随着京津冀协同发展战略不断推进，国网天津市电力公司持续开展配电网建设，不断提升供电服务水平。2023年11月至今年6月，按照国家电网有限公司工作要求，城南供电公司围绕夯实配电网数字化基础、优化生产作业模式、促进管理质效提升、加强源网荷储协同互动4个方面13项重点任务，在天津市和平、河西、津南三个行政区建成了安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的数字化配电网综合示范区。
“无人机巡检+智能站房”，实现配网全感知
“现场风速等环境条件满足要求，信号正常，准备起飞！”8月19日，在河西区，城南供电公司配电运检室工作人员利用无人机对供区内隐患频发及重点台区等的配电线路开展自主巡检。
相较于在输电、变电等领域使用无人机自主巡检，城市配电网线路应用无人机自主巡检工作场景更为复杂，对无人机设备和巡检的智能化要求也更高。今年3月，城南供电公司创新提出“抓整体、保重点、提效率”工作思路，制订“激光点云+自适应巡检”差异化组合巡检方案，大幅提升配电网智能巡检质效。
“我们依托激光雷达和倾斜摄影的点云建模技术，将每基杆塔作为一个单元，多点采集并拍摄杆塔的数据和图像，并根据杆塔位置坐标自动生成无人机巡检航线。我们根据这些数据编制巡检计划，一键下发巡检任务，精准又高效。”城南供电公司运维检修部配电运维与配电检修技术专责张天豪介绍。
目前，数字化配电网综合示范区内1300千米架空线路已全部实现无人机自主巡检模式全覆盖。此外，城南供电公司还在配网工程验收、安全管控等业务领域试点应用了无人机自主巡检模式。
如果说无人机是外部配网线路的“扫描仪”，那巡检机器人和智能监测设备就是配电站房的“内窥镜”。
在河西区太湖路街道全运村，居民住宅楼和商业配套建筑鳞次栉比。为这一片区提供供电服务的NK1589配电站房是一座智能站房。在这里，智能巡检机器人能按照计划巡检站内设备。依托台区智能终端，该配电站房还安装了烟感、水浸、温度、湿度等环境监测传感器，实现设备电磁热像信息全方位监测，全面提升低压台区的感知能力。“现在，我们的运维人员在办公室就能实时监测低压设备运行温度、放电情况等，收到站房环境异常工单后，根据相关信息前往现场处理缺陷。这样的方式大大提高了我们的运维效率。”城南供电公司河西供电服务中心设备经理张天阳说。
目前，数字化配电网综合示范区内的63户重要客户的变电站及522座重点站房已全部实现烟感、水浸、温度、湿度等环境全监测。
“智能指挥机器人+图上作业”，供电指挥更精准
“工单调度指挥机器人运行正常。”8月27日，在城南供电公司供电服务指挥中心，配网抢修指挥班班长侯波检查了工单调度指挥机器人“小南”的运行情况。
作为服务天津市政治、经济、文化中心的供电单位之一，城南供电公司的重要客户、敏感客户较多，这要求供电服务指挥中心快速响应并处置各类工单。
“以前，我们派供电员工24小时值守指挥工单调度。现在，我们运用人工智能技术自主研发出工单调度指挥机器人‘小南’，实现了工单调度指挥的无人化、智能化。”侯波说。“小南”可以不间断地根据报修内容、客户信息将工单自动派发给对应的抢修人员。如果报修内容涉及着火、吸氧等关键词，或报修的是学校、医院等重要客户，“小南”会将这些工单进行颜色标记并推送预警信息，方便抢修人员关注重点标签工单，实现高风险工单的有效管控。有了“小南”，调度人员还可以实时监控工单接单情况、到达现场时间等，并开展智能提醒。依托人工智能技术，数字化配电网综合示范区内抢修工单已基本实现无人化智能指挥，释放指挥人员劳动力近50%。
依托“电网一张图”，城南供电公司还实现了工单全过程可视化监控。在供电服务指挥中心的大屏上，调度人员可随时查看抢修人员的轨迹信息，并通过抢修人员随身携带摄像头反馈的视频查看现场情况。对于涉及停电的小区，“电网一张图”上会有颜色标识，便于调度人员直观掌握停电范围、复电进程，科学及时调配抢修力量。
自实现工单智能化调度及可视化管控以来，数字化配电网综合示范区内催办工单数量下降45%，抢修工单到达现场及时率达到100%，客户服务满意度达到99.47%。
“在线调控+柔直互联”，源网荷储更协同
在分布式光伏发电项目广泛接入、新能源汽车保有量大幅增长的背景下，电网接入的分布式光伏发电项目、新型储能设施等新要素越来越多，光伏台区反向重过载、电压越限等问题凸显。为此，城南供电公司以津南区八里台镇西小站村为试点，建设“光储充柔直”柔性互联交直流微网系统。
“针对分布式光伏发电项目和储能设施，我们通过安装光伏并网断路器、功率控制模块等，实现了新要素出力的在线调控。以充电桩为例，当监测到变压器负载率过高时，我们通过台区智能终端向充电桩下发指令，通过功率控制模块实时降低充电桩输出功率，当度过负载高峰期后再控制充电桩恢复正常充电功率，从而实现充电桩的柔性调控。”城南供电公司小站供电服务中心网格经理申南轩介绍。
通过充电桩柔性调控策略，在不改造小区配电设备的前提下，供电公司可根据负荷分布和台区负载情况自动完成不同台区间的负荷无感知转移，既满足了居民的充电需求，又避免了集中充电对电网设备造成冲击。目前，已有1539户居民在该策略下进行充电。
城南供电公司还通过建设柔性互联单元和750伏直流线路实现了不同台区之间的柔性互联。在西小站“光储充柔直”系统中，4个台区通过直流线路互联，可以共享变电容量，达到配电变压器动态增容、负载均衡的目的。
目前，城南供电公司通过“光储充柔直”系统建设，使数字化配电网综合示范区内分布式电源可调比例达到72%，实现了分布式光伏发电项目、新型储能设施等配网新要素在线调控和数据互联互通，显著提升源网荷储协同互动水平。
8月20日，国网江苏镇江供电公司配网管理部信息化管理专职吴浩然登录国网江苏省电力有限公司智慧配电网数字仿真平台，利用“基于卫星图像识别的远景屋顶可开发面积测算功能”测算出镇江经济技术开发区航空航天工业园网格屋顶光伏可开发资源，并结合配电变压器和线路坐标评估该园区可开发光伏就近接入配电网能力。这是该公司建设数字化配电网综合示范区的一项常规工作。
2023年10月至今年6月，镇江供电将数字技术融入配电网建设，在镇江建设数字化配电网综合示范区，统筹规划夯实配电网数字化基础、加强源网荷储协同互动等4方面13项重点任务，推动电网、业务、管理三位一体数字化转型，全力打造安全、绿色、高效的智慧配电网。
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聚合多源数据 分层感知研判故障
7月25日，镇江圣地雅格小区配电房1号变压器进线高压柜A相熔管老化熔断，引发8条0.4千伏低压线路失电。10秒后，智慧管控配抢平台汇集营销、配电、调度实时数据，自动生成抢修工单。2分钟内，这张抢修工单由镇江供电服务指挥中心运营指挥班派发给负责该小区供电的镇江供电丹徒供电服务中心配电运检员张军。张军和同事在移动作业终端收到工单，10分钟后抵达现场，完成了抢修任务。
2023年年底，该公司全面应用基于配电自动化系统的多源数据聚合方法，实现了配电网中低压实时故障感知。该方法通过融合电网拓扑关系、中压配电自动化信息、实时运行数据等，可自动抓取低压侧计量电表实时上报的故障信息，分层分级开展故障智能研判，从而实现对故障区域的精准定位。低压侧发生故障后，智慧管控配抢平台根据配电自动化系统发送的故障研判信息生成抢修工单，由供电服务指挥中心发送至区域供电服务中心及供电所，这一过程只需要1~2分钟。该平台还会同步将故障信息、抢修进度以短信方式实时告知客户。
目前，镇江数字化配电网综合示范区内配电网故障研判准确率超过96%。今年上半年，镇江供电故障处置平均用时25分钟，单起故障处置用时同比压降72.48%，相关工单数量同比下降49.35%。
深化技术应用 分布式光伏消纳更“友好”
1月12日，低压配电网柔性调控装置在扬中市上线。该装置也叫“光伏伴侣”，架设在高比例光伏渗透台区下不同线路之间，能通过多条线路乃至台区的互联实现光伏电量的互换与调整，避免光伏电量跨越多个电压等级倒送导致低压台区过载。“光伏伴侣”上线后，台区内分布式光伏接入能力提升40%，且光伏电量全部就地消纳，电压质量合格率达100%。
光储一体构网技术是该公司增强配电网与分布式光伏电站多元互动能力的又一利器。配电网末端相对薄弱，一旦发生故障往往需要较长时间才能恢复供电。3月25日，该公司在扬中滨江公园投用光储一体构网装置。该装置能利用建在配电网末端的大型光伏电站发出的电量为邻近线路临时供电。“光储一体构网装置相当于一个‘能源水库’，可通过在配电线路末端安装储能元件实现灵活存储、释放上网光伏电量。”陈兰杭介绍。
今年以来，该公司利用智慧配电网数字仿真平台的图像识别和潮流仿真功能，测算镇江市屋顶可开发光伏面积和可开发光伏装机容量，对配电网承载能力开展仿真分析，提前解决配电网线路超载、电压越限和配电变压器反向重过载问题。
无人机智能巡检 配电网运维提效
今年2月，镇江供电应用“北斗坐标﹢视觉导航”无人机参数化自适应巡检技术，基于国网江苏电力“多维多态电网一张图”中电杆、铁塔的北斗卫星导航系统坐标信息，自主规划无人机飞行航线，并通过人工智能视觉识别技术智能识别电杆、铁塔特征，实现无人机一键放飞、全自动沿线飞行、巡检过程零干预。
无人机沿航线飞至目标电杆、铁塔周边后，设备资产精益管理系统的配网无人机智能巡检应用依托人工智能视觉识别技术辨识配电网架空线路直线、耐张等7类典型电杆、铁塔特征，无人机则可根据实际情况自动调整作业位置及视角，拍摄巡检照片并采集电杆、铁塔坐标。巡检照片实时回传至配网无人机巡检应用，电杆、铁塔坐标则回传至“多维多态电网一张图”开展反向校验。
“我们依托国家电网有限公司4套图像缺陷自主识别算法及国网江苏电力自研算法，常态化开展架空线路、设备缺陷识别，已形成配电网设备典型缺陷样本照片5.5万张，推动缺陷识别人工替代。”陈兰杭说道。
