安徽公司台区智能融合终端示范区建设方案

徐晓波

摘要：伴随全球能源革命的不断深化、能源互联网的不断演进，新一代信息5G通信技术迅速发展，开启了以人为中心、“云大物移智链”等先进技术为手段、信息物理深度融合的新业态，电力物联网的理念和解决方案应运而生。国际上，ABB、西门子和施耐德公司等传统工业强企纷纷涉足电力物联网领域，提出以先进传感技术、宽带载波通信技术、无线通信技术、嵌入式系统智能设备的感官体系，通过对电力系统和运行设备的评估诊断和智能感知，为客户创造更加智能高效的数字化运维体验。

关键词：国网公司、智能融合、建设效益等。

国网公司党组专题会议提出了“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”的奋斗目标。系统阐明了“能源互联网”作为企业的发展方向，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、智能感知的过程，也是用互联网技术改造提升传统电网的过程。

国网安徽省电力有限公司积极响应国网公司号召，结合实际业务需求和地区特色，积极开展电力物联网技术研究，推进设备管理向数字化、网络化、智能化转型，在安徽合肥、芜湖、马鞍山公司开展台区智能融合终端示范区建设。对建设电力物联网的体系架构、关键技术、重点产品、服务应用、管理方式等进行实验验证，在实验验证的基础上，突破关键技术，解决瓶颈问题，取得先期经验，扩大成果应用，为安徽公司建成可借鉴、可复制、可推广的配电智慧运检提供示范样板。

1、现状

  现低压台区设备管理困难、配电台区各部分设备相互独立，集成度低，缺乏统一的采集通道、通信接口等，相对管理困难。

  感知终端采集和智能分析处理功能不足。设备种类多、分布式安装、缺乏统一标准、通信困难。感知元件在功耗、可靠性、集成度等性能上亟待提升，量测覆盖率严重不足。

  营配尚未完全贯通，营销和运检部门的数据尚未做到实时互联互通，运检部门缺少低压台区关键节点数据，运维任务繁重。

  客户对供电可靠性要求越来越高，且具有多层次服务需求，一线运维力量与低压配电网增速难以匹配，台区供用电设备运行状态基本属于监控盲点，发生故障时难以第一时间定位故障点，不能实现主动抢修。

  电动汽车市场正在进入爆发式增长期，电动汽车接入电网的充电行为具有较大的不确定性，电动汽车的充电无序化、高穿透率，带来配电变压器过载、电压跌落等一系列问题，甚至会超出局部配电网的承受能力，影响电网安全运行。

2、建设目标及思路

3.1建设目标。总体建设目标：点面结合地开展创新试点与规模化示范应用，打造合肥、芜湖、马鞍山具有国际领先水平的台区智能融合终端示范区，其中合肥示范区重点研究电动汽车有序充电及配电站房监测，芜湖示范区重点研究新能源消纳及无功补偿监测，马鞍山示范区重点研究三相不平衡治理、低压可靠性分析以及全类型、多场景台区规模化应用，建成可借鉴、可复制、可推广的台区智能融合终端示范区。

示范区建设以解决台区状态可视化、电动汽车有序充电和新能源消纳，三相不平衡治理，用户停电实时感知与主动抢修，移动运检等专业痛点为目的，依托配电智慧物联网手段，实现配电网从传统运检模式向主动抢修模式的变革。深层挖掘运检与营销、调控等专业的融通互动。通过感知互联穿透配网主要设备，建立实时感知-智能研判-状态预警-主动运维-迭代提升良性循环体系。

3.2建设思路。2020年安徽公司围绕提质增效、优质服务的本质目标，深入解决当前的应用场景及实际业务痛点问题，促进配电网智慧运检模式变革。

示范区紧密围绕国家电网公司“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标，落实省公司关于设备管理向数字化、网络化、智能化转型的重点任务，把握新时代发展要求，按照配电物联网总体架构，建设台区智能融合终端示范区，全力提升电网智慧运检、精益化管理、优质供电服务水平。示范区突出状态感知，促进运检业务向智能化、无人化发展。具体实现以下基本业务：变压器状态监测评估、配电房/箱环境实时监测、台区三遥数据实时监测、台区集中器抄表数据采集、台区线路故障研判、台区拓扑识别、台区精益化线损分析、配电自动化移动化应用；实现以下高级业务：台区通信网络管理、用户停电事件实时上报及故障精准研判与主动抢修、台区异常报警及分析、可开放容量分析、电动汽车有序充电、分布式能源消纳、三相不平衡治理。示范区突出价值挖掘，实现业务驱动向数据驱动转变；突出开放共享，支撑各专业独立业务向综合服务业务延伸。

3、建设内容

在状态深度感知方面：合理部署实用、可靠的感知设备，提升设备可靠性和运行维护便捷性，重点实现配电站房（柱上变、箱变）全景感知、电缆井全景感知、设备运行状态全感知。

在数据互联互通方面：规模化推进低压台区营配融合，联动供服指挥系统与PMS系统，实现台区设备状态预警和故障精准研判，重点开展拓扑识别校验、实时线损分析与异常定位、低压主动抢修等工作。

在电动汽车有序充电方面：从整体上统筹台区侧各类能源和负荷的特点，对台区各能源设施、用能设备和电动汽车进行实时状态感知、协同优化控制，实现规模化电动汽车有序充电和分布式能源全额消纳，满足台区侧源网荷储协同服务的需求。

在新能源消纳方面：提高配电网对分布式电源的接纳能力和主动管理控制水平，兼顾用户的优质可靠、分时经济用电要求，增强配电网的稳定性，有效解决配电网中的新问题，提高配电网的集中化、智能化管理水平，实现精细化管理。

在智能运检提升方面：强化人工智能、大数据分析等技术手段，充分挖掘感知数据与设备状态、故障之间的深层关系，突破常规在线监测的局限，重点开展配电网可视化管理、低压配电网三遥、故障精准研判和主动抢修等工作，借助移动应用技术及相关可视化方案，有效解决运维人员与配电自动化系统交互关键问题，进一步提升配网运维业务水平，为提升智慧运检水平提供有力支撑。

在系统可靠性方面：台区智能融合终端示范区建设可以通过统计用户停复电时间实现低压供电可靠性管理，将现有的中压供电可靠性管理工作推动至低压配网领域，实现可靠性专业的纵向垂直管理，增加管理深度，为低压用户停电计划安排提供决策依据。

4、预期成效

经济效益。建设智慧充电应用，通过对用户充电行为、用能行为的灵活引导与主动调控，对电动汽车的充电过程实施有序控制，使得用电总负荷的峰谷差可以降低数倍，很大程度上减轻了电力系统的负荷压力，在变压器不扩容的情况下，大大提高了变压器吸纳EV充电负荷的能力，提高了电网运行的经济效益。以电代油，降低用户出行成本。用户参与绿电交易，降低用能成本通过配电物联网建设，低压台区设备的隐患发现率可提升至70~80%，消缺平均时间下降 30-40%；运检巡视效率提升 30%以上；人力资源节省下降75%左右。

社会效益。通过用户能效监测、电动汽车有序充电、分布式电源有序接入，可有效提升全社会用能效益，节约客户用能成本；通过设备故障精准快速定位，故障定位时间由 60 分钟缩短至 5 分钟以内，从而总体降低年户均停电时间，提升示范台区供电可靠性。

管理效益。通过全面感知，实现设备运行状态全过程分析与低压配网故障全时域自动研判与精准定位，提升配变运行状态实时在线管控能力与设备管理精益化水平；通过实时监测线损，实现配电台区线损分析，提升台区线损管理水平与防窃电管理水平，有效降低损耗10%以上；实现营销与配电的信息共享，为跨专业系统协同作业提供基础，提升了电网管理能效；通过大数据分析和智能研判、辅助决策，有效降低人力资源成本。