數字化轉型下，輸電、配電、電力大數據的應用場景

    新基建風口下電力需求激增，特高壓建設正在如火如荼建設中，數字化轉型已至，電力企業(yè)的傳統(tǒng)運維和運營模式正在被打破。

    近期，中國南方電網發(fā)布全球首份《數字電網白皮書》，更是提出了數字電網共建與共享的理念。

    本文將圍繞以下三個方面進行展開：

    1、輸電網建設及運維中智慧化應用場景

    2、配電網數字化應用場景

    3、電力大數據的應用場景

1.輸電

    前期：智慧工地

    施工現場情況復雜，如何全面、詳細地了解現場情況？如何減少現場存在的安全問題及隱患？如何更合理地布置施工現場？

    在數字化轉型下，通過各類端口對數據進行直接采集，匯總至數據處理中心，借由數字孿生技術進行全過程管理，優(yōu)化設計方案，施工人員和物料分配，確保項目有序進行。同時，這些信息可實時共享，便于工作人員多方協(xié)同管理，實現閉環(huán)式數字管理，為資產全生命周期管理、數字化移交、智慧運維打好基礎。

    關于數字孿生技術，上海寰視有詳細介紹，指路：《要想吃到智慧城市“紅利”？首先你該了解：數字孿生》

    具體應用場景有：

    在工地門口，使用門禁系統(tǒng)打卡和人臉識別等方式進入工地；

    作業(yè)區(qū)域內，視頻監(jiān)控可以及時發(fā)出違章信息并同時抓拍違章情況，對危險行為進行實時語音警告；

    可視化監(jiān)測可以對工地揚塵、噪聲情況進行監(jiān)控；

    在吊鉤可視化系統(tǒng)中，吊鉤可視化裝置安裝在塔吊小車位置處，在塔吊控制室及地面段設置顯示屏，塔吊司機能及時了解吊鉤位置及周邊的環(huán)境，達到全過程無盲區(qū)，減少碰撞事件。

    在管理調度中心，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時查看施工進展，自動識別危險信號并與天網聯動，出現問題第一時間進行救援；

    在工地內部的深基坑、高支模、塔吊等重點施工區(qū)域，部署傳感設備，實時監(jiān)測機械設備，提升對人身、機械安全隱患防控效率。

    除了提高效率與保障施工安全，BIM可視化在智慧工地中的應用也越發(fā)廣泛。通過激光雷達三維點云成像技術與正攝影像地理信息數據采集技術對輸電線路走廊進行掃描，獲取線路走廊高精度三維激光點云與可見光數據，建立輸電線路通道三維數字化場景，能夠在施工過程中對線路進行優(yōu)化，規(guī)避不必要的浪費，合理布置施工便道。泵房和設備間設備較多，管線復雜，通過BIM可視化能夠在施工前期確定設備型號后對泵房及設備間進行BIM綜合深化設計，優(yōu)化泵房和設備間空間，確定設備位置及管線走向，并預留合理的安裝及操作空間，避免后期拆改浪費，確保泵房綜合布局的合理性與美觀性。

    可以看到，在電網的建設過程中可視化一直占據了舉足輕重的位置。無論是管理調度中心內的大局把控還是數字孿生中細化到每一條管線走向建模，都與可視化有著密切聯系。

2.配電

    后期：智能巡檢

    在輸電網的巡檢過程中，智能巡檢機器人的投入應用是對傳統(tǒng)輸電線路高視角近距離巡檢方式的完美補充，在提高了工作效率和精益度的同時，實現了高空巡檢“全覆蓋”，使輸電線路巡檢從“人巡”過渡到“機器人巡”，從根本上解決人身安全隱患；從“人眼判別”升級到“機器視覺和AI缺陷識別”，為線路的運維提供更為可靠的診斷結果。減少了傳統(tǒng)巡檢范圍盲區(qū)的同時，輔以三維建模技術，為工作人員真實呈現線路通道情況，精準測量樹障，對輸電線路桿塔、絕緣子、金具以及輸電線路通道全過程狀態(tài)實時精細巡視。

    上海寰視曾在《特高壓投資超千億，是時候關注后續(xù)巡檢問題了》中對巡檢問題進行過詳細闡述。

    無人機配合巡檢機器人的組合能夠及時發(fā)現并處理現存問題和潛在威脅，大大提高了線路隱患排除和運維的安全性、時效性、精準性。

    配電網作為連接客戶的最后一公里，數字化轉型一直在被提及。如何將碎片化的配電網數據集約化管起來、用起來，讓數字技術與業(yè)務深度融合，讓數據創(chuàng)造價值，是配電網的可視化平臺建設的重要意義。

    具體應用場景有：

    1、配網主動搶修服務，短時間內精準定位故障點或發(fā)生區(qū)段，形成停電影響客戶清單，一鍵式發(fā)送停電信息，主動安撫客戶。2、電網運行自動駕駛指的是開展用戶負荷、發(fā)電能力、輸送潮流的精準預測，依托態(tài)勢感知技術實現電網故障的主動預想，提示安全邊界，主動規(guī)避電網風險，實現自動尋優(yōu)、自主調度，大幅提高供電可靠性和電能質量。

    關于配電網的智慧化在之前的推送中有詳細提及，指路：《萬物皆可數字化？數字化主動配電網的機遇挑戰(zhàn)與破局之道》

03電力大數據：聯機挖掘 

    在電力系統(tǒng)中，發(fā)、輸、變、配、用等各環(huán)節(jié)均能產生海量數據，包括能量數據、控制數據、用戶數據、公共數據等類型，覆蓋各類時間尺度，能夠成為能源大數據的基礎。

    同時，電網運行及設備監(jiān)測數據、電力企業(yè)營銷數據、電力企業(yè)管理數據及來源于電網外部的公共服務數據、氣象數據、電動汽車充換電數據及氣、熱、煤、油等數據分別由不同單位/部門管理，具有分散放置、分布管理的特性。對此，業(yè)界專家指出，由電力大數據中心升級為能源大數據中心，有利于打破過去設備獨立感知、部門獨立管理的數據“孤島”壁壘，建立互聯互通的數據環(huán)境。

    目前電力大數據的應用場景有：

    1.企業(yè)復工電力指數

    運用營銷系統(tǒng)對海量數據建立算法，得出復工指數，動態(tài)監(jiān)測、直觀反映企業(yè)復工復產情況，隨后，各地相繼推出類似數據產品，助企業(yè)復工復產。根據階段性特征，可將企業(yè)復工電力指數劃分成三個區(qū)間：抑制區(qū)間，恢復區(qū)間，企穩(wěn)區(qū)間。并根據電力復工指數所在區(qū)間，從指標趨勢、指標構成、時間節(jié)點等維度，按區(qū)域、分行業(yè)/產業(yè)解析企業(yè)的復工復產水平，為政府全面掌握企業(yè)復工復產信息提供有力支撐，全力服務政府科學統(tǒng)籌、精準推動企業(yè)復工復產。

    2.電力大數據+環(huán)保

    2020年11月，生態(tài)環(huán)境部與國家電網有限公司在京簽署《電力大數據助力打贏打好污染防治攻堅戰(zhàn)戰(zhàn)略合作協(xié)議》，開啟“生態(tài)環(huán)境+電力大數據”污染防治新模式。根據環(huán)保部門提供的排污不合格企業(yè)名單，電力公司可從電力大數據平臺中查詢相關企業(yè)多維用電數據，與構建的排污企業(yè)監(jiān)測數據模型進行對比，鎖定疑似企業(yè)進行監(jiān)管。

    3.e普查

    當普查員入戶開展普查工作時如遇到家中無人的情況，使用APP掃描住戶電能表，通過掃描后生成的紅、黃、綠三色查詢結果判斷該戶居住情況，紅、黃、綠三色分別表示近一個月未用電、間歇用電、正常用電，可精準識別空置戶、“候鳥”人群、正常戶，指導普查人員針對性調整上門排查頻次，有效保障普查工作的準確度。

    4.光伏體驗碼

    光伏發(fā)電屬于國家層面長期能源戰(zhàn)略上的重要環(huán)節(jié)，同時也是利用度上更清潔、更干凈的能源。但大多數用戶在使用光伏的時候往往比較“被動”，僅僅是在用，卻并不了解光伏設備的運行狀況。2020年11月，國網浙江電力依托“網上國網”APP上線“光伏體檢碼”，該“光伏體檢碼”基于各地區(qū)分布式光伏發(fā)電數據，幫助用戶及時了解自己的分布式光伏發(fā)電設備運行狀況，使清潔能源發(fā)電項目更好地實現環(huán)保和經濟效益。

    5.電力+旅游

    通過分析行業(yè)用電數據，從電力視角評價旅游景區(qū)及周邊產業(yè)發(fā)展狀況、預估發(fā)展趨勢，為景區(qū)和地方政府部門的旅游發(fā)展規(guī)劃作參考。通過大數據分析報告，為文旅部門和相關機構準確掌握本區(qū)域旅游景區(qū)狀況提供數據支撐。通過發(fā)揮電力大數據的價值，讓數據說話，構建旅游電力活躍指數，對全省重點旅游景區(qū)及上下游產業(yè)鏈進行監(jiān)測，彌補當前僅依靠門票銷量等傳統(tǒng)監(jiān)測手段這類弊端，真實反映旅游業(yè)上下游產業(yè)鏈的發(fā)展情況和復工復業(yè)情況，輔助政府部門精準決策。

    6.“空心村”識別

    隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展，農村大量勞務人員輸出，“空心戶”和“空心村”問題日益突出，造成了政府在項目資金安排、基礎設施配套等方面效益不高，并衍生出土地、房屋和宅基地閑置、產業(yè)發(fā)展動力不足、鄉(xiāng)村環(huán)境治理難度大等現實問題。通過電力大數據對農村空心率程度實現了精準測算，能夠輔助政府項目投資決策，為學校、公路等公共設施建設、市場及產業(yè)配置優(yōu)化提供輔助依據。