基于供电所数智化巡视的图形台账自生成系统

毛之俊,蒋博宇,徐 颖,汪剑锋,杨 昕

(国网浙江衢州供电公司,浙江 衢州 324000)

智能电网作为国际电网发展的大势,在能源系统中发挥重要作用,其范畴和内涵也在不断与时俱进。根据发改委、能源局《关于促进智能电网发展的指导意见》对智能电网的概念定义,“智能电网是在传统电力系统基础上,通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术,形成的新一代电力系统,具有高度信息化、自动化、互动化等特征,可以更好地实现电力安全、可靠、经济、高效运行”。

国家电网公司提出的“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”的战略目标,公司建设能源互联网企业的过程,就是推动电网向能源互联互通、共享互济的过程,也是用互联网技术改造提升传统电网的过程。

本文针对某条10 kV 线路部分线段改造后现场挂牌未能及时更新图纸,导致当天故障抢修人员申请停役的开关位置与配调人员线路图纸不一致,在进行多次核对后才完成故障隔离,导致10 kV 馈线隔离故障时间超长的实际事件。

通过深入了解,现阶段供电企业基层班组普遍存在配网图形台账两率瓶颈问题(更新及时率和准确率),尤其是面对复杂程度更高的低压配电台区,要形成完整的低压台区图形及准确的台账信息更加困难。造成线路台账的图数不一致,是影响供电可靠性和配网自动化效能提升的主要原因。

痛点1:供电企业基层班组老龄化趋势日益突出,日常运维工作任务繁重,常规手段的人力资源潜力挖掘已接近饱和,急需新的台账更新方式来弥补。

痛点2:供电企业围绕供电服务各项业务工作,开发了专业性强的系统,但在深入剖析某个现状问题的过程中,往往须进入多套系统调取数据,使工作难度较大、分析过程困难。

痛点3:供电所智能化创建方向处于探索阶段,顶层创建与一线需求存在差距性,未能从根本上给基层班组带来数智化减负的效果。

痛点4:配网缺少智能化系统的辅助,未能将传统运维工作加以细化、预警功能、职责分工等形成固化流程,导致台账更新的管理不到位。

基于上述痛点分析,本文提出“智能手机App+自生成系统平台”的自生成系统,从重复性、劳动力投入大的巡视工作入手,充分发掘自动化设备的应用功能,通过多数据接驳、智能更新,实现数字化与智能相融合,最终通过辅助决策功能的运用,实现配网基层班组的数智化创建。

探索通过数智化提升实现解放生产力、破解人力资源不足与供电可靠性提升之间的“矛盾”,只有当基层班组真正享受到智能化带来的便利,才能将“要我用”变成“我要用”。同时拓展智能化的深度和广度,疏通政府、企业、电力公司之间互动的“堵点”,实现营商环境的再优化、再提升。

1.1 智能手机App

智能手机App 应具备以下3 个主要功能:(1)地理经纬定位功能,设备装置的选型功能,线路巡视表单编制功能,缺陷整改短信的接收等;
(2)对应功能完善阶段的台账选择更新功能,缺陷整改现场操作界面等;
(3)对应智能应用阶段的智能决策辅助系统操作界面。

1.2 自生成系统平台

对应基础建设阶段,根据智能App 系统提供形成地理图、单线图,形成台账及查询,缺陷智能化判别及生成缺陷单等功能[2]。

1.3 对应功能完善阶段(详见“产品功能”)

根据智能App 系统提供的现场信息,变更台账。接驳智能开关、DTU 等设备装置的运行数据,包括日常运行数据以及故障时各项数据,与台账数据一起,形成完整的、不断更新的配网运维数据库。

对应智能应用阶段,智能辅助决策功能所需要的算法及数据库。

2.1 图形台账自生成

具备设备选型功能。设备选型采用开放式,同类型不同型号允许手动输入,自动更新设备选型库;
选型时可显示对应设备照片,便于操作人员选择正确的设备。

具备北斗或GPS 经纬度定位功能。巡视结束,在“自生成系统平台”内形成地理线路图及设备台账,同时自动形成规定格式的单线图,包括10 kV线路图和0.4 kV 配变台区图[3]。

实现巡视内容的“表单化和定制化”。根据电缆线路和架空线路的不同巡视特点,结合规范化的巡视要求,针对不同巡视对象,通过现场设备选型,自动生成对应的巡视检查条目和具体检查要求,如检查使用工具、现场拍照等,切实提升巡视工作质量和效率。

台账生成及查询导出功能。纵向数据:按照“线-杆-设备(装置)”的方式形成10 kV 线路台账信息;
再按照“配变-杆-柜-表箱”的方式形成配变台账,形成相互关联的两级台账。横向数据:同类设备(涵盖不同型号)统计查询;
可选择导出内容,并形成Excel 表。

巡视数据的对比,生成缺陷预警单。通过红外测温记录的数据,在系统内自动进行历史数据的比对、同时期数据的比对以及警戒数据的比对,根据不同的比对结果形成预警单:合理区间内波动变化,属正常;
合理区间内呈上升变化,则预警;
超出合理区间、接近警戒数值,则告警。合理区间和警戒数值,根据设备装置的出厂允许工作区间、运行年限,按照对应公式进行合理调整。

2.2 检修作业标准化

针对各项日常工作如抢修、消缺、新上等情况,引起设备装置的变化,通过智能手机App+自生成系统平台,与现有系统进行数据共享,推进物联互通,实现以下几项任务:

抢修消缺工作,使用智能手机App 定位,快速找到抢修点,找到待消缺更换的设备装置,调出设备装置的台账进行修改并附照片。完成消缺工作后,上传工作票、现场照片,自动完成闭环。

新上设备,在自生成系统平台找到新上设备挂接的10 kV 线路或配变台区,填写设备信息,形成任务单。在设备装接地点,用智能手机App 现场经纬定位,在自生成系统平台上实现自动挂接。

变更现场设备,自动更新并形成新的单线图,用短信方式及时通知图形维护人员,导出单线图抄送相关班组及人员。

与供服系统、Ⅰ/Ⅳ区主站系统、用户采集系统实现数据共享,在设备装置台账的基础上,形成动态更新、不断完善的数据库,以10 kV 单条线路和挂接配变为统计对象,在自身成系统的可视平台上体现不同时段线路运行状况。

2.3 构建全域数智化应用

在前两个阶段完成包括线路地理图形、设备各类数据库建设的基础上,围绕着智能辅助决策功能,深度打造数智化应用[4],重点突出以下几个方面:

停电主动抢修指挥。进行断电数据信息的接驳,从四区主站系统和用户采集系统中接收断电信息,逐步实现以下几个功能:(1)故障定位导航。根据停电信息范围,通过停电设备的经纬,进行定位导航,便于抢修人员通过智能手机App快速到达现场,体现主动抢修效能;
(2)抢修智能化辅助。根据不同类型及电压等级的设备故障,自动形成故障抢修工器具及材料清单,通过智能手机App,由抢修人员结合现场具体情况勾选,确认后发送智能工器具及物料库,由智能仓储完成选择、打包及装箱,抢修车辆返回供电所直接装车,缩短抢修准备的时间;
(3)停电故障处置方案编制。满足配电自动化运行条件的前提下,基于自适应算法等方式,进行故障隔离、负荷转供的预案推演,快速形成故障处置的参考方案,为抢修人员快速隔离故障、负荷转供及恢复供电提供可靠的依据。

线路状态监测及研判。在实现线路运行状态可视化的基础上,通过自适应算法,结合天气变化、负荷变化、设备状态等因素,对线路运行健康状况进行研判,对风险线路提出相应的措施预案,并提醒运维人员加以分析。在联络或环网的供电网格,可对整个网格进行健康状态监测及研判,结合光伏发电、小水电等电源输入,提供可靠供电的预案,实现电网的弹性融合。

配网数字物联技术应用。在充分融合现有数据采集设备的基础上,拓展数字化范围,整合现有各类终端,实现线路状态监测从运行监测向运维一体化监测转变,实现物理状态与数字技术的结合。

试用图形台账自生成系统后,切实解决基层班组台账数据库更新的问题,一个月内完成21 条线路的台账数据更新,效率是原先工作的1.87 倍。借助“选型库”功能,降低现场设备类型、型号及数据的差错率。系统数据导出功能提供完整的地理线路图、单线图及设备台账,有效提升数据更新及时率,杜绝人工录入修改的数据差错率,改善班组台账数据准确性和图数一致性问题。

本文从供电所基层角度出发,将供电所数智化定位在切实为基层班组“减负”的应用层面,通过以图形台账的数据一致性为对象,围绕数智化的应用进行了构思,展示数智化供电所创建在某个方面的实际价值。

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