基于泛在电力物联网下的抽水蓄能电站智慧管理模式分析

张冉

摘 要：泛在电力物联网提出了泛在连接、融合创新的技术路线，实现了电力系统各个环节的万物互联，也为抽水蓄能电站智慧管理提供了新方案，因此本文将对以泛在电力物联网为基础的抽水蓄能电站智慧管理模式进行简要分析。

关键词：泛在电力物联网;抽水蓄能电站

前言：

抽水蓄能电站具有技术成熟、反应迅速的特点，在能源结构不断转型的背景下抽水蓄能电站发挥着重要作用，不仅能够保障电网的安全运行，也能够推动新能源的发展。近年来，我国抽水蓄能装机规模越来越大，2019年电网公司提出了泛在电力物联网这一概念，有效提高了抽水蓄能电站的管理效率，因此构建以泛在电力物联网为基础的抽水蓄能电站将成为发展趋势。

1.泛在电力物联网及抽水蓄能电站概述

1.1泛在电力物联网

泛在电力物联网指的是在电力系统当中应用人工智能、移動互联等现代化技术实现电力系统各个环节的万物互联以及人机交互，其中具有可高效处理信息、全面感知状态以及灵活应用等特征的服务系统【1】。同时，智慧服务系统含有四层结构，分别是应用层、平台层、网络层以及感知层。泛在电力物联网是由国家电网公司于2019年提出的，不仅可以保障电网运行的安全性与稳定性、增强管理的有效性、提升投资的精准性，也可以将电网的优势充分发挥出来。国家电网公司就泛在电力物联网的建设提出了战略部署，即在2021年初步建成，到2024年全面建成。

1.2抽水蓄能电站

抽水蓄能电站又被称之为蓄能式水电站，可以在电力负荷低谷时利用电能将水抽到上水库，然后在电力负荷高峰期时将水放至下水库，继而达到发电的目的【2】。改革开放之后，我国电网规模越来越大，但华北、广东等地区可以进行开发的水电比较少，加剧了电网调峰矛盾，所以开始建设抽水蓄能电站。抽水蓄能电站在电力系统中占据着重要地位，是电力系统当中最为可靠也是容量最大的储能装置。相比于国外来说，我国抽水蓄能电站起步相对较晚，但是发展水平比较高，比如我国江西洪屏电站以及广东惠州的抽水蓄能电站是世界上最大的抽水蓄能电站。

近年来，我国在不断研究抽水蓄能电站无人值班的技术，且不断完善设备自动化、继电保护、计算机设备监控以及在线监测系统，在这种情况下不需要过多的维护人员，这也会在一定程度上影响设备管理，因此需要通过智慧手段进行管理。

2.抽水蓄能电站智慧管理模式构想

2.1虚拟电站

科技水平的提升促进了虚拟交互以及三维可视化等技术的出现，可以利用这些技术构建虚拟电站。当前，我国已成功构建了虚拟场景和三维建模，所以利用BIM、GIS等技术可以构建抽水蓄能电站机电设备、地理测绘等方面的三维可视化模型。

（1）将虚实相结合：可以将虚拟场景和视频监控系统、倾斜摄影等手段结合在一起，实现虚实结合，从而给运维人员带来最真实的体验。同时，AR技术的诞生可将虚实无缝结合，也增强了构建抽水蓄能电站虚拟运维的可行性。

（2）合理应用AR技术：需要在建设虚拟运维场景的基础上科学结合当前的管理模式，在巡检、处理故障等方面充分发挥虚拟场景的作用。首先，在运行监控当中应用AR技术可以将台账、监控信息以及监测数据和可视化模型及设备相连接，然后再利用5G通信技术进行数据传输，这样运维人员就可以直接利用AR技术监测设备运行状况【3】。其次，在两票执行方面可以利用移动作业终端获取设备状态信息，继而进行远程操控。此外，在故障处理当中可以利用AR眼镜采集故障信息，然后将故障信息上传到系统当中，以便维修人员快速进行故障判断。

（3）全景驾驶舱：电力公司总部可以厂站级三维可视化模型为基础构建全景驾驶舱，利用GIS技术融合各个电站的模型，实现全局可视化，这样公司总部就可以快速了解各个电站的运行情况，进行全局管控和立体化管理。

（4）仿真培训：仿真培训是一种综合了虚拟现实技术、三维动画技术以及三维建模技术的技术，可以实现抽水蓄能电站的工艺流程仿真、设备装拆仿真和应急演练等功能，可以提高设备维修与养护的效率，也可以提升运维人员的专业技能。

2.2设备大数据分析

虽然抽水蓄能电站已经积累了大量的数据，但这些数据仍无法在设备健康状态的评估中应用，因此抽水蓄能电站需要在系统之外构建数据中心，将所有系统的数据结合起来，通过处理实现数据的高级应用。健康状态指的是系统状态，需要根据历史或当前状态诊断系统未来的状态。如果想要预测抽水蓄能电站设备的健康状态就需要评估当前状态、预测未来状态。第一，需要明确设备参数，制定状态评估模型，利用大数据等手段进行状态监测。第二，需要利用参数模型预测设备状态。利用数字化技术、智能化技术等手段提高抽水蓄能电站检修质量。

2.3机器辅助运维

抽水蓄能电站需要使用到的设备特别多，且厂房的空间结构具有复杂性，所以检修与维护工作难度较大，所以可以将工业机器人技术应用在其中。比如说，可以将行走或轨道机器人应用在空间小且清理难度大的区域当中，提高检修质量【4】。其次，如果高压设备出现故障的话必须进行停机检查，但停机会造成严重影响，因此可以利用工业机器人开展不停机检查。此外，也可以利用巡检机器人开展一些工作量大的巡检工作，减轻巡检人员的工作压力。

2.4物资管理

设备的备品以及备件是设备维护的关键，其管理水平会影响到生产效率，因此可以将网络通信技术以及物联网技术应用在物资的管理当中，提高管理效率。可以利用这些先进技术构建物资管理机制，对物资出入库、理货等工作进行智能化管理。同时，也可以利用这些技术将仓储、设备、经营等环节的管理以及物资采购结合在一起，实现智慧联动，这样就可以形成一种从总部到电站的集团化管理模式。

2.5一体化管理

5G诞生之后，各个级别之间的联动会变得更加流畅，未来也会形成一体化管理。从厂级角度来说，在技术不断发展的背景下各方面工作对人员的需求量将不断减小，高水平的人员可以对厂站进行管理。但这需要区域以及总部的支持，区域需要为处理故障等工作提供技术支持，总部需要提供总体决策，这样就可以有效解决人员缺乏以及技术水平低等问题【5】。

3.实现智慧管理模式的技术手段

若想实现抽水蓄能电站的智慧管理需要AR技术、大数据技术以及人工智能技术的支持，只有这样才能够构建虚拟场景、实现数据共享以及智能控制，因此需要将这些技术应用在抽水蓄能电站的管理当中。

结语：

抽水蓄能电站的不断发展会对管理提出更高的要求，而泛在电力物联网的出现能够为电站的管理提供机遇。在泛在电力物联网的支持下，可以构建虚拟电站、进行设备大数据分析、开展智慧物资管理、进行机器辅助运维以及一体化管理。此外，也需要不断转变理念，合理应用新技术，尽快实现抽水蓄能电站的智慧管理。

参考文献：

[1]何铮， 张林. 泛在电力物联网下的抽水蓄能电站智慧管理模式思考[J]. 水电与抽水蓄能， 2019（5）：27-30.

[2]王永潭. 抽水蓄能电站及水电厂智能化建设研究与实践[J]. 水电与抽水蓄能， 2019， 005（005）：P.I0001-I0001.

[3]阎峻， 李耕赜， 李林扬. 对抽水蓄能企业泛在电力物联网新业务拓展的思考[J]. 水电与抽水蓄能， 2019（02）：22-24.

[4]王春明， 徐汉坤， 郑凯，等. 基于RFID的抽水蓄能电站智慧物资管理系统研究及应用[J]. 西北水电， 2018（4）：105-107.

[5]舒斌臣. EPC总承包管理模式下抽水蓄能电站建设实现安全源头管控的几点思考[J]. 中华建设， 2019（1）：35-27.