中国储能网讯：为贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略，顺应能源革命和数字革命融合发展新趋势，今年年初，国家电网有限公司提出“三型两网、世界一流”战略目标，全力推进泛在电力物联网建设。

作为全国乃至全球电力装备研发、制造的排头兵，南瑞集团瞄准输电线路运行、运维新需求，率先吹响了输电线路智能感知研究的号角。

由国家电网公司“智能变电站自动化系统关键设备研制科技攻关团队”历时1年半、500多个日日夜夜精心打造的“输电线路分布式智能感知系统”，已在全国首个泛在电力物联网示范工程南京110kV南门变正式上线运行，实现了输电线路的在线全景监测，极大的指导了输电线路的运行和运维，显著提升了电网运行的智能化水平。

10月19日，该成果“输电线路分布式智能感知及物联接入关键技术与应用”经中国电机学会鉴定，整体达到国际领先水平。

智能感知与全景监测，让输电线路更智能

我国幅员辽阔，电网规模已居世界第一，高压、超高压甚至特高压输电线路纵横交错。大规模的跨区域输电是我国电网系统的一大特色，实现了巨大的能量迁移，为中东部地区的用电提供保障。但大电网中每一个环节都是紧密相连、息息相关的，潮流涌动、变幻莫测，运行保障十分困难，一旦其中任何小小的链条断裂，就可能引起轩然大波，甚至是造成整个网络的动荡或瘫痪。据统计，每年电网停电事故主要由线路事故引起的。

早在十几年前，人们就已经意识到输电线路运行状态监测的重要性，但苦于技术水平的限制，只能依靠人工巡线。

近几年，随着通信传感技术的快速发展，实际工程中出现了大量输电线路在线监测产品应用，如线路覆冰、舞动、弧垂，杆塔倾斜、沉降及金具测温等。但这些产品系统相互隔离、孤岛运行，数据无法融合共享、产生新的价值。

说起立项的初衷，项目执行负责人、南瑞研究院装置研发中心副主任周华良说：“研究输电线路分布式智能感知系统就是为输电线路装上数以千万计的感知末梢，自动、实时、在线地感知线路运行状态及基础设施参数的微小变化。但感知还远远不够，我们的系统还拥有健全的神经中枢和强壮的大脑——物联代理就是神经中枢，用于汇聚传感设备采集的大量监测信号并传输给中心站系统；中心站系统是大脑，依据海量的监测数据，结合对象建模、历史信息及大数据分析等对输电线路运行状态做出动态评估，对可能发生的故障进行智能判断和主动预警。一整套系统充分、高效协作，实现输电线路的实时全景监测，可帮助线路运行运维人员及时发现、消除隐患，避免重大事故的发生。”

深度感知和智能分析，线路运行更“智慧”

输电线路分布式监测终端是该项目的研究重点之一，它是一种实现线路异常定位与诊断功能的感知终端，分布式的安装导线上并实时采集导线里的行波信号，通过中心站系统对异常行波信号的提取及分析处理，可提供异常点位置的精确信息，同时基于自学习信息库进行波形比对可准确判断异常原因，针对性的指导线路的运维和抢修。2018年至今，该监测终端已在新疆、陕西、安徽、江苏、北京、辽宁、河北等10余个省市的100余条输电线路上推广应用，涵盖110kV-1000kV各电压等级。2018年7月，系统准确监测到北京110kV鹿聂线的非雷击故障，提供的故障点定位误差仅66米。

该系统通过微功率无线组网技术、安全容器技术等实现了上述监测终端及其他导线、杆塔、气象等众多在线监测产品的泛在接入和灵活部署，一台物联代理装置最多可同时实现50-60个各类型终端的安全、高效、稳定接入。据现场运维人员反映，该输电线路分布式智能感知系统在110kV溧水南门变的成功上线运行后，现场已有10余种原有的智能感知设备通过此系统平台提供的统一接口实现标准化接入，体系化的监测成效也已初步显现。

此外，在物联代理中融入了边缘计算的概念也是该系统的一大亮点，就近进行海量监测数据的分析、研判和预处理，不仅支撑了部分终端业务的本地实时处理与执行，大大提升处理效率，还节省了大量的网络带宽，减轻了中心站系统的处理负荷。每个物联代理装置中配置20个标准化容器，最高可支持400个边缘计算App的应用部署，基于此架构实现的数据分析统计App及扰动数据过滤App已在线运行，据统计有超过50%的数据在此实现了边缘侧分析、处理与存储，为终端提供更快的响应。

谈到通信链路可靠性问题时，研发部门经理夏雨不无骄傲的说：“过去，线路运维人员常会抱怨终端网络经常掉线，当他想要查询某段线路的信息或某个杆塔的状态时，那个加载图标永远在不停转圈。使用我们的系统后，终端通过分布在线路沿线的众多物联代理接入，物联代理之间的数据通信采用时下最流行的微功率无线技术，通过物联代理之间的接续传递就可很好地解决野外公网信号不稳造成的节点失联问题，实现节点的永不掉线。”

电网信息安全问题是一把利刃，电网的关键基础数据一旦泄露，不法分子可利用这些电力大数据分析出所在地的用电分布、关键基础设施位置等有用信息，甚至可能通过篡改关键监测预警信息及操作指令等，制造电力系统故障、引发电网的重大安全事故。为防止此类信息安全事故的发生，该团队对系统安全进行了特别攻关，通过分层、多维的网络安全加固技术，为数据通信的各个环节设置保护屏障，对网络入侵、监听、窃取和篡改等各类外部攻击进行精准防护，形成的高效的立体防御系统。

谈到系统未来的发展方向时，项目执行负责人周华良兴奋地说，将输电线路智能感知系统数据接入国网“电网运检智能化分析管控系统”，在管控系统中实现电力多专业的数据融合及系统联动，全面提升区域线路状态管控力和运检管理穿透力，才是此智能感知系统的应用目标。接入数据可引进气象预报及雷、冰、风、火等专业信息，与三维GIS系统深度融合形成全方位可视化系统，实现输电线路环境精细化、分层化预警，发挥抗险指挥的综合实效。