一、智能感知與全景監(jiān)測(cè)，讓輸電線路更智能

我國(guó)幅員遼闊，電網(wǎng)規(guī)模已居世界，高壓、超高壓甚至特高壓輸電線路縱橫交錯(cuò)。大規(guī)模的跨區(qū)域輸電是我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的一大特色，實(shí)現(xiàn)了巨大的能量遷移，為中東部地區(qū)的用電提供保障。但大電網(wǎng)中每一個(gè)環(huán)節(jié)都是緊密相連、息息相關(guān)的，潮流涌動(dòng)、變幻莫測(cè)，運(yùn)行保障十分困難，一旦其中任何小小的鏈條斷裂，就可能引起軒然大波，甚至是造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)蕩或癱瘓。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年電網(wǎng)停電事故主要由線路事故引起的。

早在十幾年前，人們就已經(jīng)意識(shí)到輸電線路運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要性，但苦于技術(shù)水平的限制，只能依靠人工巡線。

近幾年，隨著通信傳感技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)際工程中出現(xiàn)了大量輸電線路在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品應(yīng)用，如線路覆冰、舞動(dòng)、弧垂，桿塔傾斜、沉降及金具測(cè)溫等。但這些產(chǎn)品系統(tǒng)相互隔離、孤島運(yùn)行，數(shù)據(jù)無(wú)法融合共享、產(chǎn)生新的價(jià)值。

二、深度感知和智能分析，線路運(yùn)行更“智慧”

輸電線路分布式監(jiān)測(cè)終端是該項(xiàng)目的研究重點(diǎn)之一，它是一種實(shí)現(xiàn)線路異常定位與診斷功能的感知終端，分布式的安裝導(dǎo)線上并實(shí)時(shí)采集導(dǎo)線里的行波信號(hào)，通過中心站系統(tǒng)對(duì)異常行波信號(hào)的提取及分析處理，可提供異常點(diǎn)位置的信息，同時(shí)基于自學(xué)習(xí)信息庫(kù)進(jìn)行波形比對(duì)可準(zhǔn)確判斷異常原因，針對(duì)性的指導(dǎo)線路的運(yùn)維和搶修。2018年至今，該監(jiān)測(cè)終端已在新疆、陜西、安徽、江蘇、北京、遼寧、河北等10余個(gè)省市的100余條輸電線路上推廣應(yīng)用，涵蓋110kV-1000kV各電壓等級(jí)。2018年7月，系統(tǒng)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)到北京110kV鹿聶線的非雷擊故障，提供的故障點(diǎn)定位誤差僅66米。

該系統(tǒng)通過微功率無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)、安全容器技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了上述監(jiān)測(cè)終端及其他導(dǎo)線、桿塔、氣象等眾多在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的泛在接入和靈活部署，一臺(tái)物聯(lián)代理裝置多可同時(shí)實(shí)現(xiàn)50-60個(gè)各類型終端的安全、高效、穩(wěn)定接入。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員反映，該輸電線路分布式智能感知系統(tǒng)在110kV溧水南門變的成功上線運(yùn)行后，現(xiàn)場(chǎng)已有10余種原有的智能感知設(shè)備通過此系統(tǒng)平臺(tái)提供的統(tǒng)一接口實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化接入，體系化的監(jiān)測(cè)成效也已初步顯現(xiàn)。

此外，在物聯(lián)代理中融入了邊緣計(jì)算的概念也是該系統(tǒng)的一大亮點(diǎn)，就近進(jìn)行海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析、研判和預(yù)處理，不僅支撐了部分終端業(yè)務(wù)的本地實(shí)時(shí)處理與執(zhí)行，大大提升處理效率，還節(jié)省了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，減輕了中心站系統(tǒng)的處理負(fù)荷。每個(gè)物聯(lián)代理裝置中配置20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化容器，可支持400個(gè)邊緣計(jì)算App的應(yīng)用部署，基于此架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)App及擾動(dòng)數(shù)據(jù)過濾App已在線運(yùn)行，據(jù)統(tǒng)計(jì)有超過50%的數(shù)據(jù)在此實(shí)現(xiàn)了邊緣側(cè)分析、處理與存儲(chǔ)，為終端提供更快的響應(yīng)。輸電線路隱患在線監(jiān)測(cè)裝置

電網(wǎng)信息安全問題是一把利刃，電網(wǎng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一旦泄露，不法分子可利用這些電力大數(shù)據(jù)分析出所在地的用電分布、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施位置等有用信息，甚至可能通過篡改關(guān)鍵監(jiān)測(cè)預(yù)警信息及操作指令等，制造電力系統(tǒng)故障、引發(fā)電網(wǎng)的重大安全事故。為防止此類信息安全事故的發(fā)生，該團(tuán)隊(duì)對(duì)系統(tǒng)安全進(jìn)行了特別攻關(guān)，通過分層、多維的網(wǎng)絡(luò)安全加固技術(shù)，為數(shù)據(jù)通信的各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置保護(hù)屏障，對(duì)網(wǎng)絡(luò)入侵、監(jiān)聽、竊取和篡改等各類外部攻擊進(jìn)行防護(hù)，形成的高效的立體防御系統(tǒng)。輸電線路在線監(jiān)測(cè)裝置

談到系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向時(shí)，項(xiàng)目執(zhí)行負(fù)責(zé)人周華良興奮地說(shuō)，將輸電線路智能感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入國(guó)網(wǎng)“電網(wǎng)運(yùn)檢智能化分析管控系統(tǒng)”，在管控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電力多專業(yè)的數(shù)據(jù)融合及系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，全面提升區(qū)域線路狀態(tài)管控力和運(yùn)檢管理穿透力，才是此智能感知系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo)。接入數(shù)據(jù)可引進(jìn)氣象預(yù)報(bào)及雷、冰、風(fēng)、火等專業(yè)信息，與三維GIS系統(tǒng)深度融合形成全方位可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輸電線路環(huán)境精細(xì)化、分層化預(yù)警，發(fā)揮抗險(xiǎn)指揮的綜合實(shí)效。