作為國(guó)家重點(diǎn)工程,“西電東送”將西部能源資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),減輕了環(huán)境和運(yùn)輸壓力,對(duì)于合理配置資源、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在“西電東送”形成的北、中、南三路送電線(xiàn)路中,換流站起至關(guān)重要的作用,有效實(shí)現(xiàn)交流電與直流電的相互轉(zhuǎn)化,以達(dá)到電力系統(tǒng)對(duì)于安全穩(wěn)定及電能質(zhì)量的要求。
智慧換流站的信創(chuàng)探索
換流站不僅規(guī)模大,單站設(shè)備數(shù)量多,測(cè)控點(diǎn)位多,設(shè)備的價(jià)值也高,單站主設(shè)備價(jià)值超過(guò) 100 億。變電站的運(yùn)營(yíng)面臨以下問(wèn)題:
第一,遠(yuǎn)程技術(shù)支撐能力的壓力持續(xù)攀升。遠(yuǎn)程應(yīng)急指揮能力的保障有賴(lài)于應(yīng)急處置標(biāo)準(zhǔn)化程度的提升,遠(yuǎn)程專(zhuān)家診斷手段充足也能讓現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)更順暢,這都離不開(kāi)整體遠(yuǎn)程技術(shù)支撐能力的持續(xù)進(jìn)步。
第二,監(jiān)控檢測(cè)靠人工,造成運(yùn)行工作繁重。設(shè)備狀態(tài)預(yù)警能力、年度檢修管控、自然災(zāi)害及氣象監(jiān)測(cè)等重大需求,所依靠的20 余類(lèi)子系統(tǒng)為獨(dú)立運(yùn)行監(jiān)盤(pán),工作人員任務(wù)繁重(注:監(jiān)盤(pán)是換流站運(yùn)行值班人員通過(guò)控制系統(tǒng)畫(huà)面,對(duì)換流站運(yùn)行系統(tǒng)中的工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、數(shù)據(jù)分析、操作調(diào)整和事故處理的簡(jiǎn)稱(chēng))。
第三,現(xiàn)代化管理水平仍有較大提升空間。相關(guān)設(shè)備培訓(xùn)缺少模擬實(shí)訓(xùn)、資料管理電子化程度不高等因素,導(dǎo)致業(yè)務(wù)閉環(huán)能力、全生命周期管理水平等仍需持續(xù)優(yōu)化。
同時(shí),作為關(guān)系國(guó)計(jì)民生、千家萬(wàn)戶(hù)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,電力電網(wǎng)的安全保障尤為重要,隨著自立自強(qiáng)逐步成為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐,國(guó)家電網(wǎng)更加重視自主創(chuàng)新,在科技發(fā)展中夯實(shí)基礎(chǔ)。
在此背景下,國(guó)家電網(wǎng)在智慧換流站建設(shè)中,探索創(chuàng)新模式,從國(guó)家電網(wǎng)總部、國(guó)家電網(wǎng)省公司、換流站三個(gè)層面統(tǒng)籌規(guī)劃,整體推進(jìn)信創(chuàng)體系建設(shè),實(shí)現(xiàn)云、端互聯(lián),數(shù)據(jù)流動(dòng)。
在換流站的站端,通過(guò)統(tǒng)一基礎(chǔ)軟硬件設(shè)施、統(tǒng)一設(shè)備信息模型、統(tǒng)一應(yīng)用開(kāi)發(fā)規(guī)范,實(shí)現(xiàn)以設(shè)備為中心的換流站全景數(shù)據(jù)匯聚共享,運(yùn)維業(yè)務(wù)可視化呈現(xiàn),站內(nèi)設(shè)備狀態(tài)全面可知、可控,并利用邊緣計(jì)算技術(shù)提高業(yè)務(wù)處理實(shí)時(shí)性,降低中心云的通訊和計(jì)算壓力。
在省公司云平臺(tái),依托數(shù)據(jù)中臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備歷史數(shù)據(jù)與共享數(shù)據(jù),依托資源業(yè)務(wù)中臺(tái)構(gòu)建運(yùn)檢管理業(yè)務(wù),全面掌控本省換流站設(shè)備狀態(tài)信息。
在總部平臺(tái),基于國(guó)家電網(wǎng)云建立總部管理功能:構(gòu)建應(yīng)用商店,集中管理數(shù)字換流站應(yīng)用,促進(jìn)應(yīng)用不斷優(yōu)化升級(jí);集中管理各省換流站的故障樣本,發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì);集中管理設(shè)備信息模型,確保模型統(tǒng)一;建立專(zhuān)業(yè)管理應(yīng)用體系,與省中臺(tái)共同實(shí)現(xiàn)換流站精益化管理。
信創(chuàng)容器平臺(tái)讓換流站更智慧
青云科技與行業(yè)合作伙伴攜手共建統(tǒng)一的站端業(yè)務(wù)運(yùn)行框架,在全信創(chuàng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)站端數(shù)據(jù)有序匯集/共享、統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型,強(qiáng)化與省中臺(tái)的數(shù)據(jù)交互能力,構(gòu)建總部應(yīng)用商店、應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)站端軟件按需訂購(gòu)、靈活部署。
依托攝像頭、機(jī)器人、紅外監(jiān)測(cè)等設(shè)備構(gòu)成的感知層,國(guó)家電網(wǎng)換流站建設(shè)自下而上的統(tǒng)一平臺(tái):超融合硬件平臺(tái)(基礎(chǔ)設(shè)施層)、站級(jí)業(yè)務(wù)運(yùn)行框架(包括通用組件、業(yè)務(wù)組件、服務(wù)接口等),以數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、應(yīng)用/算法協(xié)同實(shí)現(xiàn)智慧管理。
其中,青云信創(chuàng)容器平臺(tái)為通用計(jì)算節(jié)點(diǎn)、AI計(jì)算節(jié)點(diǎn)提供了整體的容器基礎(chǔ)設(shè)施能力。以Istio 微服務(wù)框架提供微服務(wù)治理功能,支持調(diào)整細(xì)顆粒度流量治理策略,支持包含金絲雀發(fā)布、藍(lán)綠部署、流量鏡像和熔斷機(jī)制的流量治理,可視化微服務(wù)拓?fù)潢P(guān)系的可觀測(cè)性,以及基于 Jaeger 的分布式鏈路追蹤,構(gòu)建專(zhuān)家級(jí)的微服務(wù)技術(shù)中臺(tái)。以容器鏡像服務(wù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單易用、安全可靠的全生命周期鏡像管理功能,支持容器化服務(wù)快速部署,支持AI 算法管理。
青云信創(chuàng)容器平臺(tái),適配主流信創(chuàng)芯片、操作系統(tǒng),同時(shí)全面支持中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件等廣泛信創(chuàng)生態(tài),打造新基建下的安全、可信的容器云環(huán)境,提供了全方位的容器平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)能力,通過(guò)深度整合微服務(wù)與敏捷開(kāi)發(fā)等現(xiàn)代化應(yīng)用開(kāi)發(fā)流程與工具,并通過(guò)應(yīng)用管理平臺(tái)支持各類(lèi)傳統(tǒng)應(yīng)用及新型應(yīng)用的全域應(yīng)用統(tǒng)一分發(fā)與管理,助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)全面云原生轉(zhuǎn)型,加速應(yīng)用與業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化改造進(jìn)程。
國(guó)家電網(wǎng)現(xiàn)已部署了關(guān)鍵業(yè)務(wù)的六大應(yīng)用功能:智能視頻、三維場(chǎng)景、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分析、運(yùn)維管理、專(zhuān)業(yè)管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)各設(shè)備進(jìn)行全過(guò)程狀態(tài)監(jiān)控分析,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的動(dòng)態(tài)體檢診療。
最終,通過(guò)“平臺(tái)+生態(tài)”的模式,國(guó)家電網(wǎng)以“四個(gè)數(shù)字化”讓換流站更智慧:設(shè)備數(shù)字化有效提升狀態(tài)感知能力、互聯(lián)互動(dòng)能力,作業(yè)數(shù)字化有效提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)能力、安全管控能力,管理數(shù)字化有效提升風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控能力、精準(zhǔn)投資能力,協(xié)同數(shù)字化逐步與調(diào)控中心、建設(shè)、物資等部門(mén)實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)協(xié)同。這也成為國(guó)家電網(wǎng)全面開(kāi)展信創(chuàng)試點(diǎn)改造的具有代表性的成果。