设备是人工运维模式。供电员工手工记录运行状态,无法及时发现、处理设备故障及缺陷。自从5G技术推广应用后,岛上的值班供电员工能够通过值班室内的在线监测系统监测设备,实现对配电室安防、消防、设备温度以及设备负荷等情况的全景监控,不再需要人工记录设备运行状态、开关状态,工作量减轻不少,工作效率也提高了一倍以上。

2020年2月,威海供电公司对刘公岛各个配电台区的进线、出线、电缆分支箱开展智能化改造,安装在线监测设备,更换智能低压开关。配电台区所有设备运行信息可以通过5G网络自动上传到配电自动化管理系统,由系统处理分析并开展故障研判,为抢修服务由被动抢修模式向故障自愈、主动抢修转化奠定了基础。

1月16日,岛内东村台区配电室的配电设备出现温度过高现象,在线监测系统第一时间报警。供电员工戚伟栋及时赶到现场消缺。“5G的低时延特性保证了设备运行数据从采集到上传再到分析、反馈给值班人员的整个流程明显加快,能够帮助我们缩短故障定位、隔离以及恢复供电的时间,减少故障停电次数。”范春磊说。


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