我國首個(gè)全息數字電網(wǎng)建成

1月5日，我國首個(gè)全息數字電網(wǎng)在江蘇建成。通過(guò)采集輸變電設施的物理數據，技術(shù)人員在網(wǎng)絡(luò )云端構建了一個(gè)數字孿生電網(wǎng)，全面提升了電網(wǎng)的智慧運檢水平。這也是世界上首次對億千瓦級負荷大電網(wǎng)進(jìn)行全息數字化呈現。

據悉，這張虛擬電網(wǎng)覆蓋了10萬(wàn)公里架空輸電線(xiàn)路、28萬(wàn)座輸電桿塔以及地形地貌地物等數據，將真實(shí)電網(wǎng)在數字空間以數字孿生的方式，一比一三維立體還原和數字化全景呈現。國網(wǎng)江蘇省電力有限公司運用三維激光點(diǎn)云采集、數字高程模型、高精度測繪等技術(shù)，為每一條線(xiàn)路、每一座桿塔、每一個(gè)部件都賦予了專(zhuān)屬的三維坐標，定位精度達到厘米級。

實(shí)現無(wú)人巡檢與智能管控

“每一座桿塔都設有20個(gè)以上無(wú)人機巡檢點(diǎn)位，通過(guò)航跡自動(dòng)規劃、一鍵自主飛行、全程實(shí)時(shí)監控、遇險自動(dòng)規避等功能，無(wú)人機可實(shí)現全自動(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，全息數字電網(wǎng)相當于給整個(gè)江蘇電網(wǎng)裝上了“千里眼”，能夠引導巡檢作業(yè)人員足不出戶(hù)，即可實(shí)時(shí)掌握無(wú)人機的適航區域、飛行軌跡、被檢設備、巡檢影像等現場(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)人機巡檢耗時(shí)減少一半，效率比傳統人工巡檢提升4到6倍。

在國網(wǎng)江蘇電力無(wú)人機巡檢管控中心的大屏上，可見(jiàn)當前正在作業(yè)的無(wú)人機，其飛行軌跡、飛機狀態(tài)、拍攝畫(huà)面都可以在數字電網(wǎng)中實(shí)時(shí)展現、動(dòng)態(tài)跟蹤。巡檢無(wú)人機還嵌入了電力北斗地圖導航和前端識別模塊，巡檢作業(yè)結束后，圖片會(huì )自動(dòng)上傳至管控平臺，并通過(guò)人工智能算法對圖像進(jìn)行精準識別，可以及時(shí)發(fā)現指甲蓋大小的螺帽裂紋等細小缺陷。

“依托全息數字電網(wǎng)，江蘇電網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現大規模無(wú)人機巡檢協(xié)同應用與智能管控，可以支持上千架無(wú)人機同時(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)現消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬(wàn)處，嚴重缺陷發(fā)現率提升3倍，每年可以節約電網(wǎng)運維成本約2億元。”國網(wǎng)江蘇省電力公司設備部副主任吳強介紹。

通過(guò)加載氣象、空域等信息，數字電網(wǎng)還可以高度仿真和預測臺風(fēng)、覆冰等極端情況下的電網(wǎng)運行環(huán)境。在數字電網(wǎng)的工況模擬模塊中，只要同步風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、導線(xiàn)直徑等基礎數據，系統就會(huì )結合歷史數據，通過(guò)模型算法以三維圖像形式直觀(guān)展示線(xiàn)路狀態(tài)，各類(lèi)風(fēng)險隱患會(huì )用不同顏色的警示圖標標出，為電網(wǎng)細化防災減災、災后恢復的預案措施提供準確依據。

數據+算力+算法打造智慧電網(wǎng)

當前正處于迎峰度冬的關(guān)鍵時(shí)期，江蘇電網(wǎng)的最大用電負荷已超過(guò)1億千瓦，今冬用電負荷最高或將達到1.12億千瓦。全息數字電網(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)數字電網(wǎng)是數字能源的現代化底座和數據‘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’。”吳強說(shuō)，在“數字中國”戰略引導下，數字科技加速了電網(wǎng)信息化建設進(jìn)程，“數字新基建”項目不斷在電網(wǎng)運營(yíng)管理中落地。通過(guò)“數據+算力+算法”，全息數字電網(wǎng)實(shí)現了虛擬電網(wǎng)與現實(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(hù)而現場(chǎng)可觀(guān)、可測、可控，極大提升電網(wǎng)智慧運營(yíng)水平。

同時(shí)，全息數字電網(wǎng)是我國新型電力系統建設的重要試點(diǎn)，將推動(dòng)電力系統的加速轉型升級，為我國乃至全世界通過(guò)數字技術(shù)提升系統安全運行水平貢獻了新的技術(shù)方案。

據悉，目前國網(wǎng)江蘇電力正在積極擴展全息數字電網(wǎng)在規劃設計、基建管理等更多領(lǐng)域的應用，并將帶動(dòng)裝備制造、人工智能、地圖導航、5G通信、數據服務(wù)、自動(dòng)駕駛、儲能充電等跨越式發(fā)展。