《电子技术应用》
您所在的位置:首页 > 通信与网络 > 业界动态 > 国网山东电力开展配电物联网实践应用:打造智能物联的配电网

国网山东电力开展配电物联网实践应用:打造智能物联的配电网

2019-05-14

20171124134612_4d4a98c64610a3a26bf5c5e358b69b2a_1.jpeg

  日前,国网山东省电力公司相继完成济南东城逸家小区配电室、青岛哈工程人才公寓配电室的物联网化改造,不断拓展在配电物联网方面的实践应用,创新优化配电网运维管理模式,进一步提升客户用电感受。

  5月10日,山东青岛供电公司运维检修部专工李晓悦与同事一起,使用手持终端对已经运行了17天的蓝海新港城小区配电室物联网设备进行特巡。这个始建于2015年的配电室在完成物联网化改造后,正以全新的面貌和更强大的功能服务336户低压居民、13户一般工商业客户。

  在此之前,3月29日,位于济南市汉峪金谷金融核心区的东城逸家小区配电室改造完成,为全国首个物联网配电室;3月31日,青岛市哈工程人才公寓物联网配电室建设完成,服务古口镇军民融合示范区。

  这些都是国网山东省电力公司在配电物联网方面的实践应用,是国家电网有限公司泛在电力物联网建设的具体落地。

  在配电专业率先应用物联网技术

  国网山东电力着手物联网在配电专业的探索研究,起于2018年春天。

  “我们在配电专业应用物联网技术,源于国网设备部的顶层设计,同时在新技术的刺激下决意率先落地应用。”国网山东电力设备部副主任任杰说。

  2017年,国网设备部组织了一次智能配变终端及配电物联网技术应用专项考察。

  “之前只是知道物联网的很多技术都已经在别的行业落地实用化了,但当我们看完了华为在物联网技术方面的研究成果时,就感觉这些世界领先的技术可以在电力行业广泛应用并且带来革命性的变化。”任杰说。

  在2018年上半年,“泛在电力物联网”的概念在电力行业并没有明确提出。甚至对于很多专业技术人员,“物联网”都是一个崭新的名词。即便市场上已有厂家开始研制带有物联网属性的设备,但是在落地应用方面,供电企业仍普遍持相对谨慎的态度。

  在这种情况下,国网山东电力还是决意深入开展配电物联网的应用探索。

  房牧,国网山东电力设备管理部配电处专工,在配电自动化领域深耕多年的他,也正是从那时开始将大部分精力倾注在了配电物联网技术的实用研究上。

  “当时还主要是智能配变终端的应用及推广。”房牧说,“智能配变终端具有配电台区边缘计算和末端感知终端数据汇集及上报的功能。‘硬件平台化’‘软件APP化’的设计理念,让终端能够成为低压台区的边缘计算平台,满足台区设备管理、智能计算、业务支撑等各方面需求。”

  关于智能配变终端的作用,房牧举了一个简单的例子:就像是人的身体,之前如果手指疼,那么痛感会传到大脑,由大脑来判断损伤程度、处置方式。而智能终端就像是在手肘部安装了一个“小大脑”,手指的损伤程度、处置方式都会由这个“小大脑”完成,只是在问题解决了以后,由“小大脑”向“大脑”传输完整的信息来进行备案。

  更加值得一提的是,智能配变终端以开放的系统架构设计,支持不同厂家的APP同时运行,是配电物联网建设的重要支撑。

  截至2018年12月,国网山东电力完成了2032台配变智能终端的部署。在此期间,配电物联网技术体系“云、管、边、端”中“边”的概念被成规模成体系地验证,为之后的配电物联网建设奠定了坚实基础。

  与此同时,因为将智能配变终端的推广应用融入国网山东电力一流配电网的建设之中,“物联网”的概念对于整个配电专业渐渐不再陌生。“物联网技术应用”也成为技术探索的一个重点。配电物联的种子,随着智能配变终端的规模化推广 ,在齐鲁大地生根发芽。

  实现配电物联网技术体系落地应用

  在济南、青岛两地配电室的建设过程中,国网山东电力开创性地完成了近百项技术验证,实现了创新应用和阶段性突破。其中,济南共完成2台变压器、9台低压柜、6台低压分支箱、26台表箱及150台智能设备的物联网化改造,应用28项技术成果;青岛共完成11台高压柜、4台变压器、18台低压柜、68个表箱及82台智能设备的物联网化改造,应用端层设备27类383个,应用34项技术成果。借此,国网山东电力在国内首次实现了“云、管、边、端”配电物联网技术体系落地应用,为全面建设配电物联网示范区积累了宝贵经验。

  在3月29日之前,济南供电公司配电工区副主任向珉江根本就没有意识到,他们即将要改造完成的东城逸家小区配电物联网配电室,将会斩获“全国首个”的殊荣。

  这个配电室建设的提速,源于国家电网公司对泛在电力物联网建设的明确要求。

  国家电网公司2019年“两会”提出“打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网”,并要求“探索建设以智能配变终端为核心的配电物联网示范区”。

  为落实公司部署,国网山东电力2019年“两会”明确,要依托国家军民融合示范区,打造全国领先的泛在电力物联网示范工程。

  从今年1月下旬开始,国网山东电力组织华为、山东电工、许继等十余家厂商的技术人员联合攻关,以济南和青岛的两个配电室为突破点,迅速开展配电物联网新技术研发、智能设备研制和试点应用。

  国家电网公司泛在电力物联网建设工作部署电视电话会议召开后的20天内,国网山东电力按照国网设备部配电物联网顶层设计架构,快马加鞭开展配电物联网新技术应用验证。

  东城逸家小区配电室已经投运两年,既要完成物联网化改造,又必须保障客户用电。济南供电公司的建设者和厂家的技术人员为此昼夜颠倒地工作。青岛哈工程人才公寓配电室则是一项新建工程,规模超过济南东城逸家小区配电室,青岛供电公司的建设者同样加班加点,确保在3月底完成了既定目标。

  突破六项关键技术

  优化客户用电感受

  “我们积极探索物联网技术在配网的应用,是要弄清楚如何结合现有条件研发新技术并且实用化,最终目的是更好地为客户服务。”对于配电物联网,国网山东电力副总经理刘伟生如此说道。

  在青岛市哈工程人才公寓配电室,青岛供电公司运维检修部副主任李延真展示了一个物联网配电室的关键设备,叫做“物联网智能通信单元”。

  这是国网山东电力在已经建成的两个配电室中验证的一项核心技术,主要功能是将传统设备改造成具备物联网通信功能的设备。李延真介绍说,这个通信单元完成了配电物联网技术体系“云、管、边、端”中“端”层设备的物联网化,将不同协议设备采用统一信息模型和CoAP协议上报,实现协议差异本地终结的目标,全面支持“端”层设备即插即用,对于未来存量配电室物联网化改造的作用不可估量。

  而在济南的东城逸家小区配电室,一个名叫“物联网塑壳开关”的设备则更具前瞻性。

  “这是我们按照配电物联网的技术要求和发展趋势,创新研制的一种基于物联网技术的低压开关设备,它集电力、通信技术于一体,未来将取代现有普通开关,无需进行任何改造即可满足配电物联网技术要求。今后的电力设备,都应该是这种形态。”济南供电公司运维检修部专工苏善诚说。

  更为有趣的是,这款“物联网塑壳开关”因为是全新的设计,甚至来不及开模制造,而是使用3D打印技术制作了6台,是国内首批实用化的物联网开关。

  已经建成的济南、青岛两个物联网配电室,实现了全息感知实现全景监测、即插即用实现泛在互联、端层贯通实现营配数据共享、物联组网实现快捷互通、云主站实现海量终端接入、边缘计算实现就地智能决策等六大项技术突破,提升了抢修效率,也便于供电企业更好地开展延伸服务,优化客户用电感受。

  接下来,国网山东电力将统筹推进智能配变终端应用和配电物联网示范区建设,推广应用5万台智能配变终端,实现济南、青岛全覆盖;同时,将创新优化配电网运维管理模式,助推配电管理模式由“生产主导型”向“服务主导型”转变。

  更为可期的是,有了配电物联网技术验证的基础和应用平台,分布式能源、充换电设施管理、智能家居互动等新兴业务领域的拓展融合将有望提速,进而与电网业务互利共生,助力构建围绕能源互联网的产业圈、生态圈。