國家電網公司電力信息通信系統(tǒng)運行技術實驗室為電網數字化智能化提供信通技術支撐

　　實驗室簡介：國家電網有限公司電力信息通信系統(tǒng)運行技術實驗室依托國家電網有限公司信息通信分公司建設，圍繞電力信息通信系統(tǒng)智能運維、云計算與算力網絡、自主可控光通信三大方向開展技術攻關，致力于打造一流電力信息通信運維技術研發(fā)及創(chuàng)新示范平臺，提升電網數字化智能化水平。

　　實驗室成果展示

　　●累計承擔國家級項目3項、省部級項目1項、公司項目19項

　　●獲得省部級科技獎勵8項、公司科技進步獎6項

　　●獲得國家發(fā)明專利授權64項、實用新型專利授權12項

　　●編寫國家標準1項、行業(yè)和團體標準7項、企業(yè)標準15項

　　●累計發(fā)表SCI/EI檢索論文83篇、中文核心期刊論文67篇，編寫專著8本

實驗室技術人員探討智能光纖配線技術。

　　7月2日，國家電網有限公司電力信息通信系統(tǒng)運行技術實驗室技術骨干與中國聯通研究院國際標準專家研討了算力網絡與人工智能能效方面的國際電信聯盟(ITU)國際標準草案，助力公司智算中心標準化、規(guī)范化建設。

　　實驗室長期聚焦電力信息通信系統(tǒng)智能運維、云計算與算力網絡、自主可控光通信等領域開展科研攻關，探索電力信息通信系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、健康評估方法，助力運維人員及時發(fā)現、高效處理設備缺陷;研究云網協同技術、電力人工智能大小模型協同訓練和推理技術等，支撐公司網絡、算力、云平臺等的統(tǒng)一管理、調度和運營;研究長距離通信、電力專用全光通信設備及綜合網管技術，助力保障大電網安全穩(wěn)定運行。

　　強化智能運維

　　保障業(yè)務系統(tǒng)穩(wěn)定運行

　　國網信通公司承擔了公司總部及直屬單位200多套業(yè)務系統(tǒng)的調度監(jiān)控、運行維護工作。近年來，公司不斷深化國網云建設，重要業(yè)務系統(tǒng)架構從單體系統(tǒng)向“中臺+云原生微服務”架構轉變，系統(tǒng)規(guī)模和復雜度呈指數級增長。

　　針對微服務架構下大型復雜業(yè)務系統(tǒng)運行性能瓶頸定位難題，實驗室信息通信測試團隊開展壓力測試技術研究。團隊成員郭永和博士介紹：“查找系統(tǒng)性能瓶頸的最佳方式是用模擬真實請求的數據在系統(tǒng)中開展壓力測試。以前這個方案很難落地，因為測試數據和真實業(yè)務數據混在一起。為此，我們設計了基于Java增強字節(jié)碼技術、影子庫表及模擬擋板的全鏈路壓力測試技術方案，實現了對測試數據和業(yè)務數據的區(qū)分，從而精準定位系統(tǒng)運行性能瓶頸。”相關研究成果已在“網上國網”等多個系統(tǒng)的日常運維工作中應用，并入選中國信通院評選的第二屆云系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行優(yōu)秀案例。

　　業(yè)務系統(tǒng)遷移上云過程中，需要監(jiān)控跨層級微服務應用運行狀態(tài)。信息通信測試團隊構建了跨層級微服務應用運行狀態(tài)評估模型，形成了跨總部、省級電力公司兩級的微服務應用改造方案，研發(fā)了業(yè)務應用改造遷移上云自動化評估工具、云上業(yè)務應用全鏈路狀態(tài)監(jiān)測及運行評估工具，實現了業(yè)務應用改造遷移上云的標準化、規(guī)范化。

　　業(yè)務系統(tǒng)上云后各種關聯關系更復雜，運維人員處理系統(tǒng)故障的難度更大。團隊成員高德荃博士介紹：“為了提高業(yè)務系統(tǒng)故障處理質效，我們初步構建了典型運維場景下多模態(tài)知識圖譜庫，打造了云數據中心智能運維知識圖譜管理平臺。相關成果已在公司總部、國網四川電力等的數據中心開展應用驗證，提供了故障告警、分析等服務。”

　　統(tǒng)籌電力算力網絡資源

　　打造堅強數字化基礎設施

　　近年來，人工智能技術已經融入電網運營各個環(huán)節(jié)，在安監(jiān)、設備、營銷、基建、企業(yè)經營等領域的應用越來越多。

　　“人工智能技術正處于快速更新迭代和規(guī)模化應用的關鍵時期，帶來巨大的算力消耗。”實驗室人工智能應用研究團隊負責人閆龍川說，“實驗室依托承擔的中央企業(yè)未來產業(yè)啟航行動計劃‘算力網絡’方向重點項目，正在研究電力人工智能算力網絡技術，以高效綠色、多元泛在、異構融通、生態(tài)自主為目標，研究構建高性能電力人工智能算力網絡，解決算力資源獨享、規(guī)模不均、缺乏統(tǒng)一調度管理等問題。”

　　在算力管理方面，實驗室完成了公司兩級智算中心規(guī)劃，以及總部智算中心實地踏勘，設計出跨算力集群的通信性能優(yōu)化方法。目前，實驗室正在組織研發(fā)電力人工智能算力網絡調度器，統(tǒng)一監(jiān)控管理分布式異構算力資源、分層分域網絡資源及人工智能訓練推理任務等，統(tǒng)籌算力、網絡、任務等多維度信息，實現算力資源的全局最優(yōu)調度，最大化發(fā)揮算力效能，支撐電力人工智能技術價值發(fā)揮與創(chuàng)新發(fā)展。

　　攻關光傳輸通信技術

　　夯實電網通信底座

　　電力通信網是與電網同源共生的第二張實體網絡，也是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要支撐。

　　“近年來，電力通信傳輸設備的自主可控水平顯著提升，但芯片、集成電路等關鍵點仍存在‘卡脖子’問題。”實驗室通信技術團隊成員吳廣哲介紹，“我們依托國家重點研發(fā)計劃項目，攻克了芯片、模組等硬件和配套軟件系統(tǒng)的自主可控難題，研發(fā)了電力專用全光通信設備，實現了電網業(yè)務數據超低時延、超長距離傳輸。”項目成果已在國網河南、寧夏電力等單位試點應用，納入公司新一代變電站二次系統(tǒng)示范工程，并在公司省際骨干通信網生產專用二平面建設項目中規(guī)?；瘧?，為電網業(yè)務保障能力跨越式提升打下基礎。

　　光纖復合架空地線(OPGW)光纜是電力通信網的重要組成部分。由于運行環(huán)境復雜，高效開展OPGW光纜性能檢測、風險預警、可靠性評估比較困難。通信技術團隊成員王穎博士帶頭研究了OPGW光纜纖芯應變安全閾值及風險預警技術，提出了基于多維感知融合的OPGW光纖分布式傳感檢測技術，研發(fā)了長距離OPGW光纜纖芯應變監(jiān)測樣機及風險預警系統(tǒng)，監(jiān)測樣機傳感距離最遠達150千米，應變測試精度達30微應變，提升了OPGW光纜運行風險預警能力。(劉迎迎 文/攝)