電力物聯網可以采集、匯聚與分發源網荷儲各環節數據,實現終端的標準接入和統一管理,為企業中臺和各類業務應用提供開放、標準的數據基礎,促進數據一個源與跨專業數據共建共享。按照國家電網有限公司部署,國網江蘇省電力有限公司構建電力物聯網實驗室,自主研發物聯管理平臺、邊緣計算框架與邊緣物聯代理設備——
11月16日下午,在國網江蘇省電力有限公司電力物聯網實驗室,大屏幕上的物聯管理平臺展示著接入設備的實時數據信息,實驗室技術人員李世豪正在協助南通供電公司員工依據設備的狀態信息和業務日志,評估配電站房內邊緣計算設備運行情況。
2019年起,國家電網有限公司全面推進電力物聯網建設工作。電力物聯網接入海量終端,對數據處理效率、業務應用融合創新等提出更高要求。國網江蘇電力建成省級電力物聯網實驗室,自主研發物聯管理平臺、邊緣計算框架與邊緣物聯代理設備,構建智慧物聯體系,支撐電力物聯網建設。今年10月,該公司能源互聯網智慧物聯體系關鍵技術攻關和核心裝備研制項目獲評工信部物聯網優秀案例。
邊緣計算 優化數據處理方式
實現智慧物聯,數據收集是基礎,數據計算是核心。若將電力物聯網數據全部集中在一個數據中心統一計算,則存在數據計算邏輯復雜、數據存儲空間龐大、計算結果無法實時反饋等問題。
2019年,國網江蘇電力研究打造了統一的物聯管理平臺,構建了“云邊端”的智慧物聯體系。其中,“云”指的是部署在數據中心的物聯管理平臺和業務主站系統,“邊”和“端”指的是部署在各類現場的邊緣代理設備和終端設備。“邊”設備負責實時采集、處理當地數據。“簡單來說,就是通過邊緣計算對數據先進行一次初步處理,統一格式后,將最有價值的數據上傳。”江蘇電力信通公司電力物聯網支持中心主任曾锃說。
“在智慧物聯體系應用之前,終端的數據直接傳到省級數據中心并全部推送給具體業務系統,不僅浪費資源,也影響數據處理分析的精度和效率。”曾锃說,“邊緣代理設備和邊緣計算框架的應用,改變了數據的上傳和處理方式,提高了數據處理效率,進而提升了輸變配等多場景下數據采集的時效性和遙控設備的精確性,支撐了智慧物聯體系建設。”
如今,智慧物聯體系已在國網江蘇電力得到廣泛運用,物聯管理平臺累計接入邊設備21余萬臺、端設備190余萬臺,實現對30余種不同類型的邊設備、端設備的智能管理,為用戶提供設備管理、應用管理、運行監控等33項服務,日均處理80億條6.2太字節的采集數據。
實時感知 監測更全面
10月31日,隨著蘇州璨曜光電有限公司廠區的分布式光伏發電數據接入國網江蘇電力物聯管理平臺,國網江蘇電力實現1000千瓦級低壓分布式光伏的實時數據采集。
今年,國網江蘇電力承擔了公司的智慧物聯分布式光伏接入試點建設任務。曾锃介紹:“調節光伏發電功率通常需要以區域為單位,和控制單個設備相比,對物聯體系的整體控制能力和智能水平有更高的要求。”
與智慧物聯體系支撐的其他場景相比,新能源發電的數據接入量大、數據傳輸鏈路復雜。10月下旬以來,在國網江蘇電力數字化部指導下,江蘇電力信通公司協同蘇州供電公司不斷完善接入方案,設計了光伏發電場景下100余個數據項的物模型,經過多輪接入聯調,最終實現分布式光伏場景數據的實時采集與觀測。目前,基于試點經驗,國網江蘇電力正在南京、蘇州、連云港等地積極推廣智慧物聯分布式光伏接入。
在新能源發電調控領域之外,國網江蘇電力還將智慧物聯體系用于輸電、變電、配電、安監、后勤等10多個專業。在配電領域,該公司試點建設智慧配電臺區物聯體系,實現臺區各節點、巡檢機器人等信息快速匯聚、計算與上傳,實現客戶用能信息分鐘級感知和故障快速定位;在輸電領域,通過邊緣計算框架接入物聯管理平臺的技術方案,實現電纜隧道和電纜接地箱數據接入物聯管理平臺,加強供電員工對電纜運行工況的感知,提升電纜運檢質效;在變電領域,由邊緣計算設備分析巡檢機器人、攝像頭回傳的可視化圖像,及時發現異常。
1~10月,國網江蘇電力已完成31條輸電隧道、92個電纜通道智能井蓋、1930臺動態增容設備的數據接入物聯管理平臺,推進輸電全景管控,建設通道多維感知體系;在全省完成94座試點變電站的物聯接入,實現試點變電站非電量數據的全面采集。
遠程升級 節約運維成本
在2020年之前,融合終端升級對于南通供電公司配電運檢專責王嘉楠來說是一項復雜的工作。“每個配電站房平均要安裝10臺融合終端,各配電站房之間還有一定距離。一個星期下來,我們一般只能升級80臺左右終端的程序。”王嘉楠說。
如同手機中的APP程序需要升級才能正常使用各項功能,融合終端的程序也要進行升級才能保證數據的正常采集與上傳。如果融合終端程序不能及時更新,配電工作將受到影響。
2020年年初,依靠智慧物聯技術的智能管理優勢,物聯管理平臺上線設備遠程升級功能,為運維檢修工作提質增效。運維檢修人員只需在物聯管理平臺中提前上傳升級程序包,并通過物聯管理統一下達更新安裝指令至融合終端等終端設備,設備即可自動下載程序升級。11月2日,王嘉楠使用物聯管理平臺,僅一個上午就完成了2.2萬臺融合終端的遠程批量升級。“我算過一筆賬,以單個臺區的融合終端升級工作量為基準,使用物聯管理平臺的設備遠程升級功能后,一個臺區一天可以少用兩個人,單次檢修調試時間減少4個小時,節約了運維資源。”
截至目前,物聯管理平臺累計完成81.1萬臺次融合終端的遠程程序升級,節省人工運維費用500余萬元,大幅降低了融合終端運維成本。
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