1. 新一代數字技術賦能變電站全景看、全息判、全程控
      廣州首座數字孿生變電站220千伏磨碟洲變電站投產

      信息來源:南方電網報  發布時間2021-11-09

        10月28日,廣東電網公司廣州供電局在琶洲投產220千伏磨碟洲變電站。這是廣州首座數字孿生變電站,也是南方電網公司“智能電網重大關鍵技術研究與集成示范”燈塔項目以及智能變電領域試點項目。

        據介紹,磨碟洲變電站利用新一代數字化技術,打造覆蓋電網全過程、生產全環節的數字孿生變電站,實現傳統電網的賦能升級,能源配置得以全景看、全息判、全程控。

        該站投產后,將為廣州人工智能與數字經濟試驗區琶洲核心片區的經濟發展提供穩定可靠的供電保障,對于支撐城市人工智能與數字經濟發展智慧用電需求起到關鍵作用,進一步優化了區域電網結構、提升整體供電可靠性,服務廣州實現“碳達峰、碳中和”目標。

        變電站運行“總管家” 首次部署應用數字孿生展示平臺

        220千伏磨碟洲變電站是廣州首座數字孿生變電站,站內首次部署應用數字孿生展示平臺,實現變電站全站信息匯聚展示、全站設備狀態分析、全站設備集中控制,堪稱磨碟洲變電站的“總管家”。

        所謂“數字孿生”,是以數字化方式為物理對象創建的虛擬模型,來模擬其現實環境中的行為,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。

        “孿生”的兩個變電站,一個是存在于現實中的實體變電站,負責實際供電;一個則存在于數字和虛擬世界之中,對實體變電站的運行狀況實時監控,及時發現潛在的故障,從而做到及時處理,確保供電萬無一失。

        在磨碟洲變電站,“總管家”采用1:1實景還原的三維建模技術,聚集變電站實時運行、歷史故障等各類信息,配合遍布變電站的傳感器和攝像機,能夠全天候監視變電站運行情況。

        在這樣的技術“加持”下,該站實現機器人、攝像頭、智能門禁、溫濕度控制器等設備的統一管理與控制,根據變電站運行需求控制各類智能設備,能夠替代人工開展巡視、操作、環境調節等多種業務,嚴格管理和可靠指揮,使得變電站智能輔助工器具各司其職、井然有序。

        應對風險“主動防御” 為變電站全生命周期管理保駕護航

        數字孿生變電站不僅能“看到”變電站的實時運行情況,還可以“主動防御”,為變電站全生命周期管理保駕護航。

        在基建階段,從土建施工到設備入場,再到驗收投產,每個環節都需要準確評估作業風險。磨碟洲變電站利用數字孿生技術,通過感應系統對風險區域和風險作業進行分級、主動提醒,對人員誤入危險施工區域等情況進行報警,有效保障了現場安全管控。

        而在未來的運行階段,磨碟洲變電站在設備出現異常情況時實現“雙向循環復診”,利用人工智能分析等核心技術,對動態數據以及歷史數據進行研判分析,實時診斷、分析和告知設備的健康狀態以及異常發展趨勢,輸出差異化、精細化的檢修策略,由預防性檢修轉向預測性檢修。

        這些舉措,都提升了變電站設備的全狀態感知力與控制力,增強變電站安全生產保障能力。

        光伏發電幕墻、自主可控芯片 變電站集聚一系列創新成果

        除了數字孿生技術,磨碟洲變電站的規劃與建設還應用了一系列創新成果。

        該站位于琶洲互聯網創新聚集區,周邊匯聚了眾多互聯網企業總部,它的外立面采用玻璃幕墻,整體質感色調融入周邊環境,與琶洲西區整體規劃和諧統一。同時,變電站采用合建模式,將總共8層的配電裝置樓完全融入到了周邊辦公樓的主體結構之中。

        值得一提的是,該變電站采用屋面太陽能光伏發電系統,通過雙回路接入,作為站內用電電源,通過采用環保綠色的太陽能大大降低站用電損耗,實現了綠色低碳。

        在數字化變電站逐漸推廣的同時,站內設備的自主化水平也在穩步提高。220千伏磨碟洲變電站采用了自主可控芯片試點保護裝置和國產定制化標準監控后臺,集成自主可控及本質安全技術的綜自后臺將在電網數字化轉型中發揮重要作用。

        工程建設期間,廣州供電局成立黨員突擊隊,克服了疫情防控壓力大、琶洲西區綜合管廊交叉施工管控難、線路跨越珠江主航道風險高、驗收工期緊張等困難,高質量完成了項目建設。

        未來,數字孿生或將成為變電站的標配。借助數字孿生平臺的開放性和擴展性,打造一個數字孿生的能源互聯網,實現各類設施的全要素數字化再現,助力人工智能與數字經濟發展。 (郝思遠 張堯 李康寧 王遂)

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