建设泛在电力物联网的冀北实践

建设泛在电力物联网的冀北实践

文／金雍奥　　　图／史文全　　孙孝庆　　邓　永　　盖巧琳　　

10

华北电业建设泛在电力物联网安全责任压紧压实4月10日，张北柔直工程张北换流站施工现场一派火热景象。在进入场地的关键通道，施工人员、监理人员有序通过现场人员管理系统，通过RFID技术自动识别人员信息，结合人脸识别功能，有效杜绝代刷卡现象，提升现场安全管理水平。国网冀北电力有限公司将“大云物移智”新技术应用到基建施工现场安全管控，基于人脸识别和RFID（射频识别的无线通信技术）的现场人员管控系统、车辆识别和自清洁系统、全方位无死角实时监控等系统实现深度应用，推动冀北电力工程建设更加有序安全，也为提升该公司基建数字化管理水平、开展基建全过程综合数字化管理平台建设奠定了基础。这是冀北公司泛在电力物联网建设进程中的具体实践。加快推进泛在电力物联网建设是责任、更是使命，冀北公司切实增强思想自觉和行动自觉，立足高标准设计，坚持需求导向，瞄准企业运营和生产提升、基础设施完善、新兴业务发展等目标，充分挖掘供电辖区内多种资源优势，在推动能源转型、助力绿色冬奥、提升电网效能等方面作出了积极探索，形成了具有冀北特色的泛在电力物联网建设智慧攻略。攻略一：标准创新推动能源转型

3月14日，虚拟电厂示范工程建设任务正式启动，冀北公司在支撑国网公司泛在电力物联网专项试点——“虚拟电厂接入的电力交易”建设任务上迈出了关键一步。2018年10月，由冀北公司主导发起的虚拟电厂《用例》标准获得国际电工委员会(IEC)批准立项，一时间，虚拟电厂成为能源领域的关键热词赢得广泛专注。此秦皇岛公司配网运检指挥中心与北斗卫星导航系统相连。后，冀北公司充分依托张家口地区新能源富集优势，按NORTH CHINA POWER11

特别策划

虚拟电厂标准编制成为冀北公司落实国网公司“三型两网”新时代战略的重要抓手。

照“研创示编”四融合新模式高质量推进标准编制，相关工作进展顺利。如今，随着国网公司泛在电力物联网建设方案落地，虚拟电厂标准编制不仅成为冀北公司落实国网公司“三型两网”新时代战略的重要抓手，而且升级成加快推动能源转型、促进智能电网和泛在电力物联网相互融合、保障新能源消纳的冀北方案。国网冀北电力交易中心总经理杨威介绍，虚拟电厂示范工程是把多类型、多能流、多主体资源以电为中心相聚合，促进能源流、业务流、数据流“三流合一”，推动“源—网—荷—储”互动能力的提高，促进电网转型升级，培育新兴业务，为新兴市场主体营造活跃、便捷、共享的生态圈。而此项工程示范的关键是通过开展业态创新，提高分布式新能源友好并网水平和电网可调控容量占比，优化跨区域送受端协调控制，促进清洁能源消纳和绿色能源转型。针对该示范工程，杨威提出三个关键词：“一个平台”“两张网络”“多方应用”。“一个平台”即虚拟电厂智能管控平台，可实现设备数据和互动信息的计算、存储，集成能源运行管理、交易、服务功能，整合优化各类分布式资源与电力交易平台、调度系统对接。“两张网络”包括以智能配电网为核心的多能流网络与基于eLTE/4G/5G网络和边缘计算的泛在电力物联网络，进一步打通能源流和数据流，促进综合能效提升，降低能源成本，提升电力系统运行的经济性和安全性，支撑综合能源服务发展。“多方应用”是指打造“技术型”与“商业型”相结合的运营服务模式，构建虚拟电厂相关的技术标准与服务标准体系和商业模式，面向多市场主体提供基于虚拟电厂的接入、优化、控制、交易等技术与共享服务。“目前，我们已在秦皇岛地区启动工程一期试点建设，充分应用秦皇岛智能配电网示范区经验成果，通过配置移动储能设备，分布式光伏，融入即插即用、可充放电充电桩等技术，实现对多元化电力负荷的协调控制，解决区域新能源接入的消纳问题，为开展全域示范提供样板。”杨威说。攻略二：能源互联助力绿色冬奥

“保电冬奥专区源网荷信息接入率100%，重要保电站数据实时监控率100%、冬奥核心区100%，张家口12

华北电业建设泛在电力物联网安全责任压紧压实承德公司信通人员研究通信拓扑图。

在4G无线专网技术的支撑下，唐山公司实现对部分农配网线路

实施全天候信息在线监测，提高了应急快速反应能力。承德公司实现电力无线专网规模化应用，实现了管理、生产类业务的综合接入，打通了智能电网建设通道“最后一公里”瓶颈。

崇礼奥雪小镇酒店清洁能源电供暖面积达到20万平方米……”这一组数字不仅是冀北公司服务2022年冬奥电力保障的履责承诺，也是该公司以冬奥泛在电力物联网综合示范为突破口、加快物联网关键技术应用实践的核心目标。2018年，冀北公司在国网公司系统率先启动泛在电力物联网示范建设，以服务冬奥为契机，提出“一网一平台”（泛在电力物联网综合示范及全景全息智慧指挥平台）总体架构设想，并完成了相关顶层设计研究和关键技术验证。当前，冀北公司正依托“一网一平台”，统筹张家口可再生能源创新示范区地区建设，以全面支撑冬奥电力保障、冬奥能源互联网创新示范工作为重点，加快推进顶层设计落地。 “构建‘一网一平台’，可以实现冬奥专区电力输、变、配、用各环节的全面感知和精准控制，进一步满足冬奥保电智慧全景实时感知、资源动态可控、智能分析预警、多级协同指挥和移动智能交互等业务需求。”冀北公司科信部智能处处长徐彭亮说。“全景感知”“智慧指挥”“绿色电力”是“一网一平台”建设的三项重点。“全景感知”通过应用智能传感和电力物联网技术，实现对环境、气象、用户行为、储能状态、电网状态的全景感知和实时监测，形成张家口冬奥区域电网状态和各类保障资源全景展示。“智慧指挥”是指通过深度融合物联网与大数据、人工智能等技术，实现电力设备的健康状态综合评价、NORTH CHINA POWER13

特别策划

保障冬奥会供电的重点工程—崇礼北110千伏变电站建设有序推进。

智能诊断、预测预警、辅助决策和智慧指挥，保障冬奥核心区域供电安全。“绿色电力”是指基于电力物联网集成电网调度交易数据，通过应用虚拟电厂、多能互补智能调度等先进技术，实现冬奥核心区100%清洁电力供应，以及张家口可再生能源的安全并网、稳定送出和高效消纳。“一网一平台”是冀北公司冬奥能源互联网示范工程建设的多项内容之一，作为该公司2019年泛在电力物联网建设的重点项目，冬奥能源互联网示范工程还包含多维泛在数据融合、多能互补微电网示范、综合能源服务共享等多项任务。通过开展冬奥能源互联网示范工程建设，冀北公司将在服务绿色冬奥的同时，努力形成终端泛在接入、数据高效共享、应用构建灵活的泛在物联网典型应用方案，为国网公司全业务泛在电力物联网推广贡献经验。 攻略三：“智慧运检”提升电网效能

4月以来，春检预试工作全面铺开。在设备巡检工作中，工作人员只需在集控中心轻点鼠标，便可控制分布在线路上、工程车上、变电站中的各类智能设备自主工作，轻松完成长达数千公里线路、几十座变电站的巡检工作，这样一个在运检领域曾经的愿景构想，如今凭借“龙巢时代”的应用变成了现实。由冀北公司自主研发的“智慧运检”成果—“龙巢时代——智能巡检管控平台”，应用了信息化技术，可以通过无人机进行电网巡检航线规划、数据采集、结果分析处理，开展全过程自主化、智能化和标准化作业。该平台引入了人工智能技术，实现了工作全过程的无人机化，有效实现了现场作业效能的最优，对于提升设备检修效率具有重要意义。“龙巢时代”作为冀北公司“智慧运检”的重要成果，如今成为推动泛在电力物联网建设落地、以14

华北电业泛在电力物联网冀北实践建设泛在电力物联网安全责任压紧压实“智慧运检”提升电网效能的重要基础。不仅是“龙巢时代”，无线专网建设也为冀北公司“智慧运检”夯实了根基。唐山地区曾经受地理位置或区域条件限制，部分低电压线路因没有信息通信路径，遇到停电故障时，只能靠人工去排查，工作繁重且耗费大量时间。2018年，在4G无线专网技术的支撑下，国网唐山供电公司实现对部分农配网线路实施全天候信息在线监测，可在第一时间将故障信息传输到相关单位，并结合故障点情况进行自动处理和控制，提高了应急快速反应能力，缩短了停电时间。2018年，冀北公司以唐山、承德为试点，实现电力无线专网规模化应用，建设无线基站22座，覆盖范围450平方公里，成功接入配电自动化、配电抢修、用电信息采集、输变电在线监测等7大类业务，实现了管理、生产类业务的综合接入，打通了智能电网建设通道“最后一公里”瓶颈。“智慧运检”已经渗透到冀北公司运检体系的方方面面。在秦皇岛地区，北斗卫星导航系统的终端成功应用于配电网故障远程监控和信息采集，可精确获取故障实时位置信息，引导抢修车辆快速到达现场，极大提高配网抢修效率；在北戴河重要政治保电区域，供电保障指挥中心高效运转打造出“零距离”供电保障新模式，实现供电保障能力的新升级。今年，冀北公司将充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，着力加快构建电力系统各个环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。聚焦提高电网效能，把安全作为重中之重，推动实现输变电、配用电设备广泛互联、信息深度采集，提升故障就地处理、精准主动抢修和区域能源自治水平。■通过开展冬奥能源互联网示范工程建设，冀北公司将在服务绿色冬奥的同时，努力形成终端泛在接入、数据高效共享、应用构建灵活的

泛在物联网典型应用方案，为国网公司全业务泛在电力物联网推广贡献经验。

NORTH CHINA POWER15