摘 要：随着数字化时代的到来，数字经济成为我国经济高质量发展新引擎，能源革命和数字革命深度融合，为数字化发展构建全新舞台。本文针对配网开关站（所）未进行智能化改造，日常巡检存在盲区多、巡检人员工作强度大和作业风险大等问题。需要通过物联网手段和先进感知手段，加强对配网开关站的巡视，提前发现隐患，提高配网开关站智能运维能力，进而提高供电可靠性。

关键词：城市负荷;电力多维数据融合;可视化运维

一、项目基础信息

1.1 项目简介

耀州公司紧密围绕省市两级数字化建设整体部署，根据区域负荷发展需求和电网基础，积极探索基于数字化的开关站智能运维新模式，解决以下问题。一是县域开关站、配电站房众多，且在地域上分布分散，运维压力较大;二是站房设备类处于全封闭或半封闭状态，难以通过巡视发现缺陷、隐患，严重依赖带电检测等技术手段;三是信息化基础极为薄弱，运维人员对开关站设备运行状态无法远程感知，故障抢修处于被动局面。经综合研判，耀州公司创新提出的“基于电力多维数据融合边缘计算的配网开关站可视化运维及辅助决策”能够有效改善上述现状，以数字化手段为基层减负，提升配网设备运维管理水平。

1.2 项目内容

1.2.1 研究目的

城市负荷近几年一直处于稳定增长状态，但直接连接用户的配电网建设尤其是智能化建设比较薄弱，不能满足区域用户和电网运维发展的需求。配网开关站作为变电站的延伸，是城市供电的重要枢纽。近年来，配网开关站内室内电缆沟道火灾、水浸等事故频有发生，影响了正常的社会生产生活。

针对上述问题，本项目通过配网开关站内安装部署各类采集终端，实现站房环境、设备状态、安防等信息全状态感知与远程自动巡视。利用智能传感技术、网络技术、图像识别技术、边缘计算等技术，实现配电动环、状态、安防等信息全状态感知与远程自动巡视，最大限度地把握配网开关站设备的状态、提高设备安全运行水平，支撑供服指挥人员和运维人员对配电房的管理，提高运检效率及质量，提升配网开关站精益化监控管理水平，节省电网企业大量维修与巡视费用。

1.2.2 成果实现

通过在配网开关站进行数字化应用，最大限度地把握配网开关站设备的状态、提高设备安全运行水平，支撑供服指挥人员和运维人员对配电站所的管理，提高运检效率及质量，提升配网开关站精益化监控管理水平，节省电网企业大量维修与巡视费用。

（1）建设架构

配网开关站可视化运维是在开关站部署安防监控、环境、电气等状态感知设备（包括局放监测采集器、TEV局放传感器、声光报警器、温湿度传感器等共12个主要设备组成），同时在开关站部署边缘计算网关，终端通过Lora、以太网等本地组网技术将信息汇聚到边缘计算网关，实现对开关站智能监控与就地诊断分祈，现场采集数据通过VPN专网接入物联管理平台，物管平台将异常报警监控数据传输至省公司数字化平台，数字化平台将开关站相关数据转发至供电服务指挥系统，支撑供服抢修派单等业务开展。

（2）传感装置部署方案

1）在开关柜上部署温湿度传感器，使温湿度传感器测的温湿度更接近开关柜的温湿度;

2）在电缆沟内部署水浸探测器，及时探测到电缆沟是否进水;

（3）视频监视子系统

在配网开关站内安装球机，形成对射，可实现对全站的实时监控，当巡检人员在视频巡视的时候可以清楚的看见全站状态，当有人非法闯入时能准确的探测到移动物体，用于监测智能配网开关站内明火消防等状态。

（4）动力设备监控系统

1）配置门禁管理系统：用于管理人员进出，可远程开门，也可以远程进行开门操作，系统具备自动识别智能卡上的身份信息和门禁权限信息，持卡人只有在规定的时间和在有权限的门禁点刷卡后，门禁才能自动开门放行允许出入，否则对非法入侵拒绝开门。同时支持人脸识别记录，对进入配网开关站的人员信息经行记录采集。

2）在门口安装告警灯，当有告警时告警灯会闪光，巡检人员在视频巡视的时候可以清楚的看见告警灯状态;

（5）一次设备状态监测子系统

配置局放监测系统，用于不间断监测配网开关站空间内及具体开关柜的局部放电量，由一体化主机接收由特高频传感器，暂态地电波传感器所采集的具体局放量，通过一体化主机进行数据分析，将分析结果统一上传网关主机。

二、产品/服务

2.1 产品创意描述

1.创新性

配网开关站可视化运维运用了创新的设计构想，使配网开关站的安全监护状态发生革命性的变化。

从“人工巡检，被动抢修”变为“自动巡视，主动运维”，项目具有独有的“三全”：

（1）全天候全景监测

全景监测主要通过在配网开关站加装环境监测、安防监测、视频监测和设备监测等感知设备，感知设备按照小型化、低功耗设计便于实施安装，采用无线数据接入方式简化接线，实现配网开关站24小时不间断各类监测量的数据采集，数据分析和联动控制等功能，同时以智能网关为边缘计算终端，就地化实现所管控区域运行状态的在线监测、智能分析与决策控制，同时实现与物联平台的计算共享与数据交互。

（2）全智能联动控制

联动控制主要通过在配网开关站加装空调、照明、风机、水泵等控制器，结合全景感知数据，根据现场情况在边缘计算终端上定制化触发联动控制策略，实现配网开关站环境状态自动调节、安防状态自动侦测，保障配网开关站设备具备良好的运行环境。

（3）全方位智能运维

智能运维主要是通过开发移动作业APP，在移动端实时查看工区各个配网开关站环境及设备实时状态，以实物ID为设备识别载体，综合设备台账、维修信息、位置信息以及实时状态等参数，云主站应用大数据分析技术实现故障研判、故障分析等，并下发运维工单至运维人员，合理调度抢修资源，高效指挥运维工作开展。

2.安全性

配网开关站可视化运维设备方案技术成熟，而且实施过程中不要安排停电，提升了人身及设备安全，不会对电网安全运行产生影响，为人身、电网、设备安全提供了可靠的解决方案，可大大提升配网开关站运维的安全性，更好地保障人员和电网的安全。

3.信息安全

智能接地线通公司VPN专用通道和内网信息安全专用平台实现无线数据传输，符合国网最新的信息传输安全技术要求。

2.2 目标市场

本工程概算动态总投资­30.69万元（其中设备购置费24.25万元、安装工程费3.97万元、基本预备费0.59万元、其他费用1.88万元）。

若能国家电网公司范围或全国电力行业内推广使用，经济效益将更加明显，市场前景将更加广阔。

2.3 产品为用户解决了什么问题

本项目功能紧扣数字化的时代发展背景，充分提高设备的信息化、自动化与互动化水平，对开关站运维提供新思路，能有效降低运维成本，实用性强。

应用本产品可有效提升配网开关站用户的用电高可靠性需求。以十四运场馆保电为例，目前保电场馆拟采用同类型方案，可实现对场馆内电力设备的实时在线监控，从而拓宽了保电运维渠道，压减了保电人员运维成本30%，实现十四运场馆的高可靠性供电。

三、结语

基于数字化的开关站智能运维探索，提升配电站房类设备运维管理水平，实现自动化、无纸化、可视化，提高经济效益。该模式在全国电力行业开关站运维管理占据领先地位，满足可复制、可推广的理念。配网开关站可视化运维的应用，将有效降低配网开光站故障频次，降低停电投诉风险，为人民的美好生活和地区的稳定发展做出坚强保障。

参考文献：

[1]洪可祎. 基于边缘计算的低压配电网多源数据融合处理研究[J]. 通信电源技术， 2021， 38（3）：4.

[2]李子英， 陈俊友， 陈磊. 基于边缘计算的主动配电网信息物理系统[J]. 电网技术， 2018， 42（10）：8.

作者简介：申钰琪，女，1994.5，陕西西安，回族，大学本科，助理工程师，研究方向：电力数字化建设及电力营销优质服务