泛物联 AR 可视化配电房辅助监控系统建设方案
发布时间:2020年04月23日  |  作者:

1.1 建设背景

       为贯彻落实中央“稳增长、防风险”有关部署,加快配电网建设改造,推进转型升级,服务经济社会发展,国家能源局制定了《配电网建设改造行动计划(2015—2020 年)》。规划到 2020 年,中心城市(区)智能化建设和应用水平大幅提高,供电可靠率达到 99.99%,用户年均停电时间不超过 1 小时,供电质量达到国际先进水平;城镇地区供电能力及供电安全水平显著提升,供电可靠率达到99.88%以上,用户年均停电时间不超过 10 小时,保障地区经济社会快速发展;乡村及偏远地区全面解决电网薄弱问题,基本消除长期“低电压”,户均配变容量不低于 2 千伏安,有效保障民生。

     2015-2020 年,配电网建设改造投资不低于 2 万亿元, “十三五”期间累计投资不低于 1.7 万亿元。预计到 2020 年,高压配电网变电容量达到 21 亿千伏安、线路长度达到 101 万公里,分别是 2014 年的 1.5 倍、1.4 倍,中压公用配变容量达到11.5 亿千伏安、线路长度达到 404 万公里,分别是 2014 年的 1.4 倍、1.3 倍。

       随着配网自动化水平的提高,物联网及智能自动化设备大量使用,如开关柜内的继电保护装置、DTU/RTU/TTU 主网监控系统,这些设备与常规一次设备相比,对环境的要求很高,要保持良好的通风及温湿度环境。随着国家城镇化建设的不断扩大,配电网的规模也越来越大,配电设备越来越多,电力企业的提质增效压力增大,过去的人工定期巡检方式已经无法满足配电运行管理需求,采用高科技手段对配电房进行智能化监控,是电网经济、安全运行的有效方法。
以某一线城市统计,仅 2016 年全年,就有 33 起因配电房环境因素引起的跳闸故障,平均停电约 3 小时。“安全第一”始终是电力生产第一目标,配电设备面临着水浸、非法闯入、违规操作、气体泄漏等安全风险,建设智能监控监控系统能及时发现配电房环境及设备隐患,控制设备运行安全的环境因素,防患于未然。

1.2目标场景

         

1.3需求分析

大量的配电设备在管理上具有“电压等级多,网络结构复杂,设备类型多样, 作业点多面广,地理位置分散,安全环境相对较差等特点”,安全风险因素也相对较多。当前在配电设施的管理上仍然普遍存在以下几大痛点:
痛点 1:现场环境难感知:   配电设备设施运行环境缺少实时感知和自动控制手段,当出现房间进水、空调漏水、设备火烟、六氟化硫、臭氧有害气体超标、环境高温、设备高温、小动物闯入等情况,均会威胁到设备的安全运行或者人员的人身安全,可能引发严重事故造成损失。

 

痛点 2:人员活动难管控      高压开关房、变压房作为配电设施的运行空间,空间内的人员活动也缺少管控手段。人员进出管理依赖普通钥匙,进出时间无记录、难追溯;设备间出现外部人员非法闯入时不能及时联动报警驱离;现场环境缺少远程可视手段; 现场人员的作业安全规范难以管理。
痛点 3:站点巡视效率低       大量站点地理位置分散,人工现场巡视耗时耗力、效率不高,缺少远程辅助巡视、甚至自动巡视的技术手段。
痛点 4:故障处置显被动      配电设备的环境故障信息相当一部分都依赖用户侧的投诉和反馈,故障和隐患的处置方式显被动,缺少主动、自动排查和排障的技术手段,难以保障日益提高的供电可靠性指标。

1.4 建设目标

针对当前配电设施运维管理上的困难与痛点,需要结合当前先进的云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、AR 实景地图等技术,建设一套面向电力配电设施管理的泛物联网 AR 可视化运维系统。
建立泛物联网 AR 可视化运维系统,从逻辑上可分为中心端的主站系统(包括Web 桌面应用、大屏系统、AR 可视化应用和 APP 应用)和站端系统两大部分。泛物联网 AR 可视化运维系统是面向广域覆盖的电力供配电设施设备运行环境的配套监控系统,重点是面向居民住宅区的配电设施运行环境,通过遥信、遥测、遥控、遥调、遥视技术,借助有线或无线通信网络,实现大量无人值守的配电设施远程监控,提升配电设施信息化管理的水平,提高维护、巡检和抢修的效率。