“陆路棋盘”：姑苏古城电网秀外又慧中
发布日期：2019/12/13
宋代《平江图》，是我国现存最早最完整的古代碑刻城市格局图。通过卫星俯瞰，人们会惊讶于现在的苏州古城仍保持着与《平江图》几乎重合的轮廓和布局，“水陆并行、河街相邻”的双棋盘格局延续着这座古城的文脉肌理。
古城同样是极富经济活力的现代都市。在总面积14.2平方千米的苏州古城区，江苏苏州供电公司结合国家电网有限公司世界一流城市配电网和泛在电力物联网建设，打造一个电网“双棋盘”格局。根据古城地理区划划分简约灵活的配网网格，形成电网“陆路棋盘”；电网能源流、业务流、数据流互联互通、泛在互联，形成柔性的电网“水路棋盘”。
“双棋盘”交叠，为秀美古城的现代化发展注入了更智慧的电力能源。
“陆路棋盘”：古城电网秀外又慧中
今年，因为一部热播剧《都挺好》，五卅路的同德里街区成为游客们新的打卡地。不过被游客收入镜头的，除了同德里街区古旧的小巷和颇具年代感的民国建筑，还有半空中纵横交错的架空电线。
由于早期城市规划难以与城市经济快速发展相匹配，这类状况在街巷河道纵横、空间局促紧凑的苏州古城区十分普遍。古城主干道电力架空线路曾一度多达133条，支路也有145条。“架空线错综复杂不仅影响市容，也给电网日常巡检带来很大困难。线路彼此交叉，既难以快速定位，又增加了抢修难度。”苏州供电公司运维检修部员工唐晓东说。
一面要保护古城区面貌，一面要满足客户快速增长的用电需求和供电优质服务诉求，苏州供电公司面临双重挑战。
2018年年底，苏州供电公司启动了包括同德里街区在内的中心城区架空线整治和入地工程建设。目前，最具“老苏州”特征的大公园片区、桃花坞片区、寒山寺景区和留园路附近的主干道上，架空线入地工程正在快速推进。截至目前，苏州供电公司已完成7条试点街巷和1条主干道架空线整治工作。至2020年年底，苏州将实现中心城区架空线全部入地。
在世界一流配电网建设过程中，苏州电网的建设不仅要“秀外”，更要“慧中”。苏州古城区客户类型丰富，涵盖工商业、旅游业、居民等多种类型，客户数达5万户，新能源、储能、电动车等一应俱全。根据实际情况，苏州供电公司在配电网管理模式上进行大胆创新，结合古城区水陆双棋盘的地理区划格局，将古城区划分为30个接线标准、全息感知的配网网格。每个网格都新增了基于边缘计算的配网网格边缘代理系统，赋予配网网格自主计算能力，可自动调节供电范围内数万千瓦可控负荷，具备故障预知、故障定位、线损管理、状态监测、客户用能分析等13个功能。
“传统配电网架就像是一串‘糖葫芦’，上端一旦出现故障，下端也会跟着停电。实行配网网格化管理后，每个网格都可以实现‘自治’，出现问题可自动与故障隔离，整体区域供电不受影响。”苏州供电公司副总工程师吴健说。
“水路棋盘”：客户享受主动抢修，用电更科学
平江街道兰亭苑小区华亭配电房是平江路配电网格核心设备所在地。这里没有一个工作人员，取而代之的是采集器、感知终端等各类智能传感器。它们采集全站28类数据，就地进行计算和研判，最终汇聚到配电站内的“大脑”——配网网格边缘代理系统。
苏州供电公司古城区配（用）电物联网示范区项目经理董晓峰介绍说，所谓“基于边缘计算的配网网格边缘代理系统”，听起来非常专业，通俗讲就是指平江路配电网格拥有了一个独立的智慧“大脑”。
该系统配备了高性能工业计算机，配有AI算力单元和定制化软件，可以实现网格区域内的高度自治。
平江路配电网格的配网网格边缘代理系统于7月24日正式运行，包括4条10千伏线路、13座配电站所、26个配电台区，为1200家用户供电。
8月10日，台风“利奇马”影响苏州。当天15时02分，在平江路配电网格供电范围内的苏州齐南线发生单相接地故障，电网即时感知故障，并自动通过旁路恢复供电。同一时间，3千米外的供电抢修人员收到故障报修信息，动身赶往现场，在20分钟内完成抢修，恢复全线通电。
“如果出现中压故障，系统可以做到1秒内锁定故障位置，30秒内隔离故障，并通过另一条线路为客户持续供电。”董晓峰说，故障信息还能通过移动终端同步报送至距离客户最近的抢修人员，抢修人员到达故障现场的平均时长缩短到16.2分钟。“很可能在客户拨打报修电话之前，抢修人员就已经到达抢修现场，完成‘主动抢修’。在2020年春节前后，苏州可以实现古城区5万户供电客户‘主动抢修’全覆盖。”
“除了故障隔离、主动抢修，该系统还有一个功能是‘柔性’智能调配。”董晓峰说，配网网格边缘代理系统可优化管理区域内的设备及负荷，为上级调度减负，还能自动进行不同变压台区之间的负荷互供互济、削峰平谷。“这在寸土寸金的古城区很有价值，可在不增加配电设施的同时保障设备安全可靠，还可将客户年均停电时间从1小时减少至5分钟。”
为了让客户更直观地了解自身用电情况，苏州供电公司专门研发了“微电小助手”APP。“以前用电糊里糊涂的。现在通过‘微电小助手’APP能清楚看到家里空调、热水器等家用电器的耗电量，就连电饭煲的插电时长都清清楚楚。”兰亭苑小区业主孙松春说，现在小区居民都安装了这个手机APP，每家每户都有一套APP推荐的更经济实惠的用电方案。“感觉特别潮！”
苏州供电公司结合平江路配电网格1200户包括居民和非居民客户在内的试点客户能效监测数据，为客户提供更节能的用能方案。采纳用能建议后，每户居民一年可平均节省电费100元。
不仅如此，该公司还能结合供电服务大数据为能源服务商提供项目信息、合作机遇，为电器、汽车销售等提供引流服务，为充电桩服务商优化布点策略和决策提供支持，打造一个能源生态圈。
截至目前，古城区30个配网网格中，除了平江路配电网格已投入运行外，古城中心的观前配网网格，以及拥有同德里、皇废基等名胜的大公园配网网格也已全面完成硬件建设。苏州供电公司结合古城区配网运维管理现状，梳理并制订了涵盖电网广泛互联、设备全景感知、作业智能高效和管理精准透明4个方面共27项典型业务场景的应用规范。经过一段时间的调试，这些配网网格也将拥有与平江路配电网格一样的能源“智慧大脑”。
“ 无人”巡检：古城电网运维的现代智慧
12月4日16时，在距离110千伏金鸡湖变电站9千米的苏州供电生产调控大楼内，苏州供电公司运检部项目管理人员蒋昊松遥控启动无人巡检系统，变电站内所有巡检设备齐上阵。5分钟后，监控大屏显示，系统已完成一次全面覆盖日常巡检项目的整站巡检。系统将发现的异常自动填报到对应的巡检作业卡内并在显示界面弹出，还进行了自动存档。如果按传统方式现场巡检的话，此时工作人员驾驶的车辆可能还未穿过一个拥堵的街区。
苏州供电公司于4月25日在110千伏金鸡湖变电站建成并应用无人巡检系统。目前，该变电站33种变电巡检作业卡、468项巡检内容全部实现无人作业。除了标准化作业，无人巡检系统能够利用颜色、反光、时间序列边缘检测、动态分析等多种对比检测方式，自动分析采集数据，“有思想”地开展巡检作业。
苏州电网是全国用电量最大的地市级城市电网。按照国家电网有限公司人工巡检标准，如此庞大的城市电网，至少需要843名值班巡检人员。而目前苏州供电仅有值班巡检人员415人。
在传统巡检方式下，每座110千伏变电站每周巡检1次，每次派出至少2名工作人员巡视468个点位，耗时1~2小时，路途往返需要约1.5个小时，占用了大量人力与时间。“智能化系统投入使用，能让我们把更多精力投入到提升管理和操作水平中。”苏州供电公司变电运维室城区值班员谢潇磊说。
深度感知、故障隔离、主动抢修、用能分析、负荷互济、无人巡检、智能服务……苏州供电公司正通过探索配网“双棋盘”格局模式，为苏州这座古老而年轻的城市，带去更智能更绿色的能源。
来源：国家电网报 作者: 李维 黄蕾
