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“智能巡视+全光网络”率先突围变电站,驱动力来自于何处

日期:2024-03-31    来源:华为中国政企业务

国际电力网

2024
03/31
09:41
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关键词: 变电站 华为 电力供应

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,当属今年全国两会上提的热词“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工作。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”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500KV变电站巡视工作为例,要求以“日”为单位进行每日巡视。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、有线网络设备统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。

如何能为巡视工人减负呢?变电站必须实现数字化的目标,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,减轻员工进行设备外观和红外巡视的工作,融合在线监测以及数字化表计。这一华为“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,对网络带来的三大挑战: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220KV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、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35KV/110KV/220KV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,回传信息难。

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。


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