為深入貫徹習近平總書記“對標世界一流”的重要指示精神,落實國網公司建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業戰略目標,加快推進電纜專業物聯網體系建設。在國網江蘇省電力公司統一部署下,國網南京供電公司作為“國際一流高壓電纜精益管理示范城市”試點單位,綜合現有物聯技術基礎,結合國網公司對電纜專業提出的“三年行動計劃”,選取220千伏寧莫2M49線、2M50線電纜線路作為試點,按照“感知層、網絡層、平臺層、應用層”架構,全面建設標桿型電纜線路。
高壓電纜隧道作為地下空間的重要組成部分,目前智能化運維水平仍較低,日常管理主要依靠人工巡檢與主觀經驗判斷,業務煩瑣化、數據碎片化、結果模糊化仍是普遍現象,距離實現狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活城市地下資源生態融合的目標還存在較大差距。
南京供電公司圍繞四項重點內容對線路進行升級改造:一是提升全周期本質安全水平,以“電纜線路全壽命周期管理”為理念,相繼完成設備狀態評估、通道綜合整治、“六防”專項提升等工作,并為線路“量身定制”運規、檢規、巡檢、帶電檢測等工作計劃,切實提升通道及設備本質安全;二是提升全狀態感知能力,按照國網電纜線路建設標準,在前期建設人工智能電纜隧道時已投入的53類800多臺感知設備基礎上,綜合工作實際,以應用為驅動,對視頻、帶電檢測、環境監測等系統進行升級改造,實現通道環境深度感知、電纜狀態多維感知與診斷、隧道消防智能控制等多項應用場景深度聯動;三是建設全業務智能管控體系,以地下通道及電纜網精益化管理系統為基礎,融合應用場景,應用“大云物移智”及邊緣計算等先進技術,率先完成國內首個地市級精益化管理平臺建設,全新上線運行13個功能模塊,全方位支撐電纜專業智能管控體系;四是完成全層級關鍵技術攻關,在標桿線路建設及電力物聯網工作探索中,南京公司先后開展“基于邊緣計算的隧道多場景智能系統聯動技術”等7項關鍵技術攻關,其中部分技術已獲江蘇省電力科技進步三等獎,為各項工作提供重要技術支撐。
2019年12月,南京供電分公司試點建設的220千伏寧莫2M49線、2M50線電纜線路順利通過國網公司專家組驗收,成為全國首條智慧電纜線路。驗收專家一致認為,南京寧莫2M49線、2M50線電纜線路按照國網公司要求,建立了高壓電纜專業的互聯網體系,具備電纜設備狀態多維感知與診斷等多項功能,實現了物聯數據多源融合,提升了電纜設備及通道本質安全水平、智能化管理水平,達到了預期目標,符合驗收要求,為國內首例,是電纜線路建設的標桿。這標志著公司標桿型線路建設取得又一重要進展。
(一)運維費用降低。近五年來,南京公司輸電電纜及通道年均運檢費用約為1500萬元。項目投運以來節省運檢費用約100萬元。項目推廣后,預期公司轄區內的管隧年均運檢費用將減少80%,約1200萬元。
(二)停電損失減少。通過安裝智能化通道管理系統,設備隱患將會及時發現消除,由于檢測、監控覆蓋不到位導致的故障可有效避免。經初步測算,預期每年將減少損失約1000萬。
(三)市場空間廣闊。通過提供解決方案、項目建設、大數據服務、后期運維服務等方式盈利。以南京公司為例,預期每年可產生3000萬的效益。
(四)巡檢效能提升。項目實施后,隧道巡檢周期由一周縮短為全天候實時監測,預期巡檢覆蓋率提升近90%,人均可運維線路長度增長70%。
(五)評價決策精準。將人工判別變革為依靠邊緣計算、大數據分析等技術支撐的計算機智能決策,顯著提升了評價決策的科學性、全面性。
(六)應急響應迅捷。應急響應速度由小時級縮短為秒級,預期地下管隧的缺陷、隱患處置率將提升超過80%。
(一)技術創新
1.國內率先開展感知層新技術研究。上線具有自主知識產權的高壓電纜局放在線檢測裝置、“多能合一”井蓋等新型感知層原件,試點開展渦流探傷檢測研究。
2.國內首家提出高壓電纜一體化組網規約。規范各類感知設備通訊協議與軟件兼容要求,統一監測數據格式與網絡銜接標準,并建立設備采樣頻率與濾波方法的統一標準。
(二)業務創新
1.應用場景全面覆蓋。建立國內首家涵蓋“人員管理與應急指揮應用”“電纜設備主動預警”的全場景應用體系,實現地下空間設備、環境、人員的生態融合管理。
2.應用場景靈活組合。各場景模塊采用多層級邊緣代理技術,不同模塊可根據實際需求靈活自由組合。
(三)理念創新
1.國內首家提出“雙核驅動”泛在電力物聯網建設理念。以“業務觸發數據,數據驅動業務”的雙核聯動方式,優化、整合多維業務,構建數據模型,實現業務重塑及數據增值。
2.扎實推進狀態感知建設地下生態融合理念落地。實現數據與業務的互聯互通,挖掘數據深度價值,實現設備狀態、人員行為、業務進程全息實時掌控,實現數據間相互校驗、自主分析判斷與應急快速響應。