2月28日，由《經(jīng)濟觀察報》、經(jīng)觀傳媒共同舉辦的“周期新變量 科技新格局”2024數(shù)字創(chuàng)新峰會于北京舉行。國網(wǎng)冀北超高壓公司±500 千伏康巴諾爾換流站檢修負(fù)責(zé)人李濤發(fā)表了《“人工智能+數(shù)字換流站” 賦能柔直設(shè)備智慧巡檢》主旨演講。

李濤認(rèn)為，在新能源浪潮下，如何實現(xiàn)風(fēng)光與電網(wǎng)的友好并網(wǎng)，成為電力行業(yè)面臨的重要難題，而數(shù)字化與人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用為解決這一難題提供了創(chuàng)新思路和實踐路徑。

以下為演講實錄：

在新能源浪潮下，如何實現(xiàn)風(fēng)光與電網(wǎng)的友好并網(wǎng)，成為電力行業(yè)面臨的重要難題。創(chuàng)造了12項世界第一的張北柔性直流電網(wǎng)工程，給出了世界級解決方案，讓“張北的風(fēng)點亮北京的燈”成為了現(xiàn)實。持續(xù)提升張北柔直電網(wǎng)運行可靠性，是公司當(dāng)前工作的重要任務(wù)。

面對柔直電網(wǎng)技術(shù)路線新穎、運行方式靈活、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)數(shù)據(jù)海量等情形，雖然我們基本完成了部分?jǐn)?shù)字化改造，但現(xiàn)場智能化運檢水平與日益復(fù)雜的生產(chǎn)業(yè)務(wù)需求仍然不匹配。結(jié)合近5年的運維經(jīng)驗，國家電網(wǎng)總結(jié)了三大痛點問題：一是設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)貫通融合程度不足。目前換流站核心設(shè)備眾多，子系統(tǒng)復(fù)雜，關(guān)鍵信息獲取困難，缺乏統(tǒng)一的數(shù)字化管控平臺；二是核心設(shè)備故障診斷能力不足。換流站運維要求高、難度大，但技術(shù)精湛的人員短缺，缺乏故障智能診斷工具；三是現(xiàn)場作業(yè)智能管控能力不足。換流站作業(yè)點多面廣，環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)的人工監(jiān)督手段難以覆蓋全站場景，缺乏智能化管控手段。

在這樣的背景下，超高壓公司在冀北公司專業(yè)部門的指導(dǎo)下，依托數(shù)字孿生技術(shù)，在冀北中都換流站搭建了國內(nèi)首個柔直換流站數(shù)字平臺，并遵照“一地創(chuàng)新，引領(lǐng)各地共享應(yīng)用”的推廣機制，在冀北地區(qū)的康巴諾爾、阜康等換流站同步應(yīng)用了該項成果，具備設(shè)備數(shù)智感知、故障數(shù)智診斷、作業(yè)數(shù)智管控等應(yīng)用場景。

首先，在設(shè)備數(shù)智感知方面，現(xiàn)場人員可利用柔直換流站數(shù)字平臺，將換流站的全量信息進(jìn)行監(jiān)測，對核心設(shè)備的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測收集。對運維人員而言，開發(fā)了智能報表場景，將以往的人工抄數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槠脚_自動取數(shù)。同時，將全站的視頻管控等多項功能接入數(shù)字平臺，實現(xiàn)了全站20多個子系統(tǒng)的統(tǒng)一信息總覽，極大減輕了現(xiàn)場運檢人員的生產(chǎn)壓力。我們還可以在虛擬環(huán)境下實現(xiàn)換流站的角色漫游功能，對換流站內(nèi)部開展巡視。例如，通過角色漫游走到換流變壓器附近，便可查閱該設(shè)備的臺賬信息及實時在線數(shù)據(jù)。由于安全規(guī)定要求換流閥廳在帶電情況下人員無法進(jìn)入，還可以通過數(shù)字孿生的方式進(jìn)入換流閥廳查看設(shè)備狀態(tài)。系統(tǒng)上線測試以來，運維檢修效率提升50%以上。

其次，在故障數(shù)智診斷方面，針對數(shù)據(jù)模型故障樣本少、質(zhì)量差、機理不明確等難題，國家電網(wǎng)與中國電科院開展合作，首創(chuàng)了基于數(shù)據(jù)與機理融合驅(qū)動的設(shè)備故障預(yù)警診斷模型。根據(jù)多模態(tài)數(shù)據(jù)及故障推理邏輯進(jìn)行多模態(tài)大模型訓(xùn)練，提高了設(shè)備故障預(yù)警與診斷的準(zhǔn)確度。例如，對柔直換流閥進(jìn)行實時的狀態(tài)分析、健康評估和故障診斷。以換流閥塔漏水為例進(jìn)行智能診斷分析，系統(tǒng)根據(jù)仿真案例及實際案例，并結(jié)合當(dāng)前設(shè)備運行狀態(tài)自動生成4項處理方案，供運維人員選擇，選擇后自動生成故障分析報告。該場景上線測試以來，設(shè)備故障診斷率超90%，設(shè)備隱患發(fā)現(xiàn)率提升11.65%，故障研判方式由原來的專家問診模式轉(zhuǎn)變?yōu)檫\維人員核驗?zāi)Ｊ?，單次故障診斷效率較之前提升近40倍。

最后，在作業(yè)數(shù)智管控方面，基于分布式、多端協(xié)同、多目標(biāo)、跨鏡頭、多模態(tài)融合的直流全場景數(shù)字視網(wǎng)膜系統(tǒng)，實現(xiàn)了設(shè)備缺陷、作業(yè)行為、環(huán)境隱患的全面智能管控。例如，我們研制了便攜式軍事化智能管控終端，并在2024年世界人工智能大會上進(jìn)行了展示，也在《國家電網(wǎng)報》上進(jìn)行了刊登。在現(xiàn)場應(yīng)用中，紅色框為標(biāo)定的帶電設(shè)備，粉色框為AI智能識別到的帶電設(shè)備。當(dāng)現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)域時，人員被標(biāo)定為黃色框，綠色線為人員與帶電設(shè)備的實時測距。當(dāng)人員距離小于1.2倍的安全距離時，綠色線會變?yōu)榧t色線，并伴隨有音響提示。我們還對特種車輛開展了作業(yè)智能管控，保障人員與車輛的安全作業(yè)，并可推廣至不同電壓等級的靜電場景作業(yè)中。這項功能的落地應(yīng)用，使現(xiàn)場違章壓降率提升4.9%，設(shè)備復(fù)檢率降低90%，檢修質(zhì)量顯著提升。2024年，張北柔直工程單換流站年度檢修時間壓縮至7天，新能源輸送功率正式突破360億千瓦時。

展望未來，國家電網(wǎng)還將創(chuàng)新應(yīng)用生成式AI技術(shù)，培育“既懂業(yè)務(wù)又懂交流”的數(shù)字員工。目前，我們超高壓公司代表省公司參與中國電科院直流語義問答模型訓(xùn)練，累計訓(xùn)練640余次。這位數(shù)字員工一旦培養(yǎng)成才，將成為一位業(yè)務(wù)精湛、問必有答、實時掌握換流站動態(tài)信息的超級員工。

下一步，我們將以冀北公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型登高行動為引領(lǐng)，聚焦人工智能新技術(shù)推廣應(yīng)用，為全面實現(xiàn)超高壓電網(wǎng)智慧巡檢貢獻(xiàn)我們的數(shù)字力量。