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解读《南方电网公司智能技术在生产技术领域应用路线方案》:打造智能装备 探索智慧运行

北极星智能电网在线  来源:南方电网报    2018/5/15 10:19:38  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:近年来,新一代智能技术不断彰显出强大的生命力,在智能机器人、智能安防、智能驾驶等行业得到了快速、广泛应用,正在深刻影响传统产业发展。国家已将新一代智能技术提升到国家战略发展层面,频出政策推动能源互联网新技术、新模式和新业态的发展,推动我国经济加快转型升级。

广东电网公司中山供电局500千伏文山变电站运维人员为机器人设定巡视路径,确保智能运维全覆盖。汤子隆 摄

南方电网二代变电站智能巡检机器人不仅能巡视,还能自主检修。胡家玥 摄

智能技术在南网未来的应用场景路线图(南方电网公司生产技术部供图)

南方电网公司认真落实党中央对高质量经济发展的要求,强调新型智能技术与传统行业业务实施领域的深度融合,积极探索智能技术的研究和应用。公司党组书记、董事长李庆奎在2017年度工作会议上提出:“要争取在一批关键能源技术上取得突破,加快应用新技术改造升级传统电网,积极推动能源产业链与互联网深度融合。”公司董事、总经理、党组副书记曹志安要求:“继续围绕公司生产运营关键技术难题,策划公司重大科技专项,推动高压大容量柔直、配网智能化、智能作业等重大课题攻关,尽早取得高水平成果。”

南方电网公司5月11日正式印发的《智能技术在生产技术领域应用路线方案》,对新一代智能技术产业进行了全景式分析,剖析国内外典型应用案例,结合智能技术在电力行业的应用现状,规划了智能技术在南方电网公司生产领域的智能装备、现场作业、状态监测、态势感知和智慧运行五个领域的应用前景,明确了应用的目标、方向及任务,成为南方电网公司探索智能技术与电力技术融合,打造“智能装备,智慧运行”电网的作战地图,对建设“安全、可靠、绿色、高效”的智能电网,全面提升公司智能化水平,早日建成“两精两优、国际一流”的具有全球竞争力的世界一流电网企业,具有重大的现实意义和深远的战略意义。

智能产业迎来爆发式发展智能技术在电力生产领域具有广阔应用前景

智能技术包括云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新一代科学技术,目前已广泛应用于智能电网、智能机器人等领域,逐步形成了完整的智能技术产业链条,智能产业迎来爆发式发展。

随着电网规模的不断扩大,生产设备不断增长与人员逐步减少之间的矛盾日益突出,公司减员增效需求迫切,同时,传统电网生产管理模式在电网、设备、人身风险管控方面仍面临较大压力。

研究发现,智能技术在电力生产领域多个场景中均有广阔的应用前景。以机器人技术为例,机器人可以逐步替代人工开展一些繁琐、危险以及人力无法完成的工作,应用场景主要包括输电线路无人机、机器人巡视,变电站机器人巡视、检修、操作,机器人带电作业、救灾应急、检测试验辅助等等,且应用场景正在不断扩展。此外,模式识别、物联网、智能监测、云计算、大数据分析、智能安防等技术的推广应用,对电力生产运维管理与决策、现场作业的安全管控具有颠覆式的意义。

目前,公司在生产领域开展了多项综合技术应用试点,智能技术试点应用取得初步成效。数据显示:目前,全网共有44个变电站试点应用机器人自动巡检,少数变电站试点了具备部分功能的程序化操作,广东电网公司拥有各类无人机、直升机共计4154架,试点建立了无人机智能巡检体系,广东电网公司中山供电局试点建设智能变电站,超高压海口局试点建立了海缆的全天候立体防控体系,广东电网试点建设了配电网自愈控制技术示范区,广州供电局试点建设了11个新型智能化配电房,广东江门供电局试点建设地区级生产指挥监控中心。

接下来,南方电网公司将按照“试点先行、以点带面、分步推广、结对共建”的原则,沿着点-面-区的推进路径,结合各单位的实际情况,制定差异化的推广策略。

广东、海南将成为智能技术全面应用的探路者。南方电网公司将以广东、广州、深圳为核心主体,率先突破,按照“四个走在全国前列”的要求,打造一流电网公司,到2020年,初步建成智能技术综合应用的示范省级电网公司,即实现“六个全覆盖”:输电线路无人机巡视全覆盖、变电站机器人巡视全覆盖、输变电成熟状态监测技术应用全覆盖、各类灾害监测全覆盖、典型变电站程序化操作全覆盖、典型区域智能配电房全覆盖。同时,贯彻落实《中共中央国务院关于支持海南全面深化改革开放的指导意见》,加快海南电网智能化建设,实现弯道超越、跨越发展,2020年初步建成智能技术综合应用的示范省级电网公司。到2025年,打造其余5个综合应用省级电网公司,覆盖全省各地市供电局或发电厂,实现智能技术应用区域面面相连。

南网从五个方面推动“智能装备,智慧运行”

“通过智能技术在智能装备、现场作业、状态监测、态势感知、智慧运行等领域的应用,一方面提高生产工作的效率与效益,破解设备不断增长与生产人员不足之间的矛盾,并通过技术手段从根源上控制安全风险,提升生产运行质量和设备健康水平。”南方电网公司生技部负责人表示,公司生产领域智能技术应用的总体目标是“提质增效”,具体目标是“智能装备,智慧运行”。

《智能技术在生产领域应用路线方案》确定了智能技术在南网生产领域的五个重点应用方向。一是智感、智测、智控的智能装备,通过装备设施的智能化,实现智感、智测、智控,为智慧电网奠定实物基础;二是基于人工智能和移动互联网的现场作业,主要是指在操作、巡视、检修、带电作业等方面充分利用智能技术手段,提高作业效率、提升作业质量、降低作业风险等,实现巡视智能化、操作程序化、检修少人化、作业零风险;三是基于物联网和多源信息融合的状态监测,主要是基于物联网对生产运行的空间和时间维度的所有信息量进行采集、获取和筛选、甄别,以一次设备为中心,实现“中心建设全统一、多维数据全融合、状态监测全覆盖”,从而支持运维策略的科学制定;四是基于大数据和云计算的态势感知,主要是指基于云数据对设备设施的健康状态、发展趋势等进行多维度的大数据分析,依靠人工智能和神经元网络实现对状态的科学评价,并形成状态评价的自动学习、持续迭代、自我完善的深度学习模型,实现知识的自我学习和成长,对设备的状态进行判断、预测、提示、预警等;五是基于智能驾驶舱的智慧运行,

主要是指在物联网的基础上,综合发挥云计算、大数据的优势,灵活利用多种平台,集成多种智能技术,深化人工智能的应用深度和广度,搭建“设备状态可知、执行过程可视、作业环境可见、绩效指标可现”的生产全景可视化平台,建设“数据驱动、全景可视、智能决策、高效指挥”的智能化生产监控指挥中心,实现设备统一信息平台管理和全方位实时监测与展现,实现全网设备的智慧运行。

全面提升供电可靠性与供电质量为客户精准画像实现精准服务

南方电网公司生技部相关负责人表示,未来的智能配电网将综合物联网、大数据、云计算、移动互联网等智能技术,对电网数据、设备状态、环境信息、用电信息以及外部数据等进行集成分析,合理安排停电计划、快速抢修处理故障、充分消纳大规模接入的分布式电源与电动汽车,全面提升供电可靠性与供电质量。

“记录客户用电习惯,实现居民、工商业用户的精准画像。”据介绍,通过非侵入负荷辨识及人工智能技术,未来将通过对用户行为特性进行分析,准确预测用户用电负荷,并基于客户用电行为分析结果,智能优化停电计划,缩短计划停电时间。

在快速复电方面,利用智能配电网自愈控制技术快速定位、隔离故障,恢复非故障区段供电,减少故障停电时间。应急指挥中心接收故障信息后,调用现场状态监测信息,确定故障地点和设备故障类型,通知配网抢修人员携带相应装备快速实施现场抢修,客户服务系统精准识别停电区域内正在用电的客户信息,通过移动互联网的手段告知客户停电信息,实时更新配网抢修进度,实现客户的精准服务。

新时代下,人民群众的用电需求发生了巨大的变化,从“用上电”转为“用好电”,要求电网企业要不断提升供电可靠性和电能质量,满足人民追求美好生活的电力需要。当前,南方电网公司正加大技术创新,提升电网生产智能化水平,为打造安全、可靠、绿色、高效电网提供坚强保障,推动公司向“装备智能化、运行智慧化”转型升级,真正做到“人民电业为人民”。

>>典型场景1:命令一键下达,由单兵转为集群作战

未来输电线路智能巡检是一种一键下达、多机种联合、自动续航的立体巡检模式,通过应用物联网、人工智能、大数据分析、云计算等新技术,由单兵转为集群,由单线转为区域,形成区域网格化巡视,实现无人机大规模、自动化巡检,大幅提升输电线路的巡检效率,提高输电线路的巡检精确度,保障电网稳定运行。

当巡检任务下达后,由机巡中心根据机群状态及任务要求自动生成巡检计划,远程一键下达,自动巡检。与传统人工巡检相比,无人机不受地形影响,按照导入的路径和计划,自动巡视,智能识别障碍物,主动避障,巡检效率大幅提升;同时,未来设想在铁塔上安装充电桩,及时为无人机充电,提高无人机续航能力,扩大无人机的巡视范围。借助物联网技术,将无人机巡检数据实时上传到生产数据云端,利用云计算、大数据和图像识别技术对巡检数据进行自动识别分析,对巡视发现的缺陷和故障进行预警,巡检完成后,自动生成巡检报告。根据无人机巡检报告,自动推送消缺方案,调配无人机或者检修机器人,利用物联网技术精确地进行消缺除障,极大提高了作业效率和安全系数。

>>典型场景2:变电站信息实时展示,运维手段精准化

未来的智能变电站是一座信息实时展示、任务智能规划、工作一键下达、态势智能感知、决策智能辅助、检修自主操作的无人化智能运维终端,通过应用物联网、人工智能、大数据分析、云计算等新技术,大幅提升巡检效率,降低设备及人员的成本与风险,保障电网安全稳定运行。

生产监控指挥中心人员根据任务智能规划方案一键下达巡视命令,全网变电站巡视机器人随即对变电站各类目标设备开展巡视工作,采集设备数据及状态信息。生产监控指挥中心系统利用图像识别技术、云计算和大数据分析技术,对海量的巡检图片进行甄别和分析,全面开展变电设备态势感知分析,快速、精准地查找变电设备存在的缺陷,并对缺陷进行全面分析,自动生成巡检报告,为运维检修决策提供辅助支持。根据变电设备的态势感知结果,掌握变电站设备的运行状态,制定变电设备的检修方案,通过应用程序化操作或者智能检修机器人,代替操作人员开展倒闸操作或带电作业,提升检修效率,降低人员安全风险。

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原标题:打造智能装备 探索智慧运行

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