智能化设备

推动进博会供电保障和现代设备管理体系建设相辅相成、有机结合，夯实进博会供电保障的基础，丰富设备管理体系建设的内涵，建设具备上海特色的现代设备管理体系建设。加快新技术、新装备在上海全面落地应用、推广先进适用的长寿命、免维护、小型化、智能化设备、推动远程许可、可视化监控、无人机及机器人立体巡检等新技术深化应用。 进博会区域高可靠性建设和管理经验辐射全上海。全面总结历届进博会供电保障工作积累沉淀的管理和技术经验。打造符合上海国际大都市特点和定位的供电可靠性发展模式，中心城区供电可靠率保持“五个九”的国际领先水平。

浙江大有实业有限公司杭州科技发展分公司以“科技创新、服务电力”为理念，积极参与国网新能源领域的相关重点项目，致力于电力系统高新技术领域研发创新工作。目前配电网中大量暴露在公共环境或使用公网通信的电力测控设备，存在被入侵窃听破解后，控制中枢伪造主站群体控制停电的安全隐患。而随着新型电力系统的纵深推进，大规模新能源和智能化设备爆发式接入成为大势所趋。公司参照供电保障“五个最、六个零”的标准，确保海量设备的安全、高效接入。量子加密技术提供了一种解决此类问题的有效手段。

城市配电网安全稳定运行关乎国计民生。感知体系是其可靠运行的基础。立项之初，大型城市配电网感知设备往往局部配置冗余、整体感知能力不足，经济性较差；感知数据完整性、精准度不高，风险防控缺乏数据支持和有效方法；提高电网精益感知水平迫在眉睫。随着分布式电源大量接入、智能化设备快速推广，城市配电网规模愈加庞大，加速向多源协同、信息物理融合的复杂系统演变，对感知和运行提出了更高要求，突破精益感知与风险防控技术意义重大。 长期以来，大型城市配电网精益感知和风险防控领域面临三大难题：①网架结构多样、运行不确定性强，兼顾经济性、可靠性、可观性等多目标的感知设备精准配置难度大；②终端设备运行环境复杂、元件耦合度高，信号交互干扰，设备-系统多层级、多类型数据可信提升困难；③城市配电网呈现源网荷交互、信息物理耦合、中低压协同等特征，风险主动防控十分复杂。 在国家自然科学基金和国网科技项目支持下，团队历时6年产学研联合攻关，取得三方面重大技术突破：①建立了兼顾可观性、可靠性的中低压配电感知设备优化配置模型，突破了基于改进差分演化算法与模糊综合评价的配置方法，优化感知设备位置、类型；②突破了感知终端多维可信诊断技术，攻克了融合参数识别与过零同步的拓扑自动辨识方法，提出了基于随机森林模型分析与数据流异常检测的主站-终端双重校核技术，异常数据识别准确率超过97%；③提出了信息物理协同的配电网“设备-网格-系统”多空间尺度风险感知技术，突破了考虑时滞影响的功率波动协同平抑技术，发明了融合配用电信息的中低压故障快速识别与分级供电保障方法，提升了风险防控能力。 项目获授权发明专利11项，发表论文33篇，发布国标等技术标准8项，出版专著1部，登记软著8项，研制软硬件8套。项目通过了中电联组织的成果鉴定，中国工程院罗安院士任组长的鉴定委员会一致认为配电网感知设备优化配置和精益化感知技术处于国际领先水平。 成果在天津、杭州等20多个大型城市率先应用，并规模化推广至陕西、贵州等23个省，感知体系建设成本降低8.35%以上，异常量测数据识别准确率超过97%，有效平抑了分布式电源、“煤改电”等电能替代负荷大规模接入后带来的风险，直接经济效益超10亿元，在庆祝新中国成立70周年大会、进博会等重大活动保电中发挥了关键作用，间接效益数十亿元，促进配电网感知与防控从“粗放+被动”向“精益+主动”转变，为支撑“新基建”、推进城市能源变革提供了坚强技术保障。

本成果属于电气工程领域。城市配电网是城市供能系统的核心部分，但是现阶段城市配电网的突出问题主要表现在：配电网网络架构复杂且供电可靠性低；多异质分布式清洁能源并网数量不断增加，但受限于并网装置及控制水平，配电网总体仍呈现综合能耗高、碳排高；关键节点状态感知能力弱，配电网智能运维水平低、全景调控能力差等。 针对上述突出问题，本项目依托国家自然科学基金、南网公司多个重点科技项目，以城市配电网运行的高可靠、低碳化、优调控为目标，攻克了配电网网络架构及其自愈重构、多异质分布式能源并网与协同控制、配电网智能运检与全景调控三大关键核心技术，研制了多类型配电网智能化设备并开展工程示范和推广应用，形成了集技术、标准、装备和应用于一体的系列成果，取得了城市配电网高可靠低碳化运行关键技术和核心装备研制的重大突破。项目研究成果成功应用于广西自由贸易试验区智能电网建设；研发生产了高可靠智能巡检机器人1226套、系列配网终端42053台、配网全景监测辅助平台，已成功推广至广西、河北、江苏、安徽等多个电网公司。授权国家发明专利38件、实用新型专利16件、软件著作权3件，形成国家标准1项、行业标准1项，发表论文79篇（SCI32篇、EI28篇）。

为推进电力行业智能巡检技术创新发展与深化应用，2023年电力智能巡检技术应用与创新发展大会将于11月16日至17日在广州召开。为表彰在电网领域深耕智能巡检技术的优秀企业，展现智能巡检领域具有品牌影响力的企业和在某一技术方向异军突起的新锐企业风采，EPTC电力技术协作平台特发起“EPTC智巡榜”年度优秀企业征集活动，诚邀智能巡检领域各单位积极申报，大会组委会将根据征集结果和行业权威专家审定，在2023年电力智能巡检技术应用与创新发展大会现场发布“EPTC智巡榜”。

围绕数字技术在配电网智能运维中的应用，立足人工智能、边缘计算、数字孪生、大数据分析等先进数字技术与配电业务深度融合，介绍无人机、机器人等智能化设备对配电环境量、物理量、状态量全面采集与分析解决方案，提升配电网“状态全域管控、信息互联共享、设备智能诊断、运维智慧协作”能力，提高运维效率，保障运维工作安全。

未来小区综合服务平台主要利用物联网技术、网络传输技术对社区内视频监控设备、物联网传感终端设备（智慧灯杆、智慧井盖、智慧云梯、非侵入终端等设备）、社区用电设备进行集中监控和一体化运维管理，实现社区物业管理线上实时监控、线下智能巡视的功能，提升物业管控水准。平台的成功运行，其主要作用有以下三点：（1）未来小区综合服务平台充分充分应用物联网+，在社区内建设无盲区安全防护网，实现数字化身份识别管理，以及零延时预警和应急救援，保障居民人生安全。（2）未来小区综合服务平台针对小区居民用电意识缺失、用电隐患层出不穷等问题，结合电力行业自身优势，在社区内配电房建立“电管家”系统，对独居老人、群居房用电数据进行采集，通过边缘计算、大数据分析等先进技术，提取用户用电特征。一旦发现数据异常，服务平台立时推送异常信息给物业人员，物业人员及时进行上门询问，确保住户用电安全。（3）未来小区综合服务平台集成光纤、Nb-Iot、WiFi等多种通讯传感技术，结合“大云物移”技术，打通未来小区综合服务平台内的智慧用电、智慧消防、智慧物联等11个子系统之间的数据，将社区内用户、供应商、物业公司、电信公司与各种智能化设备链接起来，实现社区状态全面感知、信息高效处理，形成共建共治共享的能源互联网生态圈，同时同时利用移动物联APP，推广“平台+管家”物业服务新模式，精益化运营，实现居民“零物业费”获得感

根据国网公司泛在电力物联网的建设要求，沈阳供电公司电缆运检室以泛在电力物联网技术与智能化电网技术融合为技术体系支撑，以输电电缆在线监测指挥中心为依托，结合近年来开展输电电缆在线监测工作的成功经验，自主研发出基于泛在电力物联网的电缆智能管控系统，该系统通过物理连接能够实现不停电监测、视频监控和数据实时传输技术，打造状态全面感知的智能化电缆网络；建立东北首个输电电缆在线监测指挥中心，实现运维人员和电网设备之间的信息连接和交互；建立数据分析的融合机制，打通数据壁垒、健全数据管理体系、开展多维度分析，挖掘提升数据资产价值；应用多种智能化设备，实现立体化智能巡检技术体系，形成沈阳地区输电电缆运行状态的大数据库，实现设备状态及环境智能感知、风险主动预测预警及电缆诊断式检修决策、应急抢修资源的集约化管理及资源的精准配置等功能，建立符合沈阳地区实际情况的电缆设备运行状态全过程管理新模式，实现输电电缆运检的专业化分工、集约化指挥、精益化配置的组织体系结构。

随着电力设备状态检修、电网智能预警及风险评估、电动汽车充电站建设、分布式能源接入等工作的逐步开展，智能化设备数据在接入过程中缺乏标准规范指引，容易造成数据格式不一、数据接口复杂等问题。文章通过调研智能化设备在电力行业的应用现状，分析典型智能化应用场景及技术架构，明确智能化设备数据接入的范围和类型，提出智能化设备数据接入的未来技术架构以及发展框架。