試點配電室采用基于高速電力線載波的物聯(lián)網(wǎng)通信方式，實現(xiàn)“零通信布線”。李曉悅 攝
工作人員檢查濟南東城逸家小區(qū)配電物聯(lián)網(wǎng)配電室設(shè)備。郭鑫 攝
5月10日，山東青島供電公司運維檢修部專工李曉悅與同事一起，使用手持終端對已經(jīng)運行了17天的藍海新港城小區(qū)配電室物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行特巡。這個始建于2015年的配電室在完成物聯(lián)網(wǎng)化改造后，正以全新的面貌和更強大的功能服務(wù)336戶低壓居民、13戶一般工商業(yè)客戶。
在此之前，3月29日，位于濟南市漢峪金谷金融核心區(qū)的東城逸家小區(qū)配電室改造完成，為全國首個物聯(lián)網(wǎng)配電室;3月31日，青島市哈工程人才公寓物聯(lián)網(wǎng)配電室建設(shè)完成，服務(wù)古口鎮(zhèn)軍民融合示范區(qū)。
這些都是國網(wǎng)山東省電力公司在配電物聯(lián)網(wǎng)方面的實踐應(yīng)用，是國家電網(wǎng)有限公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的具體落地。
在配電專業(yè)率先應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
國網(wǎng)山東電力著手物聯(lián)網(wǎng)在配電專業(yè)的探索研究，起于2018年春天。
“我們在配電專業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，源于國網(wǎng)設(shè)備部的頂層設(shè)計，同時在新技術(shù)的刺激下決意率先落地應(yīng)用。”國網(wǎng)山東電力設(shè)備部副主任任杰說。
2017年，國網(wǎng)設(shè)備部組織了一次智能配變終端及配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專項考察。
“之前只是知道物聯(lián)網(wǎng)的很多技術(shù)都已經(jīng)在別的行業(yè)落地實用化了，但當我們看完了華為在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的研究成果時，就感覺這些世界領(lǐng)先的技術(shù)可以在電力行業(yè)廣泛應(yīng)用并且?guī)砀锩缘淖兓?。”任杰說。
在2018年上半年，“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”的概念在電力行業(yè)并沒有明確提出。甚至對于很多專業(yè)技術(shù)人員，“物聯(lián)網(wǎng)”都是一個嶄新的名詞。即便市場上已有廠家開始研制帶有物聯(lián)網(wǎng)屬性的設(shè)備，但是在落地應(yīng)用方面，供電企業(yè)仍普遍持相對謹慎的態(tài)度。
在這種情況下，國網(wǎng)山東電力還是決意深入開展配電物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用探索。
房牧，國網(wǎng)山東電力設(shè)備管理部配電處專工，在配電自動化領(lǐng)域深耕多年的他，也正是從那時開始將大部分精力傾注在了配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實用研究上。
“當時還主要是智能配變終端的應(yīng)用及推廣。”房牧說，“智能配變終端具有配電臺區(qū)邊緣計算和末端感知終端數(shù)據(jù)匯集及上報的功能。‘硬件平臺化’‘軟件APP化’的設(shè)計理念，讓終端能夠成為低壓臺區(qū)的邊緣計算平臺，滿足臺區(qū)設(shè)備管理、智能計算、業(yè)務(wù)支撐等各方面需求?！?/p>
關(guān)于智能配變終端的作用，房牧舉了一個簡單的例子：就像是人的身體，之前如果手指疼，那么痛感會傳到大腦，由大腦來判斷損傷程度、處置方式。而智能終端就像是在手肘部安裝了一個“小大腦”，手指的損傷程度、處置方式都會由這個“小大腦”完成，只是在問題解決了以后，由“小大腦”向“大腦”傳輸完整的信息來進行備案。
更加值得一提的是，智能配變終端以開放的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，支持不同廠家的APP同時運行，是配電物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要支撐。
截至2018年12月，國網(wǎng)山東電力完成了2032臺配變智能終端的部署。在此期間，配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系“云、管、邊、端”中“邊”的概念被成規(guī)模成體系地驗證，為之后的配電物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)。
與此同時，因為將智能配變終端的推廣應(yīng)用融入國網(wǎng)山東電力一流配電網(wǎng)的建設(shè)之中，“物聯(lián)網(wǎng)”的概念對于整個配電專業(yè)漸漸不再陌生?！拔锫?lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用”也成為技術(shù)探索的一個重點。配電物聯(lián)的種子，隨著智能配變終端的規(guī)?；茝V ，在齊魯大地生根發(fā)芽。
實現(xiàn)配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系落地應(yīng)用
在濟南、青島兩地配電室的建設(shè)過程中，國網(wǎng)山東電力開創(chuàng)性地完成了近百項技術(shù)驗證，實現(xiàn)了創(chuàng)新應(yīng)用和階段性突破。其中，濟南共完成2臺變壓器、9臺低壓柜、6臺低壓分支箱、26臺表箱及150臺智能設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)化改造，應(yīng)用28項技術(shù)成果;青島共完成11臺高壓柜、4臺變壓器、18臺低壓柜、68個表箱及82臺智能設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)化改造，應(yīng)用端層設(shè)備27類383個，應(yīng)用34項技術(shù)成果。借此，國網(wǎng)山東電力在國內(nèi)首次實現(xiàn)了“云、管、邊、端”配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系落地應(yīng)用，為全面建設(shè)配電物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)積累了寶貴經(jīng)驗。
在3月29日之前，濟南供電公司配電工區(qū)副主任向珉江根本就沒有意識到，他們即將要改造完成的東城逸家小區(qū)配電物聯(lián)網(wǎng)配電室，將會斬獲“全國首個”的殊榮。
這個配電室建設(shè)的提速，源于國家電網(wǎng)公司對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的明確要求。
國家電網(wǎng)公司2019年“兩會”提出“打造狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”，并要求“探索建設(shè)以智能配變終端為核心的配電物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)”。
為落實公司部署，國網(wǎng)山東電力2019年“兩會”明確，要依托國家軍民融合示范區(qū)，打造全國領(lǐng)先的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)示范工程。
從今年1月下旬開始，國網(wǎng)山東電力組織華為、山東電工、許繼等十余家廠商的技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān)，以濟南和青島的兩個配電室為突破點，迅速開展配電物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)研發(fā)、智能設(shè)備研制和試點應(yīng)用。
國家電網(wǎng)公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作部署電視電話會議召開后的20天內(nèi)，國網(wǎng)山東電力按照國網(wǎng)設(shè)備部配電物聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計架構(gòu)，快馬加鞭開展配電物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用驗證。
東城逸家小區(qū)配電室已經(jīng)投運兩年，既要完成物聯(lián)網(wǎng)化改造，又必須保障客戶用電。濟南供電公司的建設(shè)者和廠家的技術(shù)人員為此晝夜顛倒地工作。青島哈工程人才公寓配電室則是一項新建工程，規(guī)模超過濟南東城逸家小區(qū)配電室，青島供電公司的建設(shè)者同樣加班加點，確保在3月底完成了既定目標。
突破六項關(guān)鍵技術(shù) 優(yōu)化客戶用電感受
“我們積極探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配網(wǎng)的應(yīng)用，是要弄清楚如何結(jié)合現(xiàn)有條件研發(fā)新技術(shù)并且實用化，最終目的是更好地為客戶服務(wù)?！睂τ谂潆娢锫?lián)網(wǎng)，國網(wǎng)山東電力副總經(jīng)理劉偉生如此說道。
在青島市哈工程人才公寓配電室，青島供電公司運維檢修部副主任李延真展示了一個物聯(lián)網(wǎng)配電室的關(guān)鍵設(shè)備，叫做“物聯(lián)網(wǎng)智能通信單元”。
這是國網(wǎng)山東電力在已經(jīng)建成的兩個配電室中驗證的一項核心技術(shù)，主要功能是將傳統(tǒng)設(shè)備改造成具備物聯(lián)網(wǎng)通信功能的設(shè)備。李延真介紹說，這個通信單元完成了配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系“云、管、邊、端”中“端”層設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)化，將不同協(xié)議設(shè)備采用統(tǒng)一信息模型和CoAP協(xié)議上報，實現(xiàn)協(xié)議差異本地終結(jié)的目標，全面支持“端”層設(shè)備即插即用，對于未來存量配電室物聯(lián)網(wǎng)化改造的作用不可估量。
而在濟南的東城逸家小區(qū)配電室，一個名叫“物聯(lián)網(wǎng)塑殼開關(guān)”的設(shè)備則更具前瞻性。
“這是我們按照配電物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)要求和發(fā)展趨勢，創(chuàng)新研制的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的低壓開關(guān)設(shè)備，它集電力、通信技術(shù)于一體，未來將取代現(xiàn)有普通開關(guān)，無需進行任何改造即可滿足配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求。今后的電力設(shè)備，都應(yīng)該是這種形態(tài)?！睗瞎╇姽具\維檢修部專工蘇善誠說。
更為有趣的是，這款“物聯(lián)網(wǎng)塑殼開關(guān)”因為是全新的設(shè)計，甚至來不及開模制造，而是使用3D打印技術(shù)制作了6臺，是國內(nèi)首批實用化的物聯(lián)網(wǎng)開關(guān)。
已經(jīng)建成的濟南、青島兩個物聯(lián)網(wǎng)配電室，實現(xiàn)了全息感知實現(xiàn)全景監(jiān)測、即插即用實現(xiàn)泛在互聯(lián)、端層貫通實現(xiàn)營配數(shù)據(jù)共享、物聯(lián)組網(wǎng)實現(xiàn)快捷互通、云主站實現(xiàn)海量終端接入、邊緣計算實現(xiàn)就地智能決策等六大項技術(shù)突破，提升了搶修效率，也便于供電企業(yè)更好地開展延伸服務(wù)，優(yōu)化客戶用電感受。
接下來，國網(wǎng)山東電力將統(tǒng)籌推進智能配變終端應(yīng)用和配電物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)建設(shè)，推廣應(yīng)用5萬臺智能配變終端，實現(xiàn)濟南、青島全覆蓋;同時，將創(chuàng)新優(yōu)化配電網(wǎng)運維管理模式，助推配電管理模式由“生產(chǎn)主導(dǎo)型”向“服務(wù)主導(dǎo)型”轉(zhuǎn)變。
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