上海電力大學經(jīng)濟與管理學院 盧毅勤 林榆嘉
隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術的加速融合創(chuàng)新發(fā)展,數(shù)字經(jīng)濟已經(jīng)成為引領經(jīng)濟社會發(fā)展的新引擎,并深刻改變著人類生產(chǎn)生活方式。社會各界對于建設安全可靠、開放兼容、雙向互動、高效經(jīng)濟、清潔環(huán)保的智能電網(wǎng)體系已是一致的認識,是未來必然的趨勢,電網(wǎng)企業(yè)也提出了要向智能電網(wǎng)運營轉型。供電所是電網(wǎng)企業(yè)管理單元的最末端,數(shù)字化是奠定基礎,實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的獲取和積累,本文探討基層供電所數(shù)字化轉型實踐與發(fā)展展望。
能源革命新方向及智能電網(wǎng)建設新要求。國家層面提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略(推動能源消費革命,抑制不合理能源消費;推動能源供給革命,建立多元供應體;推動能源技術革命,帶動產(chǎn)業(yè)升級;推動能源體制革命,打通能源發(fā)展快車道;全方位加強國際合作,實現(xiàn)開放條件下能源安全),為全面推動能源轉型發(fā)展指明了前進方向。同時提出建設“數(shù)字中國、智慧社會”,對經(jīng)濟發(fā)展、公共服務、社會治理提出的全新要求和目標。數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化的基礎設施是建設智慧社會的重要基礎,智能化、網(wǎng)絡化和數(shù)字化相輔相成、交錯演進。智慧化展現(xiàn)創(chuàng)造力,形成跨領域融合、協(xié)同和綜合決策;智能化體現(xiàn)能力,實現(xiàn)自我處理、模擬、分析、洞察、交互等智能判斷應用;網(wǎng)絡化構建平臺,促進數(shù)據(jù)資源的流通和匯聚;數(shù)字化奠定基礎,實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的獲取和積累。新冠疫情突發(fā),加速經(jīng)濟活動的線上變革,加快了智慧社會的到來。智能電網(wǎng)建設是因應能源革命新方向,支撐智慧社會發(fā)展的重要基石。
電網(wǎng)轉型及頂層設計?;趪覍用娴闹卮髴?zhàn)略部署,電網(wǎng)企業(yè)提出了要向智能電網(wǎng)運營轉型,技術路線是基于電網(wǎng)全域物聯(lián)網(wǎng)“感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層”架構,圍繞業(yè)務場景,采用系列傳感+邊緣技術+多類型通信+數(shù)據(jù)融合。首要的就是以數(shù)字化、智能化、物聯(lián)網(wǎng)等技術推動傳統(tǒng)電網(wǎng)改造升級,在全新打造的智能電網(wǎng)基礎上實現(xiàn)業(yè)務降本增效,是主動適應能源革命和數(shù)字革命融合發(fā)展的必由之路。
供電所自身的迫切需求。供電所屬于供電系統(tǒng)配電網(wǎng)最基層單位,直接面向用電客戶的最前沿,面對不斷發(fā)展的設備水平和不斷提高的管理要求及客戶訴求,長期面臨工作人手不夠及人員核心技能水平不足困境,成為各類矛盾的交匯點,也是企業(yè)“減負”的焦點。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)轉型升級,5G網(wǎng)絡、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型數(shù)字基礎設施建設迎來了歷史機遇。一些基層供電所開始從長期存在的痛點難點作為切入點向創(chuàng)新型、智慧型轉變,推動數(shù)字技術與供電所業(yè)務深度融合,提高數(shù)字化技術對供電所核心業(yè)務、流程、崗位標準化的全面支撐。
當今世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā),以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的新一代信息技術日新月異。以數(shù)字驅動為特征、數(shù)據(jù)資源為要素的數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,在激發(fā)經(jīng)濟增長新動力的同時,也加速了時代與社會的變革。運用數(shù)字技術進行實時的全數(shù)據(jù)分析,能夠預測性、前瞻性地為電網(wǎng)提供決策支持,提升敏捷響應的能力,進而對傳統(tǒng)管理模式、業(yè)務模式、商業(yè)模式進行創(chuàng)新和重塑,以海量數(shù)據(jù)驅動業(yè)務融合,從而完善供電服務水平,完善管理模式,提高供電可靠性,提升用戶滿意度。
目前對于基層供電所如何進行數(shù)字化轉型并無統(tǒng)一的規(guī)范、指導,大多處于實踐探索階段。本文總的思路是推動數(shù)字技術與供電所業(yè)務深度融合,以提升配電網(wǎng)自愈水平為核心開展智能配電網(wǎng)升級改造,加快本質安全供電所建設;以高頻重現(xiàn)作業(yè)場景機器替代減輕重復性勞動強度,以高風險場景監(jiān)控提醒減輕員工心理壓力,以營配調(diào)數(shù)據(jù)融合賦能和人機協(xié)同提升員工勞動生產(chǎn)率,減少一線班組無效和低效工作,切實為供電所員工“減負”。
數(shù)字配電網(wǎng)建設主要是配網(wǎng)自動化建設、智能配電房/智能臺區(qū)建設、計量自動化建設三部分組成,任務是通過各種傳感器、智能設備等感知設備與智能裝置搭建好數(shù)字化的感知層,實現(xiàn)配電物聯(lián)網(wǎng)中的狀態(tài)感知、量值傳遞、環(huán)境監(jiān)測、行為追蹤。
配網(wǎng)自動化建設。主要是安裝配網(wǎng)自動化開關(DTU)及故障指示器,并在配網(wǎng)自動化開關的基礎上開展配網(wǎng)自愈建設。針對已實現(xiàn)饋線自動化的線路,配合自動化開關布點合理規(guī)劃及安裝錄波型故障指示器。針對雷區(qū)密集、樹障嚴重、用電負荷重的地區(qū)試點采用隱患預警和精準定位裝置、配電網(wǎng)故障行波預警及定位裝置實現(xiàn)精準定位;配網(wǎng)自愈建設是利用自動化開關的遙測、遙信、遙調(diào)、遙控功能,通過開關跳閘、自動重合閘來實現(xiàn)對故障設備的隔離,自動恢復非故障區(qū)域的供電。在實踐中經(jīng)歷了三個階段:一是就地自愈模式?;陔妷?時間邏輯的配網(wǎng)自愈功能;二是智能分布模式?;谥袎赫瓗лd波通信方式的智能分布式自愈功能;三是主站自愈模式。由主站完成非故障區(qū)段轉供復電的電壓-時間型主站協(xié)同模式。目前是多模式并行,最終將逐步統(tǒng)一到主站自愈模式。
智能配電房/智能臺區(qū)建設。主要有臺架變+低壓配電箱、臺架變+低壓配電房、智能配電房三種,實時收集電流、電壓、負荷、開關跳閘/合閘、有功/無功、溫度、局部放電等電氣監(jiān)測、設備監(jiān)測數(shù)據(jù)及攝像頭、燈控、排氣扇、聲光報警、煙霧、溫濕度、水浸、SF6氣體等視頻監(jiān)控和環(huán)境安防數(shù)據(jù)。智能配電房通過配電房的變壓器狀態(tài)感知、開關柜狀態(tài)感知、環(huán)境感知、安監(jiān)一體化智能識別、遠程安防輔控和統(tǒng)一派單管理等系統(tǒng)功能,結合一系統(tǒng)列傳感器終端以保障配電網(wǎng)安全運行,實現(xiàn)對配網(wǎng)側數(shù)據(jù)智能分析,降低運維成本,最終達到現(xiàn)終達到現(xiàn)代化智慧配網(wǎng)融合感知。
計量自動化建設。主要是開展智能電表輪換改造及利用電能計量低壓集抄技術開展集抄改造,實現(xiàn)低壓臺區(qū)快速組網(wǎng)、數(shù)據(jù)實時召測,提升集抄數(shù)據(jù)的連續(xù)性、可靠性和穩(wěn)定性,減少供電所人員現(xiàn)場運維次數(shù)。
提升生產(chǎn)數(shù)字化水平實踐目前主要是構建供電所中、低壓運維數(shù)據(jù)看板,實時展示中壓線路和設備的負載率、電壓、電流數(shù)據(jù)以及缺陷情況和自動化開關事項等系統(tǒng)數(shù)據(jù),并優(yōu)先投屏重過載、低電壓等需要重點關注的事件,減少運維人員頻繁查詢多個系統(tǒng)的同時,幫助基層運維人員及時發(fā)現(xiàn)問題,輔助調(diào)整運維策略,提升自主運維水平。數(shù)據(jù)看板應用的背后是人、物、系統(tǒng)三位一體的支撐:“人”通過智能穿戴技術或裝備引進(如智能安全帽、智能手環(huán)、AR/VR眼鏡等),實現(xiàn)人-人、人-物及人-系統(tǒng)的互聯(lián)互通;“物”通過物聯(lián)網(wǎng)智能感知技術的改造(除上述提到的配網(wǎng)自動化、智能配電房、智能電表外,還有智能工器具房、無人機、自動作業(yè)機器人、低壓漏電等在線監(jiān)測及便攜式物聯(lián)終端),建設工器具或裝備與人、系統(tǒng)互聯(lián)的生態(tài)鏈;“系統(tǒng)”建立各系統(tǒng)信息系統(tǒng)孤島的數(shù)據(jù)共享公用傳輸橋,進而實現(xiàn)“數(shù)據(jù)賦能”。
營銷數(shù)字化應用主要是數(shù)字化營業(yè)廳建設。如打造“無紙化營業(yè)廳”,上線居民類客戶常見業(yè)務辦理與電子簽名,以及票據(jù)、清單打印、查詢功能。業(yè)務無紙化、流程簡單化,減少營業(yè)人員復印、掃描資料的工作量,減少紙張用量。如客戶畫像分析應用,營銷系統(tǒng)接入來電號碼后,結合客戶95598呼叫行為數(shù)據(jù)、客戶檔案數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)等,提前對客戶訴求進行預判,提高服務效率和質量。供電所營業(yè)廳由營業(yè)型向“營銷+服務+體驗”型轉變。
打造數(shù)字化員工主要是堅持機器替代,開發(fā)RPA機器人(如構建配電云作業(yè)表單、辦票機器人、班組任務監(jiān)督提醒助手、中壓開關永久故障影響分析助手、配電設備狀態(tài)評估畫像分析助手、客服工單電費異常類查詢助手、智能催費機器人、業(yè)擴工單超期自動推送助手等),加強人機協(xié)同,機器替代重復性勞動任務,重構當前供電所安全生產(chǎn)、客協(xié)同戶服務等各活動環(huán)節(jié),提升勞動生產(chǎn)率。
未來供電所的數(shù)字化轉型還可幾方面繼續(xù)深化實踐,如:發(fā)展智能充電樁。實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)充電樁及電動汽車標準化接入,通過車聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)信息交互,可實現(xiàn)新能源電動汽車錯峰高效充電,助力“智慧交通”;農(nóng)村智能電網(wǎng)建設??赏苿愚r(nóng)村小水電、光伏、風電、沼氣等可再生能源開發(fā),提升鄉(xiāng)村電氣化水平,實施電能替代和多能互補,提高農(nóng)村能源利用效率和可持續(xù)發(fā)展能力,助力生態(tài)文明和綠色鄉(xiāng)村建設;積極推進智能電網(wǎng)與數(shù)字基礎設施融合發(fā)展。依托存量及增量桿塔、廠站資源,推進共享桿塔、智慧路燈、多站合一建設;四網(wǎng)融合、多表集抄實現(xiàn)用戶水電氣表數(shù)據(jù)接入等。
下階段的技術攻關重點,一是新一代配電智能網(wǎng)關,二是電力5G終端(實現(xiàn)與各類型電力終端適配),三是智能設備研發(fā)(配電一二次深度融合)。最終,智能電網(wǎng)通過廣泛覆蓋的基礎設施和對信息網(wǎng)絡的全面感知進行數(shù)據(jù)傳送和整合應用,將為政府、企業(yè)提供數(shù)字化、智能化服務,支撐智慧社會的發(fā)展。