科技日报记者 罗云鹏 通讯员 计浩泽
盛夏,深圳光明区大牛牯山,一基集主动防雷技术与智能感知系统于一体的电力防灾减灾综合监测塔(以下简称“综合监测塔”)正式建成投运。这座被称为“电力智慧哨兵”的综合监测塔,避雷针与气象传感器、高清摄像头、地质灾害监测设备同台布阵,同时可搭载通信运营商的5G基站设备,强化区域内通信覆盖,为突发事件提供通信保障。
而在8月19日,国家发展改革委召开“六张网”重大项目协调调度机制会,研究建立算力网、新型电网、新一代通信网“2+3+N”(2家电网+3家电信运营商+N家算力相关企业)协调机制,该机制旨在破解算力、电力、通信三网分属不同行业、分头规划建设的协同难题。推动“六张网”协同融合,实际上是动能、效率、治理的变革,一座综合监测塔同时承载电力防灾、通信传输、市政监测三重功能——深圳正以先行姿态,探路这一深刻变革。

一塔多能——“1+1>2”的协同效应
“输电铁塔是用来悬挂高压导线、实现远距离输电,而综合监测塔是独立的杆塔单元,专门用来主动引雷入地,对周边输电线路起到保护作用。”深圳供电局输电管理所生产管理部副主管张凤银介绍。
传统防雷模式是“先受灾、后处置”,依靠避雷线、避雷器等静态硬件耐受冲击,一旦击穿耐受极限就会发生跳闸,给电网带来冲击。
综合监测塔则完全不同,能优先诱发上行先导,让避雷针主动抢跑,提前冒出向上放电通道,抢在周围物体前面把雷接住,将雷电定向引向自身,形成雷电流泄流通道,减少雷电击中输电走廊。“不是硬抗雷电,是精准引导雷电泄流,达到保护其附近输电线路的目的。”张凤银补充道。
当前,深圳“20+8”产业集群建设正全面铺开,芯片封装、半导体显示、精密仪器、生物医药等高端制造产业对毫秒级电压暂降可谓“零容忍”,一次雷击引发的瞬时扰动,便足以导致晶圆报废、设备宕机,单次损失动辄千万元。针对这一情况,深圳供电局近年来积极开展综合监测塔新技术探索研究,并于今年3月正式启动综合监测塔“全域组网”建设,计划在全市范围内首批建设32基综合监测塔,多塔协同拦截雷电,从“单点布防”升级为“全域组网”立体主动防御。
但这座塔的意义远不止于“新型电网”单一网。
“这座电力防灾减灾综合监测塔,在防灾减灾、多功能平台、通信组网、应急救援四个层面,整合电力、通信、城市治理三方资源。”张凤银说。
这座塔做到了一次征地、一次建塔、多行业共用,高点资源共享、风险协同预警、应急联动处置:塔体提前预留标准化5G基站安装机位——这是新一代通信网的接入点;塔上边缘计算网关对前端数据就地分析,异常告警通过5G公网低时延回传——这是算力网的前端节点;塔身搭载地质灾害监测设备,实时感知地面沉降、边坡位移——这是为城市地下管网安全运行提供支撑;塔顶预留无人机机巢安装位置,可支撑电力巡检、低空物流配送——这是物流网的低空枢纽;搭载水文监测设备实时采集雨量、水位数据回传至水务平台——这又指向了水网的感知延伸……
“一次统筹多方功能需求,从源头筑牢多方协同基础。”据张凤银介绍,后续将实现“一张点位清单统一规划”:电网公司提出输电通道防灾(山火、雷电、地质灾害)监测需求,通信运营商认领5G盲区补点任务,应急、林业、城管等部门共享高点视频监测资源。
综合监测塔从诞生之日起就打破壁垒,将电力、通信、市政监测的需求统一规划在同一座塔上,让基础设施建设从单领域条块化建设转向系统性协同建设。一座塔承载的“多网协同”的功能——这恰恰是协同机制在城市落地的生动实践。

深圳解法——电网与通信网的“双向奔赴”
“目前深圳共享铁塔已形成通信行业基础共享、跨行业共建共享、功能型应用共享三类模式。本次综合监测塔项目即属于跨行业共建共享,同时预留通信与行业拓展空间。”中国铁塔股份有限公司深圳市分公司(以下简称“深圳铁塔公司”)通信发展部经理赖巍介绍,共享铁塔是新型电网和新一代通信网最直观的物理协同。
深圳虚拟电厂管理中心系统性地推进5G基站资源纳入虚拟电厂调度调节体系建设。“我们通过统筹资源摸排、打通数据通信、完善接入规范、开展联调测试、健全管控机制等一系列前置筹备与落地攻坚工作,最终成功实现10100个5G基站可柔性调节的储能资源接入虚拟电厂平台,具备电网实时响应、削峰填谷、负荷柔性调节能力。”深圳虚拟电厂管理中心高级经理李江南说,此举充分挖掘了5G基站柔性调节储能资源,盘活了海量分布式负荷,拓展了虚拟电厂可调可控资源池。
数据层面的协同则可以走得更深。前端传感器采集的电力设备数据和市政监测数据,在塔上边缘网关完成初步分析,形成“铁塔建点、通信传数、市政用数”的分工模式。赖巍介绍,深圳铁塔公司协助水务局建设的深圳塘朗山水文监测站,在前不久的台风“红霞”防御中实时采集高精度雨量数据,通过搭载的通信链路同步回传至水务和应急管理平台,为城市内涝风险推演提供了精准的前端数据支撑。“后续,将同类监测需求整合到电力防灾减灾综合监测塔,我们认为具备很高的可行性与实践价值,是未来跨行业协同的重要方向。”赖巍说。
“通信网与电网双向赋能、互为支撑。电网是通信运行的‘动力源’,通信网则是配网自愈的‘神经线’。”深圳供电局电力调度控制中心通信管理部副主管丘国良介绍,在应急救灾场景下,双方正在形成立体化应急联动机制:一是保供联动,电网故障后优先抢通核心站点供电,同步推送故障信息,通信侧即时启用备用电源,确保“电断网不断”;二是资源联享,双方统筹施工力量、管廊通道及现场情报,协同开展设施抢修,大幅压缩复电复信时长;三是复建联推,坚持“保电又保通”,统筹规划重点区域恢复时序,实现供电与通信同步畅通。
超大城市是“六网”协同实施的重要场景,从“空间共享”到“能量协同”再到“应急联动”,新型电网与新一代通信网在深圳的融合,正从单点探索走向系统协同。南方电网公司创新提出以“五个一批”为关键抓手,全域推进“六网”协同发展全新布局,而深圳正以一座座铁塔为支点,实现基础设施建设“1+1>2”协同倍增效应,为“六张网”协同建设探路先行。

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