电网头条:人工智能赋予可靠电网发展新动能

点击:379次发布日期:2021-02-22

“请注意!88、89号蓄电池电压异常!”。2月13日,在国网安徽省电力有限公司合肥供电公司(以下简称“合肥供电公司”)220千伏植物园变电站,“智能运检”平台发出报警信息,工作人员第一时间前往现场确认,并顺利消除缺陷。


随着合肥经济社会的飞速发展,电网规模迅速扩大,城区变电站数量从2012年的78座,增至当前的124座。加之广大用户对可靠供电需求不断提升,对供电企业的运维管理提出更高要求。自2020年初以来,合肥供电公司与国内知名院校、高新技术企业开展深度合作,将人工智能全面应用于电网的输、变、配、缆四个环节,让电网“主动思考”、“主动分析”,大幅提升了供电可靠性。


1.webp.jpg


给变电站装上“大脑”


“28分贝,419开关柜内超声波局放数值超标!”。2月9日,220千伏游乐变电站局放在线监测系统经过智能分析判断,向相距10公里外的控制中心值班员杨勇发送信息。


在过去,变电站内各类采集系统获取的数据体量大、关联性弱、缺乏智能研判分析;如需掌握局部放电等关键的运行数据,工作人员必须驱车分别前往各电站实地测试,后期由人工研判。这不仅工作效率低,受主观影响大,同时也给运维人员带来较大负担。


2020年6月,合肥供电公司与中科类脑、国网继远软件等单位开展合作,共同推动人工智能技术与传统电力业务的深度融合,进一步挖掘数据价值,先后建设完成合肥市变电运行大数据融通平台、“智能运检”平台等人工智能系统。


220千伏锦绣变电站是安徽电网首批试点应用“智能运检”平台中的核心技术之一的“电力人工智能与类脑分析”的变电站。部署于站内的504个物联网传感装置、6类在线监测和巡检机器人、红外测温等装置,布置巡视点位8236个,实现了99.5%的例行巡视覆盖。


不到两小时,各类传感、测温等装置就可完成一次全站例行巡视,较人工至少需要4小时的巡视时间缩短一半,现场人工巡视工作量降低80%,效率提升显著。


“相比之前的周期性检测,现在的实时在线监测会‘思考’、精准定位故障,有助于我们及时发现隐患。”张福建说。


前端设备不间断巡视,后台“类脑分析”主机将采集来的数据和图片信息进行透视分析,在显示屏幕上进行全面的可视化展示。一旦发现故障缺陷,第一时间发出报警。


试点成功基础之上,合肥供电公司正加快“变站一体化智慧平台”建设,在2021年内将完成城区123座变电站“电力人工智能技术应用”全覆盖,实现自动全面监视、远程在线立体巡检、故障诊断联动分析等,不断提升城市供电可靠性。


2.webp.jpg


输电迈入“多维度传感”新时代


“上方有高压线路,请保持6米安全距离,注意安全施工!”2月16日,在合肥市畅通二环新宁国路工程现场,“全景管控平台”向施工单位中铁二十四局工程公司进行喊话提醒,同步发送安全预警通知至合肥供电线路运维人员手机端。


截至今年2月初,合肥地区共有3066公里高压输电线路和400公里高压电缆,它们像人体“主动脉”一样,将绿色电能源源不断输送至千家万户。由于涉及高压输电线路的城市大建设与日俱增,外部环境复杂多变,仅依靠人工管理起来难度极大。


为此,自2017年起,合肥供电公司在全市高压输电网上装设了938台微拍监控、52套防钓卡口等1315台在线监测设备,全面构建了高压输电实时监控网络,对于电力设施保护防控起到了积极作用。


“但系统无法判断有用信息,会将现场采集所有图片一起发送回来,存在着数据量庞大、易造成传输拥堵、报警延迟等弊端。”合肥供电公司输电运检中心负责人路健介绍。


2020年7月,合肥供电公司联合合作单位,通过对微拍装置获取的数十万张图片进行深度识别,在图像终端配置AI人工智能芯片,进一步优化输电监控系统,全新开发与投运了新一代的智能输电平台系统。


自2020年7月底开始,合肥地区输电通道实现了图像监控全覆盖,其“精准”智能识别度达95%以上。一旦发生输电通道周边不安全施工、异物侵入等现象,前端监控装置自主分析,推送预警图片至后台,同步提醒距离隐患点最近的线路运维人员。


系统运行半年多来,精准推送各类有效预警信息18000余次,有效制止大型机械临时吊装320次,驱离线下垂钓130人次。2020年下半年,合肥高压输电网运行可靠率较上半年大幅度提升四成以上,收获成效显著。


2月16日,在位于地下12米的合肥市裕溪路110千伏地下电缆隧道内,智能机器人依据提前安排的春节保供电特巡计划,对隧道内设备开展自动巡检。同一时刻,在工作人员韩磊的手持电脑屏幕上,清晰地呈现出设备运行实时数据。


2020年11月初,这里依托人工智能全面升级为安徽电网首条智慧电缆隧道。机器人、在线监测设备24小时不间断巡视、分析数据,发现隐患“自动消除”。


据介绍,由安徽省电力有限公司与中科大先研院合作、自主研发的超早期火灾预警装置“闻烟识火”技术运用在安徽电网属首次。一旦发生设备受热、热释离子浓度超标,系统立刻发出警报,自动定位隐患,迅速启动气溶胶灭火弹进行灭火。


3.webp.jpg


“最后一公里”主动精准服务


2月14日上午8时20分,合肥市滨湖新区广西路变电站20千伏22线路发生故障,“自愈型”配电自动化系统仅用时36秒完成故障点查找和隔离,顺利恢复非故障区域供电。


配电网是直接为广大市民服务的“最后一公里”。截至今年2月初,合肥市共有3173座配电站房,31287套变压器、环网柜等设备,广泛分布于全市各地,如果采用用常规的人工巡视、运维的方式已很难满足广大用户需求。


2020年1月起,合肥供电公司围绕“自动化控制、数字化分析、智能化决策”三条主线开展智能化建设,通过部署多类型的自动化智能设备,实现了远程监控。当年2月,建成电网数字化融通平台,在该市滨湖新区试点打造全省首个智慧能源示范区。


在自动化控制方面,合肥市滨湖新区在安徽省率先完成了配电自动化基础建设。2020年6月,通过光纤、5G通信等一系列新技术,实现了系统“再升级”,并试点投运安徽电网首批5条自愈型配电线路。


“故障研判和供电恢复全程时间进一步缩短,自愈型线路更无需人工辅助,处置速度由原来的数分钟提升至一分钟内、甚至秒级。”合肥供电公司运维检修部负责人韩光介绍。


在数字化分析方面,首批75座配电站进行了全面的“智能化”改造,敷设了传感、监控等装置,从而实现“24小时”感知化运维。运行数据实时上传至电网数字化融通平台,合肥供电公司数智配网工作室同步开展分析,总结问题,“对症下药”进行处置。


在智能化决策方面,滨湖示范区试点依托HPLC智能电表、智能融合终端等设备,对海量信息进行边缘计算与智能分析决策,核心区6.8万用户实现了停电主动感知和智慧派单,达到主动抢修目的。


“最大的感受就是服务速度快!效率高!”2月18日上午,家住滨湖康园小区9栋的市民王强家中发生停电,在他还没有拨打供电服务热线,就有工作人员主动联系,对接进行抢修工作。


截至2021年1月底,合肥市滨湖智慧能源示范区故障报修工单量同比降低30%,抢修平均达到时间由过去的32分钟,降低至目前的20分钟以内,用户年平均停电时间由96分钟降低至51分钟,供电可靠性大大提升。


变电“全科医生”平台故障处置有力


2月10日,合肥供电公司全科医生工作室首席专家王峰和同事们在220千伏云谷变电站,利用红外测温、局放等仪器,对全站进行冬季特巡,确保春节期间平稳可靠供电。


院企、政企合作建设电网和技术开发,这在全国电网早已不是什么新鲜事,但深度专业衔接、业务融合、人才联合培养“多管齐下”,合肥供电公司创新的脚步走在了安徽乃至全国前列。


2020年4月17日,中科类脑和合肥供电公司联合成立变电运维“全科医生”工作室。双方专业融合探索,成功实现“类脑分析”等一批人工智能技术和传统电力业务的融合项目落地。


2020年7月18日,合肥市单日降雨量达247毫米,打破历史记录,造成城市严重内涝。由于雨势过猛,城市排水站失用等原因,220千伏云谷变电站全站部分场地被洪水淹没。


水退后,云谷站迅速进入全面恢复期。接踵而至的夏季高温大负荷给安全运维造成较大压力。“二次自动化和通信系统损坏严重,工作人员无法进行远方监控。”合肥供电公司变电运维室副主任曹涛介绍。


在中国科学技术大学的支持下,“全科医生”工作室立刻开出“药方”——通过布设移动互联网和视频探头,及时恢复站内主要区域监控功能;加装使用太阳能的微拍装置,对云谷变电站内重点设备进行定点、定时监控…


仅七天,一套“重症监护”应急监控平台全面构建完成。云谷变电站在高温期间“坚守一线”,圆满完成了迎峰度夏平稳供电任务。


依托“全科医生工作室”,合肥供电公司计划加快技术攻关和项目落地,在2022年底前完成119项业务的“智能化运维”全覆盖,与此同时进一步提升企业员工的技术水平和管理思路,实现“变电值班员”到“变电全科医生”的巨大转变。


未来,合肥供电公司还将从智能运检、运营调度等六大方向同时发力,加快推进“全科医生”智能分析会诊平台建设,加快数字化转型,推动始信路多站融合等“数字新基建”任务升级,以人工智能助力电网发展新动能,服务美好安徽“加速跑”。