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近日,珠海许继配电网“系统、终端、开关”三大技术团队历时三年多技术攻关和工程实践,倾力打造的国内首个基于物联感知的“点亮一张网”示范工程,在山东济宁曲阜正式上线投运。
什么是“点亮一张网”
“点亮一张网”中的“一张网”是指从变电站出线开关到用户表前开关的整个中低压配电网,包括变电站出线开关、架空线路、杆塔、柱上开关、电缆线路、环网箱、配电变压器、低压分支箱、用户表前开关等中低压节点设备,贯穿“站、线、变、户”,承载着千家万户供电的重任。“点亮”是指变电站出线开关合闸送电,中低压节点设备逐级得电后,设备的注册信息及高精度地理坐标自动上传,地理图和单线图自动生成,实现配电网一张图全景点亮。“点亮一张网”形成配用电一体化的全息、高清、高精的结构化实体,确保配电网图形准确性、数据精确性、全景透明化,将调度、运行、管理等传统线下业务逐步数字化、在线化。
历经三载,关键技术“革命”突破
面临现状
准确可靠的图模是支撑配电网透明化、可视化管控的基础,但是配电网点多面广网架复杂,中压配电网线路切改与设备异动频繁,低压配电网线路更复杂且规模更庞大。现有的拓扑建模方式采用手工绘制图形、手工配置点表与定值参数,图模生成流程复杂、数量庞大、效率较低、成本较高、繁琐易错。因此实现中低压设备自注册、自识别、拓扑自动成图的功能就显得尤为重要。
“点亮一张网”技术架构示意图
“点亮一张网”以“电”为驱动,依托“物联网”“云边协同”关键技术,通过物联网智能设备的自描述信息、得电序列、地理坐标实现设备连接关系辨识,电气接线图、地理沿布图自动生成,设备自注册自识别自传动,“电”送到哪里,感知就延伸到哪里,拓扑就生成到哪里。它打破原有依赖人工的绘图、建模方式,带来了配电网设备即插即用、拓扑自动成图方面革命性的突破。
10千伏尼辛线黑图送电后电气图(运行态)
“四大”技术突破
突破基于配电物联网自动感知、自描述技术,提出云边协同下中低压一二次建模算法,实现配电设备自动注册、三遥自动配置。
突破基于云边协同的中低压配电网拓扑辨识技术,提出边侧时间序列事件生成算法、云侧基于时间序列的拓扑辨识,实现拓扑自动生成和辨识。
突破基于配电物联感知的自动建模与成图技术,实现配电网电气接线图自动生成,解决图形调整等问题。
突破基于配电物联感知的设备自动传动技术,提出自动传动算法和方案,实现主站至终端闭环自动传动,解决设备传动工作量大、投运时间长等问题。
在山东曲阜监控中心进行调试工作
重大意义
配电网上连主网、下接千家万户,是供电服务的“最后一公里”,是影响供电服务水平的关键环节。“点亮一张网”基于物联网技术,利用海量中低压智能设备和新一代配电主站系统,通过建模流程重塑,实现基于得电时间序列的拓扑自动生成、图形自动绘制、设备自动传动,可快速、准确、有效地全自动构建中低压一体化配电网图形模型,支撑配电网调度控制、故障处理、运维检修、状态评估、新能源消纳、源网荷储协调控制等传统业务与新兴业务应用,保障优质供电服务。
研发骨干“技术”解读
珠海许继副总经理许光
所属珠海许继分管研发的副总经理许光介绍:珠海许继于2019年开始进行项目调研、技术储备、核心技术攻关、产品试研试制。“点亮一张网”通过云边协同、节点感知注册、拓扑自动识别,实现配电网物联感知建模,物联网开关成套装置安装后送电,终端上送设备身份自描述信息实现设备自动识别与接入授权,主站解析生成点表并下装。同时根据终端上送得电序列、经纬度、电流变化实现拓扑自动识别,根据地理坐标生成地理沿布图,根据拓扑关系生成电气接线图。
配网专家“愿景”设计
许继集团配网首席专家海涛
许继集团配网首席专家海涛博士强调:济宁曲阜“点亮一张网”示范工程体现了珠海许继在配网自动化领域的领先实力,是珠海许继20多年来践行系统为大脑、设备为手脚产品理念的又一成功典范,是珠海许继率先提出并践行云边协同技术理念的成功案例。“点亮一张网”解决方案的推出,将会对未来整个配电网运维模式产生革命性的影响,全面推广使用后,设备将从“人工配点传动”变成“自动传动”、图模将从“人工绘图”变成“自动成图”,提升了生产效率,降低了基层班组负担,有效推动配电网数字化转型,灵活接纳新能源发电,支撑配电网经济高效运行。
示范工程验证投运,实现优质供电
曲阜“点亮一张网”验证工程现场
前期筹备
国网济宁供电公司与珠海许继组建“技术研发+现场工程+组织协调”技术保障团队,采用“重点节点用微信群下发反馈+实时消息用腾讯会议即时沟通”的联络方式,及时沟通交流细节工作。整体工程统筹规划,按照“停电前”“停电中”“送电后”“工作结束”4个阶段,编制了16项测试流程,明确了每个流程的发起、操作确认及资料记录留存等事项。
技术验证
12月8日凌晨,在尼山变电站10千伏尼辛线上开展“点亮一张网”技术验证,停电前将6台物联网智能开关运行模式切换至“建模态”,凌晨0:20拉开出线开关,凌晨0:55合上出线开关,凌晨0:56完成6台开关设备自注册自识别自传动与10千伏尼辛线拓扑自动成图。
验证结论在建模态下,由变电站出线开关合闸至整条线路送电成功,6台物联感知智能终端准确及时上送了设备自描述、得电序列等信息,主站系统根据自描述及得电信息,拓扑点亮自动成图过程一次成功。实践验证了“点亮一张网”技术和设备的可行性、可靠性,为未来中低压配电网全域“点亮”奠定了坚实的基础,为千家万户享受数字化优质供电保驾护航!
点亮一张网、温暖千万家。许继集团坚持创新驱动发展战略,积极促进重大技术原始创新,提供更智能、更先进的系列产品,全力建设世界一流智慧电气装备集团。
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