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廣州首座數(shù)字孿生變電站220千伏磨碟洲變電站投產(chǎn)

中國電力網(wǎng)發(fā)布時間:2021-11-10 11:22:08

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

  據(jù)介紹,磨碟洲變電站利用新一代數(shù)字化技術(shù),打造覆蓋電網(wǎng)全過程、生產(chǎn)全環(huán)節(jié)的數(shù)字孿生變電站,實現(xiàn)傳統(tǒng)電網(wǎng)的賦能升級,能源配置得以全景看、全息判、全程控。

  該站投產(chǎn)后,將為廣州人工智能與數(shù)字經(jīng)濟試驗區(qū)琶洲核心片區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展提供穩(wěn)定可靠的供電保障,對于支撐城市人工智能與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展智慧用電需求起到關(guān)鍵作用,進一步優(yōu)化了區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提升整體供電可靠性,服務(wù)廣州實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標。

  變電站運行“總管家” 首次部署應用數(shù)字孿生展示平臺

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

  所謂“數(shù)字孿生”,是以數(shù)字化方式為物理對象創(chuàng)建的虛擬模型,來模擬其現(xiàn)實環(huán)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(xiàn)實中的實體變電站,負責實際供電;一個則存在于數(shù)字和虛擬世界之中,對實體變電站的運行狀況實時監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)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(shù),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(jiān)視變電站運行情況。

  在這樣的技術(shù)“加持”下,該站實現(xiàn)機器人、攝像頭、智能門禁、溫濕度控制器等設(shè)備的統(tǒng)一管理與控制,根據(jù)變電站運行需求控制各類智能設(shè)備,能夠替代人工開展巡視、操作、環(huán)境調(diào)節(jié)等多種業(yè)務(wù),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(shù)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(shè)備入場,再到驗收投產(chǎn),每個環(huán)節(jié)都需要準確評估作業(yè)風險。磨碟洲變電站利用數(shù)字孿生技術(shù),通過感應系統(tǒng)對風險區(qū)域和風險作業(yè)進行分級、主動提醒,對人員誤入危險施工區(qū)域等情況進行報警,有效保障了現(xiàn)場安全管控。

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

  這些舉措,都提升了變電站設(shè)備的全狀態(tài)感知力與控制力,增強變電站安全生產(chǎn)保障能力。

  光伏發(fā)電幕墻、自主可控芯片 變電站集聚一系列創(chuàng)新成果

  除了數(shù)字孿生技術(shù),磨碟洲變電站的規(guī)劃與建設(shè)還應用了一系列創(chuàng)新成果。

  該站位于琶洲互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新聚集區(qū),周邊匯聚了眾多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)總部,它的外立面采用玻璃幕墻,整體質(zhì)感色調(diào)融入周邊環(huán)境,與琶洲西區(qū)整體規(guī)劃和諧統(tǒng)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(jié)構(gòu)之中。

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

  在數(shù)字化變電站逐漸推廣的同時,站內(nèi)設(shè)備的自主化水平也在穩(wěn)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(chǎn)定制化標準監(jiān)控后臺,集成自主可控及本質(zhì)安全技術(shù)的綜自后臺將在電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。

  工程建設(shè)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(qū)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(zhì)量完成了項目建設(shè)。

  未來,數(shù)字孿生或?qū)⒊蔀樽冸娬镜臉伺?。借助?shù)字孿生平臺的開放性和擴展性,打造一個數(shù)字孿生的能源互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)各類設(shè)施的全要素數(shù)字化再現(xiàn),助力人工智能與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。

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