贵州日报天眼新闻记者 张凌
“就像人的指纹能识别身份一样,电力指纹能识别出插在电网中的具体设备类型。”11月4日,在今年的全省科学技术奖励大会上,贵州电网有限责任公司电力科学研究院副总经理、正高级工程师谈竹奎向记者介绍了一项荣获2024年度贵州省科学技术进步奖一等奖的创新成果。
这项名为“支撑智慧用电的电力指纹关键技术与应用”的技术,背后是谈竹奎团队历时8年的潜心钻研。“如今是信息化社会,但对于全社会哪些用电设备正在运行,实际上我们了解得并不准确。”谈竹奎说,我国用电设备超过百亿级,但每个设备是什么、在做什么,长期以来都是行业难题。
电灯与电脑、热水器与饮水机、空调与电动车电池……这些设备虽然都会使用电力,但在电网中留下的独特特征却千差万别。电力指纹技术就是通过提取用电设备独有的电气特征,实现对设备类型、参数、状态、行为与身份的深度识别。
“通过这个技术,只要设备一插到电网中,我就知道是什么设备在用电。”谈竹奎说,这种识别能力为用电安全、节能降耗和电力运维带来了革命性变化。
技术的实现并非易事,谈竹奎总结了三大技术难点:信号提取难、设备区分难、算力分配难。为攻克难题,项目团队采用“产学研用”深度融合模式。由贵州电网有限责任公司电力科学研究院牵头技术研发,广州企业负责产业化生产,华南理工大学提供算法支持,高校、苗寨等用户场景负责实践验证。
“我们组建了专门的跨单位团队,通过南京、南宁、华南三次关键会议确立技术路线,逐步实现了从实验室到产业化的突破。”谈竹奎介绍,原本研究新能源消纳问题需要负荷与新能源互动,但在研究过程中,团队发现了设备自动识别这个“闪光点”更具价值。2018年,团队独具慧眼将这个技术单独提出继续研究,并命名为“电力指纹”。
在应用场景上,电力指纹技术已形成三大核心方向——安全用电领域,它能实时监测电动自行车违规充电等风险行为,从源头防范电气火灾;节能降耗方面,通过识别设备类型和使用规律,可实现自动化管控,大幅减少能源浪费;新能源互动场景中,它能根据光伏、风电的发电波动,智能调节用电设备运行状态,提升新能源消纳效率。
“在高校,我们在办公楼把插座换了,自动判断设备类型和工作状态,自动调控,实测数据显示,综合节能率约15%,特定设备如饮水机节能率高达30%至50%。”谈竹奎介绍,截至目前,项目成果已在广东、江苏、山东等地推广应用,合作企业包括许继电气、威胜集团、特变电工等11家单位,累计新增产值约21.1亿元,新增利润2.49亿元,增收节支1.4亿元。
据预测,电力指纹技术在安全用电、有序用电和节约用电三大领域的未来市场规模可达1750亿元,间接经济效益约980亿元,涵盖校园、家庭、工业企业、虚拟电厂等多个场景。