中国储能网讯:今年迎峰度夏期间,北京电网负荷连续4次创新高,最大负荷达2356万千瓦,突破历史极值。同时,北京极端恶劣暴雨天气频发,汛期降水量较去年同期多10%~20%。面对负荷高、雨水多等不利因素,北京电网整体运行平稳。
北京电力经济技术研究院有限公司作为国网北京市电力公司重要的业务支撑机构,从电网设计、安全防护等环节引入“互联网+”技术,全方位提升电网设施防外力破坏能力,助力首都坚强智能电网建设,全力支撑北京电网平稳度夏。
完成防汛防涝设计
提高变电站防汛能力
如果将城市电网的迎峰度夏工作比作一场战役,那么如何确保城市户内变电站、地下变电站等重要设备安全度汛,就是打赢这场战役的关键所在。北京电网曾遭遇2012年“7·21”特大暴雨的侵袭,部分城市户内变电站的防汛防涝工作暴露出一些问题。基于此种原因,北京经研院开始进行城市户内变电站防汛防涝设计研究。
据北京经研院副总工程师、设计中心主任李志鹏介绍,为了做好此项研究工作,北京经研院在不到两个月的时间里广泛调研了国网上海、浙江电力等16个省(自治区、直辖市)公司,深入分析户内变电站防汛防涝存在的问题及应对措施。北京经研院结合北京电网特点,总结形成了一整套有针对性的城市变电站防汛防涝设计原则和可靠的技术方案,于2017年11月编制完成国家电网有限公司企业标准《户内变电站防汛防涝设计技术规程》。
今年以来,北京经研院利用三维数字勘测技术、三维设计技术,对变电站本体、站区及周边的地形和地貌、排水设施及管线进行综合数字建模,形成基于三维地形图的数字化变电站,有利于精确计算汇水面积、站区土方,形成合理的防汛排涝方案。此外,互联网上发布的直观图像,也便于运行和抢修人员熟悉和操作变电站设施,确保工程安全度汛。
北京经研院设计中心副主任黄伟介绍说:“在2022年冬奥会延庆赛区配套工程中两座110千伏变电站设计之初,我们就利用三维技术直观模拟了变电站站区地形。经过反复推敲,我们最终确定了与防汛防涝有关的场地及建筑物地坪标高、竖向布置及排水方案,确保工程满足安全度汛要求。”
“2018年,我们还依据城市户内变电站防汛防涝设计技术研究成果,排查了全市400余座110千伏及以上变电站,对不满足最新防汛防涝标准的变电站提出了整改措施建议,大大提高了电网可靠性。”黄伟自豪地说。
自主研发智能安防系统
保障输变电设施安全
迎峰度夏期间,北京电网能够经受住长时间大负荷运行的考验,除电网本身网架坚强外,变电站和输电线路的防外力破坏工作得力,也是一个重要原因。
近年来,电网在政治、经济和居民生活中的保障作用愈发突出。北京电网现有变电站多为无人值守站,分布广、远程管控难度大,输电走廊存在的外力破坏隐患,人工巡视难以第一时间发现。为保障输变电设施安全、稳定运行,北京经研院按照国网北京电力要求,全力打造出一套输变电智能安防系统。
据北京经研院数据中心系统运维室主任工程师陈波介绍,智能安防系统在2017年年初启动设计工作,从提出构想到完成第一批站、线安装,前后也就两个月时间。“因为当年5月就要召开‘一带一路’国际合作高峰论坛,输变电设施防外力破坏的压力也比较重,所以就在一些重要站点加装了这套系统,后来证明效果还不错。我们按照国网北京电力要求,陆续在十九大、2018年全国两会等重大政治保电任务中,扩大系统范围、拓展系统功能。”
智能安防系统由变电站前端设备、输电线路前端设备、辅助生产系统、主站中心四个部分构成。变电站前端设备包含红外热成像摄像机、全景拼接摄像机、全局摄像机、红外高清网络摄像机等视频模块,LED灯光系统及报警呼叫系统等联动模块,人证比对、入侵传感器等探测模块。输电线路前端设备相对简单,主要由图像监测设备、激光探测设备、配套太阳能供电系统和通信设备组成。
“这套系统采用国内最先进的智能识别设备,依托物联网、云计算、深度学习、图像识别等先进技术,实现监控点视频和报警信息的集中管理、统一查看、联动控制和智能分析。具备特征识别智能告警、防区闯入声光联动、入侵定位视频跟踪等多项功能,能够全面提升电网运行防外力破坏的能力,提高电网安全运行水平。”陈波介绍。
截至今年8月,输变电智能安防系统共接入变电站42座(含1座开关站)、输电杆塔3690基。迎峰度夏期间,智能安防系统输电线路防外破功能每月发现安全隐患300余起。
智能安防系统有效提升了安全管控能力。以今年迎峰度夏为例,1100基杆塔通过9分屏自动巡检,30分钟内就能完成所有工作。与人工巡检相比,智能安防系统的巡检频次增加,管控力度加大,效率提高10倍以上。此外,智能安防系统具有主动发现变电站人员闯入、线下违章作业等隐患的功能,可提醒值班人员及时处置隐患。
输变电智能安防系统不但具备智能识别、主动告警、跟踪联动、分析研判等功能,还采用智能轮巡加主动告警的模式实现对变电站和输电线路的安全管控,有效减少巡视人员数量、减缓巡视压力。“更难能可贵的是,我们可以通过这套系统,第一时间确定外力破坏点,从而为线路抢修争取时间。”陈波说。
下一步,北京经研院将继续加强系统智能诊断设备运行状态数据分析能力、自动识别外力入侵能力、综合分析安防薄弱环节和潜在隐患能力,并对电网设施进行安防等级评估,提出整改建议,为国网北京电力全力打造坚强智能电网作出新的贡献。