基層供電所數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐與發(fā)展展望

上海電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 盧毅勤 林榆嘉

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的加速融合創(chuàng)新發(fā)展，數(shù)字經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的新引擎，并深刻改變著人類生產(chǎn)生活方式。社會各界對于建設(shè)安全可靠、開放兼容、雙向互動、高效經(jīng)濟(jì)、清潔環(huán)保的智能電網(wǎng)體系已是一致的認(rèn)識，是未來必然的趨勢，電網(wǎng)企業(yè)也提出了要向智能電網(wǎng)運營轉(zhuǎn)型。供電所是電網(wǎng)企業(yè)管理單元的最末端，數(shù)字化是奠定基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的獲取和積累，本文探討基層供電所數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐與發(fā)展展望。

供電所數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景及意義

能源革命新方向及智能電網(wǎng)建設(shè)新要求。國家層面提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略（推動能源消費革命，抑制不合理能源消費；推動能源供給革命，建立多元供應(yīng)體；推動能源技術(shù)革命，帶動產(chǎn)業(yè)升級；推動能源體制革命，打通能源發(fā)展快車道；全方位加強(qiáng)國際合作，實現(xiàn)開放條件下能源安全），為全面推動能源轉(zhuǎn)型發(fā)展指明了前進(jìn)方向。同時提出建設(shè)“數(shù)字中國、智慧社會”，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、公共服務(wù)、社會治理提出的全新要求和目標(biāo)。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的基礎(chǔ)設(shè)施是建設(shè)智慧社會的重要基礎(chǔ)，智能化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化相輔相成、交錯演進(jìn)。智慧化展現(xiàn)創(chuàng)造力，形成跨領(lǐng)域融合、協(xié)同和綜合決策；智能化體現(xiàn)能力，實現(xiàn)自我處理、模擬、分析、洞察、交互等智能判斷應(yīng)用；網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)建平臺，促進(jìn)數(shù)據(jù)資源的流通和匯聚；數(shù)字化奠定基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的獲取和積累。新冠疫情突發(fā)，加速經(jīng)濟(jì)活動的線上變革，加快了智慧社會的到來。智能電網(wǎng)建設(shè)是因應(yīng)能源革命新方向，支撐智慧社會發(fā)展的重要基石。

電網(wǎng)轉(zhuǎn)型及頂層設(shè)計?；趪覍用娴闹卮髴?zhàn)略部署，電網(wǎng)企業(yè)提出了要向智能電網(wǎng)運營轉(zhuǎn)型，技術(shù)路線是基于電網(wǎng)全域物聯(lián)網(wǎng)“感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層”架構(gòu)，圍繞業(yè)務(wù)場景，采用系列傳感+邊緣技術(shù)+多類型通信+數(shù)據(jù)融合。首要的就是以數(shù)字化、智能化、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)推動傳統(tǒng)電網(wǎng)改造升級，在全新打造的智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上實現(xiàn)業(yè)務(wù)降本增效，是主動適應(yīng)能源革命和數(shù)字革命融合發(fā)展的必由之路。

供電所自身的迫切需求。供電所屬于供電系統(tǒng)配電網(wǎng)最基層單位，直接面向用電客戶的最前沿，面對不斷發(fā)展的設(shè)備水平和不斷提高的管理要求及客戶訴求，長期面臨工作人手不夠及人員核心技能水平不足困境，成為各類矛盾的交匯點，也是企業(yè)“減負(fù)”的焦點。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級，5G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迎來了歷史機(jī)遇。一些基層供電所開始從長期存在的痛點難點作為切入點向創(chuàng)新型、智慧型轉(zhuǎn)變，推動數(shù)字技術(shù)與供電所業(yè)務(wù)深度融合，提高數(shù)字化技術(shù)對供電所核心業(yè)務(wù)、流程、崗位標(biāo)準(zhǔn)化的全面支撐。

當(dāng)今世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā)，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)日新月異。以數(shù)字驅(qū)動為特征、數(shù)據(jù)資源為要素的數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，在激發(fā)經(jīng)濟(jì)增長新動力的同時，也加速了時代與社會的變革。運用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行實時的全數(shù)據(jù)分析，能夠預(yù)測性、前瞻性地為電網(wǎng)提供決策支持，提升敏捷響應(yīng)的能力，進(jìn)而對傳統(tǒng)管理模式、業(yè)務(wù)模式、商業(yè)模式進(jìn)行創(chuàng)新和重塑，以海量數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)融合，從而完善供電服務(wù)水平，完善管理模式，提高供電可靠性，提升用戶滿意度。

供電所數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐及發(fā)展展望

目前對于基層供電所如何進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型并無統(tǒng)一的規(guī)范、指導(dǎo)，大多處于實踐探索階段。本文總的思路是推動數(shù)字技術(shù)與供電所業(yè)務(wù)深度融合，以提升配電網(wǎng)自愈水平為核心開展智能配電網(wǎng)升級改造，加快本質(zhì)安全供電所建設(shè)；以高頻重現(xiàn)作業(yè)場景機(jī)器替代減輕重復(fù)性勞動強(qiáng)度，以高風(fēng)險場景監(jiān)控提醒減輕員工心理壓力，以營配調(diào)數(shù)據(jù)融合賦能和人機(jī)協(xié)同提升員工勞動生產(chǎn)率，減少一線班組無效和低效工作，切實為供電所員工“減負(fù)”。

數(shù)字配電網(wǎng)建設(shè)主要是配網(wǎng)自動化建設(shè)、智能配電房/智能臺區(qū)建設(shè)、計量自動化建設(shè)三部分組成，任務(wù)是通過各種傳感器、智能設(shè)備等感知設(shè)備與智能裝置搭建好數(shù)字化的感知層，實現(xiàn)配電物聯(lián)網(wǎng)中的狀態(tài)感知、量值傳遞、環(huán)境監(jiān)測、行為追蹤。

配網(wǎng)自動化建設(shè)。主要是安裝配網(wǎng)自動化開關(guān)（DTU）及故障指示器，并在配網(wǎng)自動化開關(guān)的基礎(chǔ)上開展配網(wǎng)自愈建設(shè)。針對已實現(xiàn)饋線自動化的線路，配合自動化開關(guān)布點合理規(guī)劃及安裝錄波型故障指示器。針對雷區(qū)密集、樹障嚴(yán)重、用電負(fù)荷重的地區(qū)試點采用隱患預(yù)警和精準(zhǔn)定位裝置、配電網(wǎng)故障行波預(yù)警及定位裝置實現(xiàn)精準(zhǔn)定位；配網(wǎng)自愈建設(shè)是利用自動化開關(guān)的遙測、遙信、遙調(diào)、遙控功能，通過開關(guān)跳閘、自動重合閘來實現(xiàn)對故障設(shè)備的隔離，自動恢復(fù)非故障區(qū)域的供電。在實踐中經(jīng)歷了三個階段：一是就地自愈模式。基于電壓-時間邏輯的配網(wǎng)自愈功能；二是智能分布模式?；谥袎赫瓗лd波通信方式的智能分布式自愈功能；三是主站自愈模式。由主站完成非故障區(qū)段轉(zhuǎn)供復(fù)電的電壓-時間型主站協(xié)同模式。目前是多模式并行，最終將逐步統(tǒng)一到主站自愈模式。

智能配電房/智能臺區(qū)建設(shè)。主要有臺架變+低壓配電箱、臺架變+低壓配電房、智能配電房三種，實時收集電流、電壓、負(fù)荷、開關(guān)跳閘/合閘、有功/無功、溫度、局部放電等電氣監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)及攝像頭、燈控、排氣扇、聲光報警、煙霧、溫濕度、水浸、SF6氣體等視頻監(jiān)控和環(huán)境安防數(shù)據(jù)。智能配電房通過配電房的變壓器狀態(tài)感知、開關(guān)柜狀態(tài)感知、環(huán)境感知、安監(jiān)一體化智能識別、遠(yuǎn)程安防輔控和統(tǒng)一派單管理等系統(tǒng)功能，結(jié)合一系統(tǒng)列傳感器終端以保障配電網(wǎng)安全運行，實現(xiàn)對配網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)智能分析，降低運維成本，最終達(dá)到現(xiàn)終達(dá)到現(xiàn)代化智慧配網(wǎng)融合感知。

計量自動化建設(shè)。主要是開展智能電表輪換改造及利用電能計量低壓集抄技術(shù)開展集抄改造，實現(xiàn)低壓臺區(qū)快速組網(wǎng)、數(shù)據(jù)實時召測，提升集抄數(shù)據(jù)的連續(xù)性、可靠性和穩(wěn)定性，減少供電所人員現(xiàn)場運維次數(shù)。

提升生產(chǎn)數(shù)字化水平實踐目前主要是構(gòu)建供電所中、低壓運維數(shù)據(jù)看板，實時展示中壓線路和設(shè)備的負(fù)載率、電壓、電流數(shù)據(jù)以及缺陷情況和自動化開關(guān)事項等系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并優(yōu)先投屏重過載、低電壓等需要重點關(guān)注的事件，減少運維人員頻繁查詢多個系統(tǒng)的同時，幫助基層運維人員及時發(fā)現(xiàn)問題，輔助調(diào)整運維策略，提升自主運維水平。數(shù)據(jù)看板應(yīng)用的背后是人、物、系統(tǒng)三位一體的支撐：“人”通過智能穿戴技術(shù)或裝備引進(jìn)（如智能安全帽、智能手環(huán)、AR/VR眼鏡等），實現(xiàn)人-人、人-物及人-系統(tǒng)的互聯(lián)互通；“物”通過物聯(lián)網(wǎng)智能感知技術(shù)的改造（除上述提到的配網(wǎng)自動化、智能配電房、智能電表外，還有智能工器具房、無人機(jī)、自動作業(yè)機(jī)器人、低壓漏電等在線監(jiān)測及便攜式物聯(lián)終端），建設(shè)工器具或裝備與人、系統(tǒng)互聯(lián)的生態(tài)鏈；“系統(tǒng)”建立各系統(tǒng)信息系統(tǒng)孤島的數(shù)據(jù)共享公用傳輸橋，進(jìn)而實現(xiàn)“數(shù)據(jù)賦能”。

營銷數(shù)字化應(yīng)用主要是數(shù)字化營業(yè)廳建設(shè)。如打造“無紙化營業(yè)廳”，上線居民類客戶常見業(yè)務(wù)辦理與電子簽名，以及票據(jù)、清單打印、查詢功能。業(yè)務(wù)無紙化、流程簡單化，減少營業(yè)人員復(fù)印、掃描資料的工作量，減少紙張用量。如客戶畫像分析應(yīng)用，營銷系統(tǒng)接入來電號碼后，結(jié)合客戶95598呼叫行為數(shù)據(jù)、客戶檔案數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)等，提前對客戶訴求進(jìn)行預(yù)判，提高服務(wù)效率和質(zhì)量。供電所營業(yè)廳由營業(yè)型向“營銷+服務(wù)+體驗”型轉(zhuǎn)變。

打造數(shù)字化員工主要是堅持機(jī)器替代，開發(fā)RPA機(jī)器人（如構(gòu)建配電云作業(yè)表單、辦票機(jī)器人、班組任務(wù)監(jiān)督提醒助手、中壓開關(guān)永久故障影響分析助手、配電設(shè)備狀態(tài)評估畫像分析助手、客服工單電費異常類查詢助手、智能催費機(jī)器人、業(yè)擴(kuò)工單超期自動推送助手等），加強(qiáng)人機(jī)協(xié)同，機(jī)器替代重復(fù)性勞動任務(wù)，重構(gòu)當(dāng)前供電所安全生產(chǎn)、客協(xié)同戶服務(wù)等各活動環(huán)節(jié)，提升勞動生產(chǎn)率。

未來供電所的數(shù)字化轉(zhuǎn)型還可幾方面繼續(xù)深化實踐，如：發(fā)展智能充電樁。實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)充電樁及電動汽車標(biāo)準(zhǔn)化接入，通過車聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)信息交互，可實現(xiàn)新能源電動汽車錯峰高效充電，助力“智慧交通”；農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)?？赏苿愚r(nóng)村小水電、光伏、風(fēng)電、沼氣等可再生能源開發(fā)，提升鄉(xiāng)村電氣化水平，實施電能替代和多能互補(bǔ)，提高農(nóng)村能源利用效率和可持續(xù)發(fā)展能力，助力生態(tài)文明和綠色鄉(xiāng)村建設(shè)；積極推進(jìn)智能電網(wǎng)與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展。依托存量及增量桿塔、廠站資源，推進(jìn)共享桿塔、智慧路燈、多站合一建設(shè)；四網(wǎng)融合、多表集抄實現(xiàn)用戶水電氣表數(shù)據(jù)接入等。

下階段的技術(shù)攻關(guān)重點，一是新一代配電智能網(wǎng)關(guān)，二是電力5G終端（實現(xiàn)與各類型電力終端適配），三是智能設(shè)備研發(fā)（配電一二次深度融合）。最終，智能電網(wǎng)通過廣泛覆蓋的基礎(chǔ)設(shè)施和對信息網(wǎng)絡(luò)的全面感知進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和整合應(yīng)用，將為政府、企業(yè)提供數(shù)字化、智能化服務(wù)，支撐智慧社會的發(fā)展。