新家电中国

数据价值要素释放,助力电网建设高质量发展

周远航

作为一项关乎民生的基础建设,电力工程中应用的一些装置或技术,与例如故障诊断系统等在线监测系统的关系是密不可分的。国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,ICE)已经专门将此类监测技术单独列为一个新的活跃分支,即非破坏性监测技术。每年都会有大量关于电力工程状态监测的研究报告与学术论文发表。后疫情时代,大数据技术为全国各地企业复工复产提供了强有力的信息决策保障,若能将这种先进技术模式复刻到电力工程项目中,那么势必会推进我国“智慧电网”发展战略走向更高一层的技术维度。

因时而谋,应时而变

北京安诺创达电力工程有限公司(以下简称“安诺创达”)是一家具有电力工程施工总承包三级资质的成熟企业,以变配电工程建设为主体,主要业务是承建变电站、开闭站、分界室、配电室等送变电工程、机电设备安装工程等。自电力行业实施“厂网分开、竞价上网”的体制改革后,作为该公司的副总经理的汤茗茗,就始终将目光锁定在电力监测解决方案这一行业赛道。在她看来,传统电力企业粗放经营模式已经随着时代更迭一去不复返,唯有通过技术革新摆脱产业同质化弊端,将技术与产品作为发展主体,方能在复杂多变的市场环境中搏得一线生机。总结之前自己作为项目主管积累的行业经验,汤茗茗决定从近些年大势热点——数字技术入手,力图打破电力监测领域的技术壁垒。

结合当时的安诺创达承包相关项目的施工经验以及全行业的电力监测的平均水平,汤茗茗认为传统监测手段弊端在于:一是技术诊断环节后知后觉,进行维护检修时必须切开线路断电,严重影响电网的正常运行质量。且一旦遇到突发故障,投用设备经常出现漏测漏试现象,容易给整个电网项目遗留安全隐患。二是电力设备装置的测试流程极为繁琐,多数项目的进度任务较为紧迫,测试时段较为集中,技术人员工作负荷极重。三是实际环境条件与测量指标不符,那时多数配电站的测试电压远达不到10KV的实际运营参数,有关于设备实际运行的实时电场、磁场与温度条件无法被复刻与反馈。

为此,汤茗茗积极推行“针对性整改措施”与“技术改进优化”双线并行的制度模式。在经历数次工程质量风险预案的规划与讨论后,决心应用更为先进的大数据技术来改变监测工作现状。

去年一月,汤茗茗自主研发的技术成果,一项基于机器视觉技术及大数据分析技术的电力工程质量监测系统终于面世。对于电力工程行业而言,这意味着低效率的传统监测业务模式将被彻底淘汰,取而代之的是一站式能源管理的全新技术方案。

立足需求,精准施策

该监测系统融合了机器视觉技术及大数据分析技术,可适配当前几乎所有变电站、配电房的运维巡检计划。系统中,机器视觉技术被用于自动化识别和分析设备表面的损耗或缺陷,通过高分辨率摄像头捕捉设备图像,再结合图像处理算法进行实时分析,从而快速识别出潜在的设备问题。此外,它还能监测环境变化,如温度和湿度,以评估设备运行状况。

与此同时,系统在二次设备如测量表计、监控装置等方面实现数据的集成与封装打包、计算处理。它建立了一个综合数据库,采用“工控机”及系统集成功能,对设备运行的动态参数进行综合管理。

在潜在隐患管理方面,系统通过分析历史设备状态的数据信息,实现对运行设备的初步诊断及现场环境评估。此外,汤茗茗在后续版本中增加了公钥加密功能,以及通过安全协议、安全认证和访问途径控制等手段,保障了智能电网业务信息的安全性。

此技术一经发布,汤茗茗就与多家单位开展了深度技术合作。从获得授权技术许可的企业反馈来看,该技术显著提高了电力企业对电网电压质量的统一管理水平。实时设备监测数据分析机制为电力工程项目运维的事故分析判断提供了精准的信息支撑。在这一技术支持下,已投产的电力工程项目因设备故障导致的停电情况大幅减少,输电线路的能源损耗也得到了进一步改善。

在今年九月刚刚落幕的第二十届中国科学家论坛系列奖项评选活动中,这一技术成果正是凭借技术研发的突破性、实践应用成果的显著性,在几千份的申报成果中脱颖而出,荣膺“2023电力工程行业科技创新优秀发明成果”。在诸多业内人士看来,这项技术成果仅仅是汤茗茗将电力工程领域的专业知识和数字技术“跨界融合”的冰山一角,相信在未来会有更多的先进成果在汤茗茗的贡献下得以面世,以技术融合推动电力行业快速发展。

从汤茗茗引领技术革新的事例中不难看出,应用机器视觉、大数据分析等技术提高电力工程质量监测水平,是新时代电力企业面向开放市场、应对激烈市场竞争和保持自身产业优势潜力的必要手段措施。也相信未来在汤茗茗的带动下,安诺创达一定可以发挥“风向标”作用,为“智能电网”建设事业赋能,引领整个电力行业完成“数智化”产业的转型和升级。

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