國網(wǎng)1200座北斗基站年底建成將具備劃時代價值
中國電力網(wǎng)發(fā)布時間：2020-08-03 10:10:49
2020年7月31日，中國向全球宣布，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通，令世界側目。這是一個極具標志性事件。將時間拉回到12年前，2008年5月12日，汶川發(fā)生了8.0級大地震。由于震中受災極其嚴重，電網(wǎng)、通信、交通全部被破壞殆盡。國家電網(wǎng)有限公司（下稱“國網(wǎng)”）位于當?shù)氐碾娋W(wǎng)線路被截斷，導致電力無法正常供應，所有電力通信設備都已癱瘓，抗震救災指揮部完全無法與震中取得聯(lián)系。危急時刻，抗震救災指揮部緊急調動了剛開始建設不久的北斗系統(tǒng)，將北斗系統(tǒng)震中地區(qū)的數(shù)據(jù)鏈接到了指揮部。指揮部接收到了第一個來自北斗系統(tǒng)的定位信號。信號顯示，對方正向汶川地區(qū)高速前進，經(jīng)短報文確認，這是一支武警救援部隊。隨后，這支部隊將震區(qū)的受災情況以及所需物資、坐標等信息通過短報文發(fā)送到了指揮部。第三天，臨時組建的北斗導航分隊攜帶上千部“北斗一號”終端機進入災區(qū)，終于實現(xiàn)了震中各點位與指揮部的直線聯(lián)系，為整個抗震救災行動提供了關鍵的通信保障。這是北斗系統(tǒng)與救災減災、電力、通訊行業(yè)的首次結緣。北斗的出色表現(xiàn)讓它的名字開始廣為人知，也讓國家電網(wǎng)認識到北斗在電力領域應用的價值。為了擺脫衛(wèi)星導航系統(tǒng)受制于人的現(xiàn)狀，把命運牢牢把握在自己的手中。1994年，中國啟動北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程建設。2000年10月31日，我國第一顆“北斗一號”導航衛(wèi)星發(fā)射升空，向全國提供服務，解決了我國導航系統(tǒng)“從無到有”的問題。經(jīng)過了二十多年的努力，2020年6月23日上午，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導航衛(wèi)星，北斗全球組網(wǎng)成功，真正實現(xiàn)了“鴻飛河漢，北斗執(zhí)天”。在電力、交通、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報、救災減災、公共安全等各個領域，在我們生活中的點點滴滴，很多稀松平常的事情背后，都有北斗，默默在為我們護航。在電力領域，北斗可為智能電網(wǎng)、電力物聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)+的建設提供導航定位、精準授時、短報文通信等服務，是我國能源戰(zhàn)略發(fā)展的有效支撐手段。福建廈門李林220kV變電站改造工程現(xiàn)場，現(xiàn)場管理人員佩戴北斗安全帽，并使用北斗智能手持終端開展工作。從2010年開始探索北斗在電力領域的應用至今，國網(wǎng)已經(jīng)默默地走在前列。國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司副總經(jīng)理、黨委委員孫德棟對「能見」表示，隨著北斗三號系統(tǒng)全球組網(wǎng)的順利完成，北斗系統(tǒng)的服務能力和覆蓋范圍得到大幅度提升，對于電力行業(yè)北斗應用具有劃時代的推動作用。比如，國家電網(wǎng)在巴西、“一帶一路”沿線等國家都有電網(wǎng)投資建設，北斗的全球組網(wǎng)使得這些地方的業(yè)務也能用上北斗。另外，三代系統(tǒng)的短報文通信能力大大提升，也會帶來新一輪的業(yè)務應用增長。北斗是“千里眼”和“透視眼”
在“北斗+電力”融合發(fā)展方面，電網(wǎng)的安全生產(chǎn)和業(yè)務管理與時間、空間息息相關，如智慧變電站中的巡檢機器人、輸電線路上的巡檢無人機需要北斗系統(tǒng)提供高精度的位置服務，電力設備狀態(tài)分析、電力調度中的時序同步需要北斗提供授時授頻服務，無公網(wǎng)覆蓋地區(qū)的用采信息采集需要北斗提供短報文通信服務。北斗全球組網(wǎng)成功的同一天，國內首個海島電力北斗地面基站在江蘇開山島建成投運，為海島及周邊海域提供精準定位、精準授時，大大提高了海島微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行能力。要知道，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的官方定位精度為米級，但在海事、交通、電力、測繪等領域往往對定位精確度要求更高。比如在電力領域，對電力桿塔等設備的定位要求往往需要達到厘米級，這就需要在地面上建立北斗基站才能實現(xiàn)。有了電力北斗地面基站，電力巡檢人員就如同有了“千里眼”和“透視眼”，一旦發(fā)生地質災害，巡檢人員不需要去現(xiàn)場就能了解變電站、輸電鐵塔等電網(wǎng)設施有無受損，而且能發(fā)現(xiàn)人力所不能及的危險隱患，哪怕只有幾厘米的位移變化也無法逃脫北斗地基增強網(wǎng)基準站的“法眼”。觀龍500kV變電站新建工程現(xiàn)場，軌跡監(jiān)測裝置正在進行現(xiàn)場安裝調試。“在此之前，我們在海島上修建基礎設施，有時實際精度和設計精度差距較大。有了這個海島基站，附近海域的定位精度從米級躍升到厘米級，海洋開發(fā)，漁民作業(yè)都將因此受益。”國網(wǎng)江蘇思極科技公司一位負責人說。國網(wǎng)江蘇思極科技公司是國網(wǎng)江蘇省電力有限公司和國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司共同組建，各持股50%。國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團成立于2014年底，是國網(wǎng)整合系統(tǒng)內優(yōu)質信息通信資源成立的全資子公司，是我國能源行業(yè)主要的信息通信技術、產(chǎn)品及服務提供商，是“國網(wǎng)芯”深度研發(fā)設計與規(guī)?；瘧弥蔚氖姑袚?，也具體承擔了國網(wǎng)探索北斗系統(tǒng)在電力行業(yè)中應用的重任。國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團希望借助電力北斗精準時空服務網(wǎng)在導航定位授時中的優(yōu)勢，打造時空服務運營體系，構建行業(yè)時空數(shù)據(jù)資源中心；建設輸電線路在線監(jiān)測、變電站人員安全管控、配網(wǎng)桿塔監(jiān)測等方面的示范應用，進一步推動“北斗+電力”融合發(fā)展。國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團于2017年8月整合集團內部地理信息、衛(wèi)星通信、導航等相關產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢資源成立了國網(wǎng)思極神往位置服務（北京）有限公司（簡稱“思極位置”），該公司是國網(wǎng)系統(tǒng)內專業(yè)從事北斗與地理信息服務業(yè)務的產(chǎn)業(yè)化單位。思極位置以時空信息服務為核心業(yè)務，打造能源行業(yè)時空智能基礎設施及運營服務體系，致力于成為世界領先的時空智能產(chǎn)品及服務整體解決方案提供商。除了江蘇思極科技公司外，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團已經(jīng)與多家國網(wǎng)省級公司合資成立各省思極科技公司，甚至可以為除電網(wǎng)外的其他行業(yè)服務。除了能夠提高北斗衛(wèi)星定位的精準度外，電力北斗地面基站還可以精準授時。目前，北斗的精準授時功能已經(jīng)對接了開山島的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，覆蓋了風機、光伏、儲能、柴油機、以及海水淡化等設備。國網(wǎng)連云港供電公司信通分公司一位負責人曾表示：“目前，國內電網(wǎng)設備對時間精度要求為毫秒級，利用北斗授時功能，設備時間精度提升到納秒級，遠遠超過電力設備安全穩(wěn)定運行所需，將更有利于微電網(wǎng)的調控運行。在惡劣天氣或者故障發(fā)生的時候，通過北斗衛(wèi)星傳輸故障信息，可以對海島電力運行進行無死角、全天候的掌控”。到2020年底，國網(wǎng)將建設1200座電力北斗基站，將具備在全域范圍內提供實時米級、分米級定位服務，在重點區(qū)域如輸電線路沿線、地質災害高發(fā)地區(qū)提供厘米級、毫米級定位服務的能力。像開山島這樣的海島型電力北斗基站，國網(wǎng)今年根據(jù)需要還將推廣建設10座，并在未來3年內實現(xiàn)有人居住島嶼北斗信號的全覆蓋。電力行業(yè)需要北斗
國網(wǎng)作為關系國家能源安全和國民經(jīng)濟命脈的國有重要骨干企業(yè)，經(jīng)營區(qū)域覆蓋全國26個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），覆蓋國土面積的88%，供電人口超過11億人。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，對電力系統(tǒng)高精度授時及全網(wǎng)時間同步、故障測距、遠程抄表、電力巡檢搶修等環(huán)節(jié)提出了更高要求。北斗系統(tǒng)在汶川大地震中的出色表現(xiàn)給國網(wǎng)留下了深刻的印象。國網(wǎng)隨后建立機動應急通信指揮系統(tǒng)，并在所有的應急通信車上安裝了北斗車載終端。隨著近兩年國網(wǎng)與北斗應用合作的加深，國網(wǎng)現(xiàn)有GIS平臺已和北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)融為一體，可實現(xiàn)全天候、無盲區(qū)的對應急車輛提供導航定位、位置上報、監(jiān)控管理、指揮調度、安全保密、路徑優(yōu)化、應急救援等服務，能有力保障應急搶修車輛在各種突發(fā)情況下對電力設施的檢修和搶險。從2010年開始，國網(wǎng)大力推進北斗在電力行業(yè)的應用和探索。除了高精度定位外，還涵蓋了電網(wǎng)控制領域的調度自動化系統(tǒng)時間同步、電力通信網(wǎng)的頻率同步，以及利用北斗短報文在偏遠無人地區(qū)的數(shù)據(jù)采集回傳等各個方面，形成了多種北斗+電力的應用解決方案，在電網(wǎng)生產(chǎn)和管理中也得到了廣泛的應用。隨著電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展，調度自動化、變電站雷電定位、功角測量單元、行波測距等裝置對時間精度提出更加嚴格的要求。在授時方面，國網(wǎng)分別在2009年、2013年發(fā)布了兩項時間同步規(guī)范。從2012年開始每年以2000多臺的速度，對僅有GPS授時的裝置進行改造。截至2016年，共有11類800多套調度自動化主站系統(tǒng)接收了北斗時間信號。北斗系統(tǒng)在國網(wǎng)的廣泛應用，給國網(wǎng)的生產(chǎn)和管理提供了巨大的幫助。特別是“十三五”期間，國網(wǎng)對配電網(wǎng)在提升裝備標準化、完善配網(wǎng)網(wǎng)架結構、配電網(wǎng)精益化管理、配電通信網(wǎng)四個方面提出了更嚴格的要求，目標是加快向現(xiàn)代化主動配電網(wǎng)的轉型升級，這都離不開北斗和配電網(wǎng)的探索性融合。2016年，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團與中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，旨在推動北斗精準服務網(wǎng)在電力行業(yè)的落地應用。根據(jù)合作協(xié)議，國網(wǎng)負責引領北斗精準位置展開規(guī)?；瘧?，推進北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的落地應用，而北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供電力管網(wǎng)的精細化管理和服務。國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團董事長、黨委書記王政濤表示，國網(wǎng)探索北斗系統(tǒng)在電網(wǎng)生產(chǎn)和企業(yè)管理中的創(chuàng)新應用取得了一系列突破性成果，北斗在技術上可滿足國網(wǎng)建設、應用對衛(wèi)星導航系統(tǒng)的需求，大力推廣北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的電力應用時機已經(jīng)成熟。2019年，國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團牽頭建立北斗開放實驗室首個電力行業(yè)分實驗室。該實驗室是北斗開放實驗室序列唯一一家電力行業(yè)分實驗室，將北斗系統(tǒng)的位置服務網(wǎng)與能源專業(yè)地圖、能源物聯(lián)網(wǎng)深度結合，建設北斗電力高精度位置服務生態(tài)鏈。事實上，如今國網(wǎng)發(fā)展北斗的心情更加迫切。早在2018年，國網(wǎng)提出建設“能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”的戰(zhàn)略目標。此后，能源互聯(lián)網(wǎng)一直是國網(wǎng)的主攻方向。而能源互聯(lián)網(wǎng)的建設離不開導航定位、精準授時、短報文通信等服務。目前，以能源互聯(lián)網(wǎng)5G應用、電力北斗應用等為代表的新型數(shù)字基礎設施，已成為國網(wǎng)繼特高壓、新能源汽車充電樁之后的第三大主攻方向。在近期國網(wǎng)發(fā)布的“數(shù)字新基建”十大重點建設任務中，也對電力北斗應用提出了明確要求。即：建設電力北斗地基增強系統(tǒng)和精準時空服務網(wǎng)，構建“通信、導航、遙感”一體化運營體系，在電力設備運檢、營銷服務、基建施工、調度控制等領域推廣北斗應用，向交通、物流等行業(yè)延伸提供精準授時、定位導航、地理信息等服務，助力國家北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展，年內建成電力北斗地基增強網(wǎng)，推進電力運檢、營銷、基建、調控等4大領域典型應用。輸電線路無人機巡檢，無人機提前按照設置好的軌跡飛行圖一鍵起飛巡檢，無需人員操控。目前國網(wǎng)在電網(wǎng)基建、設備運維檢修、營銷用電數(shù)據(jù)采集、電力調度控制、車輛后勤等領域推廣北斗終端20余萬臺套。北斗授時授頻方面，推廣各類終端1.1萬套，其中90%的調度主站自動化系統(tǒng)和20%的變電站時間同步裝置已接收北斗授時信號，新建及改造變電站北斗衛(wèi)星授時接入率達100%。在位于北京、上海、西安三地數(shù)據(jù)中心分別建設了3個以北斗信號為主、GPS信號為輔的一級時間源節(jié)點，國網(wǎng)下屬各單位近百萬臺信息設備實現(xiàn)北斗授時。北斗定位導航應用方面，國網(wǎng)超過17萬輛生產(chǎn)和公務用車采用了北斗車載終端；在湖南、湖北等13家單位開展了北斗地質災害監(jiān)測預警應用；在山東、江蘇等6家單位開展基建現(xiàn)場人員和設備安全管控，累計部署終端近4000套。浙江長龍山抽水蓄能電站500kV送出工程現(xiàn)場，工作人員在調試北斗手持終端。配電網(wǎng)管理方面，通過北斗高精度授時和配電自動化終端有機結合，提高了故障定位準確率，縮短搶修時間。北斗短報文通信方面，在陜西、青海、甘肅等無公網(wǎng)信號覆蓋地區(qū)推廣7000余套帶有北斗短報文通信功能的用電信息采集終端，解決業(yè)務數(shù)據(jù)遠程回傳問題。目前電力系統(tǒng)內對北斗技術應用的認知還需要一個逐步了解的過程，電力原有業(yè)務標準與北斗技術標準還不匹配，各個業(yè)務專業(yè)的需求還比較零散，存在需求種類多、數(shù)量少，這對于大規(guī)模推廣應用帶來了難題。如今，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團一方面正在積極爭取國網(wǎng)對北斗技術應用政策上的支持，加強北斗技術應用推廣力度，另一方面也在推動制定各類電力設備融合北斗技術的標準，促進在電力一二次設備中擴大北斗技術應用。
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