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傻笑鹿5G漫游记:5G智能电网这样解释你一看就懂

编者按

5G如何为千行百业赋能?抛开晦涩难懂的专业名词,这次,咱们好好来唠一唠。由通信行业资深专家带来的“傻笑鹿5G漫游记”系列文章,将深入浅出的帮助各行业从业者理解5G能带来怎样的改变。本期,我们一起来围观5G与智能电网能擦出怎样的火花。

电力综述篇

从记忆起,电从来都是我们生活的必需品,感觉就像空气、水一样与生俱来就存在我们身边;我们从来也没认真了解过电是怎么来的,只是偶尔抬起我们看手机的头,才会偶然想起,原来电是从一根根电线传送到千家万户的。那我们有没有想过,电力不只是一根根电线,而是一个复杂的系统,一个跨越我国所有疆土的复杂网络。

电力主要分为五大环节“发-输-变-配-用”,即发电、输电、变电、配电、用电。发电就是将化石能源或者是光、风等可再生能源转化成为电能,大家在做高铁路上会看到巨大风车、冒烟的火力发电厂等都属于发电这个环节,相关的公司我们通常叫发电企业,中国有五大发电企业,分别是华能、中国电力投资集团、大唐、国电和华电。“输-变-配-用”主要是将电像“水”一样从一根根电线传递到千家万户。为了减少电力传输过程中损失的功耗,就需要1000千伏左右特高压传输,但是到用户端要将电压降低到220v,因为要逐级变电、降低电压,所以根据电压和地理区域不同,将电网分为这四大环节。这四大环节归谁管呢,在我们国家主要归电网公司管理,我们国家有国家电网和南方电网两大公司,我们在地方看到的各地供电局、变电站等都属于这两大公司来管理。两者有啥区别呢,从职能上来说,两者没有区别,两者最大的区别就是管辖的范围有所不同,南方电网主要为南方的广东、广西、云南、贵州、海南五省提供服务,而国家电网是为除此之外的其它省市提供电力服务。

今天我们本篇游记主要来看看电网,即看看5G在“输-变-配-用”都干了啥,起到啥作用。首先,我们要看看咱们本期的主角-电网公司未来发展趋势是什么?

目前电网公司处在从坚强电网向能源互联网的转变时期,努力构建新型电力系统,所以其希望对内全面深度感知源网荷储设备运行、状态和环境信息,提升智能化运营水平,并逐步加大清洁能源的使用,重点通过虚拟电厂和多能互补提高分布式新能源的友好并网水平;对外提供希望向能源生态系统服务商转型,提供能源互联网生态圈。说的这么高大上,啥意思呢,就是电网希望对内能用信息化手段对自己掌控的更加精确,想知道啥信息就知道啥信息,想用哪家发电公司的电就用哪家公司的电,想切哪个设备的电就切哪个设备的电,简单方便的维护电力系统的稳定。同时还要多使用配电环节的新能源,使其完成“碳达峰、碳中和”目标,向外不但是“卖电”,还希望开展其它互联网业务。

为了实现能源互联网的目标,电网公司在各个环节都在尝试5G等新型信息化技术。国家电网和南方电网再次方面做了大量的探索,其中青岛电力、深圳鹏城变电站就是这些探索的一个缩影。我们以几个环节来简单介绍一下5G应用情况。

电力5G应用篇

输电环节

5G促进巡检无人化

首先来说输电环节,输电线路就是电力的“高速公路”,它承担这电力的“西电东送”的作用。我们在野外看到的高高的高压线路,很多就是高压输电线路,有人会问,“高压”到底有多高呢?1000kV!这就是我们国家最大的特色网络--特高压输电骨干网,为啥要那么高的电压呢?因为输电线上的功率损耗正比于电流的平方,所以在远距离输电时就要利用大型电力变压器升高电压以减小电流,减少电能在输电线路上的损失,简单来说,就是电压越高,那么传输电损耗越少,将有更多的电输送给用户使用,兵家说“千里不送粮”,就是送粮途中消耗粮食太多,送电也一样,就是尽可能减少电能在传输路途上的损耗,提升送电效率。

在输电环节,其主要职责要保障输电的安全性和可靠性,目前这个环节最大的痛点什么呢?是整个输电电力的巡检。如果大家注意观察,会发现输电网的两个电力塔杆之间距离较远,而且好多线都需要跨越群山、河流等,所以传统的巡线模式需要工人爬到输电线路上“走钢丝”,翻山越岭的来检查设备或线路的状态。一般一人一天只能完成2~3个铁塔的巡视工作,不但工作量大,效率低,而且工作危险,最麻烦的是招工也难,大家想想,那么危险的工作,谁愿意去呢?尤其现在的90后、00后,这似乎陷入到了一个困境,工作很重要,但工作招人难,这就倒逼电网公司要通过新的技术来解决这个难题。5G+无人机、5G+摄像头等应用有效的解决了这些问题,利用5G低时延、大带宽的特性,可以使工作人员在地面通过5G控制无人机的飞行,并利用无人机上带的5G摄像头,将巡视点设备的视频、图片等实时回传到控制台,控制台利用人工智能图像处理算法,自动发现问题、识别隐患。通过在固定铁塔上安装高清摄像头,采集电力铁塔和输电线路的图像,通过人工智能处理算法来检查其状态信息,及时排查隐患,与无人机巡检构建“动-静”两种组合巡检模式,大大降低了作业风险,提升工作效率,将原有需要10天巡检的工作降低为2个小时完成。