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我國(guó)首個(gè)全息數(shù)字電網(wǎng)建成

科技日?qǐng)?bào)發(fā)布時(shí)間:2023-01-06 09:46:43  作者: 張 曄

  1月5日,我國(guó)首個(gè)全息數(shù)字電網(wǎng)在江蘇建成。通過(guò)采集輸變電設(shè)施的物理數(shù)據(jù),技術(shù)人員在網(wǎng)絡(luò)云端構(gòu)建了一個(gè)數(shù)字孿生電網(wǎng),全面提升了電網(wǎng)的智慧運(yùn)檢水平。這也是世界上首次對(duì)億千瓦級(jí)負(fù)荷大電網(wǎng)進(jìn)行全息數(shù)字化呈現(xiàn)。

  據(jù)悉,這張?zhí)摂M電網(wǎng)覆蓋了10萬(wàn)公里架空輸電線路、28萬(wàn)座輸電桿塔以及地形地貌地物等數(shù)據(jù),將真實(shí)電網(wǎng)在數(shù)字空間以數(shù)字孿生的方式,一比一三維立體還原和數(shù)字化全景呈現(xiàn)。國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司運(yùn)用三維激光點(diǎn)云采集、數(shù)字高程模型、高精度測(cè)繪等技術(shù),為每一條線路、每一座桿塔、每一個(gè)部件都賦予了專屬的三維坐標(biāo),定位精度達(dá)到厘米級(jí)。

  實(shí)現(xiàn)無(wú)人巡檢與智能管控

  “每一座桿塔都設(shè)有20個(gè)以上無(wú)人機(jī)巡檢點(diǎn)位,通過(guò)航跡自動(dòng)規(guī)劃、一鍵自主飛行、全程實(shí)時(shí)監(jiān)控、遇險(xiǎn)自動(dòng)規(guī)避等功能,無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)巡檢作業(yè),全程無(wú)須人工操作。”江蘇方天電力技術(shù)有限公司副總經(jīng)理姜海波介紹,全息數(shù)字電網(wǎng)相當(dāng)于給整個(gè)江蘇電網(wǎng)裝上了“千里眼”,能夠引導(dǎo)巡檢作業(yè)人員足不出戶,即可實(shí)時(shí)掌握無(wú)人機(jī)的適航區(qū)域、飛行軌跡、被檢設(shè)備、巡檢影像等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況,完成一座鐵塔的全面巡檢僅6分鐘,比人工操作無(wú)人機(jī)巡檢耗時(shí)減少一半,效率比傳統(tǒng)人工巡檢提升4到6倍。

  在國(guó)網(wǎng)江蘇電力無(wú)人機(jī)巡檢管控中心的大屏上,可見(jiàn)當(dāng)前正在作業(yè)的無(wú)人機(jī),其飛行軌跡、飛機(jī)狀態(tài)、拍攝畫面都可以在數(shù)字電網(wǎng)中實(shí)時(shí)展現(xiàn)、動(dòng)態(tài)跟蹤。巡檢無(wú)人機(jī)還嵌入了電力北斗地圖導(dǎo)航和前端識(shí)別模塊,巡檢作業(yè)結(jié)束后,圖片會(huì)自動(dòng)上傳至管控平臺(tái),并通過(guò)人工智能算法對(duì)圖像進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)指甲蓋大小的螺帽裂紋等細(xì)小缺陷。

  “依托全息數(shù)字電網(wǎng),江蘇電網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無(wú)人機(jī)巡檢協(xié)同應(yīng)用與智能管控,可以支持上千架無(wú)人機(jī)同時(shí)作業(yè),全年自動(dòng)巡檢作業(yè)量超過(guò)52萬(wàn)架次,提前發(fā)現(xiàn)消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬(wàn)處,嚴(yán)重缺陷發(fā)現(xiàn)率提升3倍,每年可以節(jié)約電網(wǎng)運(yùn)維成本約2億元。”國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司設(shè)備部副主任吳強(qiáng)介紹。

  通過(guò)加載氣象、空域等信息,數(shù)字電網(wǎng)還可以高度仿真和預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)、覆冰等極端情況下的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境。在數(shù)字電網(wǎng)的工況模擬模塊中,只要同步風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、導(dǎo)線直徑等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),系統(tǒng)就會(huì)結(jié)合歷史數(shù)據(jù),通過(guò)模型算法以三維圖像形式直觀展示線路狀態(tài),各類風(fēng)險(xiǎn)隱患會(huì)用不同顏色的警示圖標(biāo)標(biāo)出,為電網(wǎng)細(xì)化防災(zāi)減災(zāi)、災(zāi)后恢復(fù)的預(yù)案措施提供準(zhǔn)確依據(jù)。

  數(shù)據(jù)+算力+算法打造智慧電網(wǎng)

  當(dāng)前正處于迎峰度冬的關(guān)鍵時(shí)期,江蘇電網(wǎng)的最大用電負(fù)荷已超過(guò)1億千瓦,今冬用電負(fù)荷最高或?qū)⑦_(dá)到1.12億千瓦。全息數(shù)字電網(wǎng)的全面建成,可將電網(wǎng)故障的處理時(shí)間再縮短約10%。

  “如果說(shuō)數(shù)字電網(wǎng)是數(shù)字能源的現(xiàn)代化底座和數(shù)據(jù)‘骨架’,那么人工智能技術(shù)就是它的‘眼睛’,AI算法分析技術(shù)則是‘大腦’。”吳強(qiáng)說(shuō),在“數(shù)字中國(guó)”戰(zhàn)略引導(dǎo)下,數(shù)字科技加速了電網(wǎng)信息化建設(shè)進(jìn)程,“數(shù)字新基建”項(xiàng)目不斷在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理中落地。通過(guò)“數(shù)據(jù)+算力+算法”,全息數(shù)字電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了虛擬電網(wǎng)與現(xiàn)實(shí)電網(wǎng)的深度感知交互與雙向智慧控制,真正做到足不出戶而現(xiàn)場(chǎng)可觀、可測(cè)、可控,極大提升電網(wǎng)智慧運(yùn)營(yíng)水平。

  同時(shí),全息數(shù)字電網(wǎng)是我國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要試點(diǎn),將推動(dòng)電力系統(tǒng)的加速轉(zhuǎn)型升級(jí),為我國(guó)乃至全世界通過(guò)數(shù)字技術(shù)提升系統(tǒng)安全運(yùn)行水平貢獻(xiàn)了新的技術(shù)方案。

  據(jù)悉,目前國(guó)網(wǎng)江蘇電力正在積極擴(kuò)展全息數(shù)字電網(wǎng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)、基建管理等更多領(lǐng)域的應(yīng)用,并將帶動(dòng)裝備制造、人工智能、地圖導(dǎo)航、5G通信、數(shù)據(jù)服務(wù)、自動(dòng)駕駛、儲(chǔ)能充電等跨越式發(fā)展。(記者 張 曄)

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