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加快數字化轉型 推動高大質量發展 “5G+工業互聯網”典型應用系列報道|融合賦能,5G 讓數字電網更“智慧”

發稿時間: 2021-08-12 10:14 來源:人民郵電報 作者:祝凱 2021-08-12

在深圳鵬城變電站,5G智能巡檢機器人在巡視。

原本10天才能完成的高壓輸電線路巡檢工作,現在兩個小時就可以完成;曾經工人無論嚴寒酷暑都要進行大量設備的巡視、操作,現在機器人就可以代為完成……在廣東深圳電網,5G技術正與電網深度融合,在輸、變、配、用電等環節催生各類應用,改變傳統的生產、運營方式,顯著提升效率,降低成本,構建高效的輸電網、智能的變電網、可靠的配電網,有力驅動電網的數字化轉型。

高效輸電網:一日盡覽鵬城塔效率提升11倍

電,沿著一條條遠距離、跨區域、運力足的“電力高速公路”到達千家萬戶。在電力系統的專業術語里,這些“電力高速公路”被稱為高壓輸電線路。

據統計,深圳電網110千伏及以上輸電線路總長已達到5430公里,而在傳統輸電巡視方式下,一個熟練的輸電工人通過翻山越嶺、徒手爬塔、肉眼檢查,一天也只能完成2~3座鐵塔的巡視工作。

為解決輸電線路巡視工作量大和人工作業效率低之間的突出矛盾,南方電網深圳供電局探索應用5G、人工智能等技術,在輸電線路上部署2727套智能攝像頭,并結合可自動識別外力破壞隱患和設備缺陷的12種自研算法,打造了新一代輸電智能巡檢系統,實現深圳電網輸電線路全覆蓋,足不出戶就能“一日盡覽鵬城塔”。

“巡視一回500千伏輸電線路,傳統人工巡視需要2個人巡視10天,現在通過新一代輸電智能巡檢系統,兩個小時就可以完成了,巡視效率較人工作業提升了11倍?!蹦戏诫娋W深圳供電局輸電管理所線路部副主管裴慧坤介紹。

智能變電網:工作無人化顛覆傳統巡視方式

支撐電能跨越山海的動力源泉就是變電站——長距離輸電必須經變電站升壓以減少過程損耗,到達目的地后再降壓供給千家萬戶。

在500千伏鵬城變電站,南方電網深圳供電局的工作人員在手提電腦上輕輕一點,站內的5G智能巡檢機器人瞬間開始工作。只見它沿著設定的路線緩緩前進,頭部攝像頭不時轉動,對設備上的開關、壓板、指示燈、儀表等進行識別和讀數。

據悉,作為深圳市5G智慧樣板項目的鵬城變電站,日常負載約占深圳電網的20%,是西電東送落地深圳的重要樞紐變電站,以往大量的設備巡視、操作等工作都需人工現場完成,工作負擔較為沉重。

如今在5G賦能之下,智能巡檢機器人、5G攝像頭采集到的高清視頻圖像信息,僅用低至1毫秒的時間就回傳至指揮中心,并通過人工智能技術識別異常狀態、自動報警提醒,實現了變電巡視、操作等工作的無人化。

“像智能巡檢機器人、5G攝像頭等智能設備,鵬城變電站一共有1036個。5G釋放了新動能,讓變電運行人員的工作發生了翻天覆地的變化?!冰i城變電站站長謝志毅感慨道。

可靠配電網:停電“零感知”打造首張5G SA網絡

如果說輸電線路是電力供應的“主動脈”,那么分布在街頭巷尾百姓家中的配電線路,就是深圳電網的“毛細血管”。

在深圳坂田,全球首張5G SA網絡配網差動保護迎來“首秀”,6項技術成果創全球第一。據了解,差動保護是繼電保護里性能最優越的保護之一,當故障發生時,差動保護就像電網“大腦”,可對故障第一時間作出智慧判斷,快到0.02秒即可實現自動隔離,真正實現停電“零感知”。

然而,在配網實現差動保護卻極為艱難?!坝捎谂潆娋W絡點多面廣等客觀原因,無法像電力主網一樣使用光纖直連實現差動保護,無論鋪設成本還是建設難度都極大?!蹦戏诫娋W深圳供電局系統運行部通信管理部主管周建勇表示。

因此,配網要實現差動保護的突破,最重要的就是通信手段升級。而5G低時延、高帶寬和廣連接三大特性,正好是解決此問題的“藥方”。憑借15毫秒以內的超低時延,5G網絡可以代替光纖,精確運用差動保護技術快速隔離故障點,將故障隔離時間從秒級升級到毫秒級。最大限度地保障用戶用電需求,同時也顯著提升配網管理效率。

值得一提的是,除了上述探索,南方電網深圳供電局還打造了“5G﹢無人機”“5G﹢計量”等諸多5G應用場景。下一步,深圳供電局還將加快5G在電網的規?;逃?,在2022年底有望部署4417個5G電力點位,實現輸電線路狀態在線監測及視頻監控、智能變電站、智能配電房、配電自動化、配電網保護與控制、網荷互動系統、計量自動化、應急通信、智慧工地、智能充電樁十大電網場景的5G規?;瘧?,依托數字電網推動構建以新能源為主體的新型電力系統。

新聞附件:

防詐騙大考驗!“朝陽群眾”如何接招

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