讓電網(wǎng)“更聰明”

發(fā)布時(shí)間:2018-11-07   來源:中國(guó)電力網(wǎng)

10月31日下午,中共中央政治局就人工智能發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)舉行第九次集體學(xué)習(xí),中共中央總書記習(xí)近平強(qiáng)調(diào),加強(qiáng)人工智能和產(chǎn)業(yè)發(fā)展融合,為高質(zhì)量發(fā)展提供新動(dòng)能。

人工智能時(shí)代,新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)正在電力行業(yè)嶄露頭角。智能巡檢機(jī)器人、智能客戶畫像、無人機(jī)智能巡視等不再陌生,人工智能正在滲透到每一個(gè)工作場(chǎng)景。未來,電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)該如何綜合利用人工智能技術(shù),使得電網(wǎng)變得“更聰明”?廣東電網(wǎng)公司給出了自己的思考與行動(dòng)。

近日,為落實(shí)國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》和南方電網(wǎng)人工智能與業(yè)務(wù)發(fā)展深度融合專項(xiàng)規(guī)劃,廣東電網(wǎng)公司率先印發(fā)了《廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司人工智能技術(shù)支撐工作方案》(以下簡(jiǎn)稱《方案》),明確了該公司在人工智能技術(shù)應(yīng)用方面的總體建設(shè)藍(lán)圖,完成了人工智能與業(yè)務(wù)發(fā)展深度融合的技術(shù)架構(gòu)頂層設(shè)計(jì),為該公司建設(shè)“數(shù)字企業(yè)、智慧企業(yè)”提供了有力支撐,為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)力引擎。

10月下旬,南方電網(wǎng)首個(gè)智能技術(shù)應(yīng)用示范區(qū)在廣東電網(wǎng)中山供電局建成,智能技術(shù)應(yīng)用示范區(qū)包括1個(gè)生產(chǎn)監(jiān)控指揮中心、2個(gè)智能運(yùn)檢變電站、10條輸電線路、2個(gè)智能配電房以及部分臺(tái)區(qū),通過將“云大物移智”等新技術(shù)與電網(wǎng)融合,打造“設(shè)備狀況一目了然、生產(chǎn)操作一鍵可達(dá)、風(fēng)險(xiǎn)管控一線貫穿、決策指揮一體作戰(zhàn)”的智能運(yùn)維新模式,達(dá)到提升勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、提高運(yùn)維工作質(zhì)量的目的。

A 打破人工智能應(yīng)用的“信息孤島” 構(gòu)建頂層設(shè)計(jì):一套標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)平臺(tái)

近年來,廣東電網(wǎng)公司在人工智能領(lǐng)域的探索可謂“百花齊放”,各業(yè)務(wù)領(lǐng)域正在積極推進(jìn)人工智能應(yīng)用工作,在智能電網(wǎng)、智能巡檢機(jī)器人、無人機(jī)巡視、電動(dòng)汽車智能服務(wù)、智能客服、智能倉(cāng)儲(chǔ)等方面已取得了引人矚目的成果,其中還有全國(guó)首創(chuàng)、全網(wǎng)首創(chuàng)的智能應(yīng)用。

與此同時(shí),不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域的智能應(yīng)用相互孤立,暴露出不集成、不協(xié)同、難共享的關(guān)鍵問題。多數(shù)應(yīng)用處于探索起步階段,存在技術(shù)路線及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、智能化能力建設(shè)分散和重復(fù)、算法能力重復(fù)訓(xùn)練、智能化建設(shè)成果及能力無法開放共享等問題。

針對(duì)這種情況,廣東電網(wǎng)公司率先提出了“建立一套人工智能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),打造一個(gè)人工智能平臺(tái),持續(xù)深化業(yè)務(wù)域智能化應(yīng)用”的工作思路,避免由于分散建設(shè)和數(shù)據(jù)獨(dú)立導(dǎo)致的信息孤島現(xiàn)象以及重復(fù)建設(shè)導(dǎo)致的資源浪費(fèi)現(xiàn)象,充分發(fā)揮公司人工智能能力建設(shè)及應(yīng)用的體系化、規(guī)?;?、集約化、規(guī)范化優(yōu)勢(shì)。

“首先要構(gòu)建我們自己的‘花盆’和‘土壤’,其次要把‘遍地開花’的智能應(yīng)用集中到一個(gè)‘花盆’里,為其提供良好的‘土壤’環(huán)境,然后從里面培養(yǎng)出更多不同類型的‘花’。”廣東電網(wǎng)公司信息部主任陳軍介紹。該方案解答了人工智能技術(shù)在企業(yè)如何落地應(yīng)用以及在哪些場(chǎng)景應(yīng)用落地的問題,并明確了各階段的建設(shè)目標(biāo)以及工作內(nèi)容。

接下來,廣東電網(wǎng)公司將圍繞新一代人工智能技術(shù)在電網(wǎng)企業(yè)的融合應(yīng)用場(chǎng)景,開展關(guān)鍵技術(shù)研究,形成公司人工智能應(yīng)用技術(shù)體系和安全可靠的技術(shù)規(guī)范,同時(shí)開展人工智能技術(shù)選型,制定統(tǒng)一技術(shù)路線,構(gòu)建人工智能平臺(tái),為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一“栽培”、統(tǒng)一“移植”、統(tǒng)一“澆灌”提供技術(shù)支撐,加快推進(jìn)人工智能融合向縱深發(fā)展,通過技術(shù)創(chuàng)新,引領(lǐng)甚至推動(dòng)公司體制機(jī)制創(chuàng)新。

B 讓電網(wǎng)的“大腦”更發(fā)達(dá) 算法實(shí)現(xiàn)開放共享和推廣復(fù)用

如果說物聯(lián)網(wǎng)打造的是企業(yè)的神經(jīng)系統(tǒng),強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的感知能力,那么人工智能打造的則是企業(yè)的大腦,強(qiáng)調(diào)洞察能力以及自動(dòng)預(yù)判、自動(dòng)決策能力?!叭绾瓮ㄟ^人工智能技術(shù),讓全網(wǎng)設(shè)備更加高效地代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工做出判斷決策,加快機(jī)器替代,提升勞動(dòng)生產(chǎn)率”是搭建人工智能平臺(tái)的初衷。企業(yè)需要統(tǒng)籌各業(yè)務(wù)領(lǐng)域最好的算法,將其沉淀、固化到統(tǒng)一的人工智能平臺(tái),才能加快推進(jìn)人工智能與數(shù)字服務(wù)、智能電網(wǎng)和智慧運(yùn)營(yíng)的深度融合與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,這其中,“共享”是尤為關(guān)鍵的一步。

記者了解到,廣東電網(wǎng)公司將通過建立統(tǒng)一的人工智能平臺(tái),對(duì)公司內(nèi)部的人工智能計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)籌管理,為全省的人工智能應(yīng)用、機(jī)器自主學(xué)習(xí)提供充足的計(jì)算能力保障;集成主流人工智能學(xué)習(xí)框架,為全省的人工智能模型開發(fā)和訓(xùn)練提供必要的工具及環(huán)境;對(duì)各業(yè)務(wù)領(lǐng)域建設(shè)的優(yōu)秀人工智能算法模型進(jìn)行統(tǒng)籌管理,實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀算法模型在全省范圍內(nèi)的開放共享、推廣復(fù)用。

“舉個(gè)例子,輸電線路的缺陷種類有很多,有導(dǎo)線斷股、均壓環(huán)破損、絕緣子破損等。每一類缺陷,原則上都需要開發(fā)一個(gè)人工智能模型算法來進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別?!睆V東電網(wǎng)公司信息部規(guī)劃科科長(zhǎng)裴求根向記者介紹,基于人工智能平臺(tái),每一個(gè)單位都可以開發(fā)訓(xùn)練自己的缺陷識(shí)別人工智能模型,例如A單位開發(fā)了一個(gè)絕緣子破損識(shí)別的模型,B單位開發(fā)了一個(gè)均壓環(huán)破損識(shí)別的模型,那么可以將這些成熟的算法模型部署于人工智能平臺(tái),參照應(yīng)用商店的模式對(duì)此類算法模型按業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分類管理,其他有需要的單位就可以直接調(diào)用這些算法模型來進(jìn)行場(chǎng)景化的應(yīng)用建設(shè),而不需要重復(fù)開發(fā)。同時(shí),還可以對(duì)這些算法模型的調(diào)用次數(shù)、準(zhǔn)確率等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控,從中識(shí)別出優(yōu)秀的算法模型。

如何確保人工智能平臺(tái)“督促”電網(wǎng)設(shè)備不斷地自主學(xué)習(xí)?人工智能的三要素是算法能力、計(jì)算能力、數(shù)據(jù)能力,廣東電網(wǎng)公司初步建立的統(tǒng)一云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)為人工智能平臺(tái)提供了數(shù)據(jù)來源和計(jì)算能力,為平臺(tái)建設(shè)扎下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

據(jù)悉,為貫徹國(guó)家“建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)”戰(zhàn)略部署和公司“數(shù)字南網(wǎng)、智慧南網(wǎng)”的戰(zhàn)略要求,廣東電網(wǎng)公司于今年6月在南方電網(wǎng)范圍內(nèi)率先印發(fā)了《“云大物移智”融合應(yīng)用頂層設(shè)計(jì)報(bào)告》和《“云大物移智”融合應(yīng)用總體工作方案》,從組織架構(gòu)、運(yùn)作機(jī)制、基礎(chǔ)支撐方面明確了該公司“云大物移智”融合應(yīng)用業(yè)務(wù)藍(lán)圖和“12345”實(shí)施路線圖,目前已經(jīng)基本建成了大數(shù)據(jù)平臺(tái)、云平臺(tái)、移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái),而人工智能平臺(tái)計(jì)劃在2019年上半年初步完成建設(shè)。

C 海量電網(wǎng)大數(shù)據(jù)整合 把散落的珍珠串起來

大屏幕上展示電網(wǎng)關(guān)鍵數(shù)據(jù),坐在屏幕前就能實(shí)現(xiàn)對(duì)線路和站點(diǎn)的遠(yuǎn)程調(diào)度和指揮;變電站里的機(jī)器人代替員工進(jìn)行巡視與操作,數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確而全面;鐵塔上安裝的攝像頭,24小時(shí)不間斷記錄著周邊的一切,任何影響和破壞電力設(shè)施的因素都能被捕捉……

10月下旬,在廣東中山建成的南方電網(wǎng)首個(gè)智能技術(shù)應(yīng)用示范區(qū)里,上述的一切已經(jīng)發(fā)生。通過將“云大物移智”等新技術(shù)與電網(wǎng)融合,中山供電局整合處理應(yīng)用大數(shù)據(jù)更為得心應(yīng)手,人員巡視操作工作銳減,而工作效率和質(zhì)量卻提升了。

智能技術(shù)的應(yīng)用,讓電網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)變得更聰明。

在新落成的中山供電局生產(chǎn)監(jiān)控指揮中心內(nèi),U型大屏幕和圓弧型指揮臺(tái)組合成一個(gè)科技感十足的“駕駛艙”。屏幕上跳躍展示著電網(wǎng)運(yùn)行的各類數(shù)據(jù),如電網(wǎng)規(guī)模與負(fù)荷、設(shè)備存在的缺陷等。指揮臺(tái)上的操控者們對(duì)照著這些數(shù)據(jù),能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。一旦問題出現(xiàn),經(jīng)排查鎖定故障點(diǎn)范圍后,屏幕上將調(diào)出實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)畫面,作出分析研判處理。

“通過海量電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的整合分享,來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度和指揮?!敝猩焦╇娋稚a(chǎn)設(shè)備管理部助理專責(zé)李彥明一邊介紹,一邊讓同事調(diào)出一座變電站內(nèi)的畫面,所有情況一目了然。

工作人員還模擬起突發(fā)事件的應(yīng)急情況。此時(shí),屏幕上投射出臺(tái)風(fēng)影像,以及臺(tái)風(fēng)中各電力設(shè)施的運(yùn)行狀況——哪些設(shè)備受損,受損情況如何都有直接的顯示。面臨困難時(shí),人類的恐懼往往因未知而起,對(duì)困難越了解一分,恐懼感也隨之降低一分。

“這個(gè)項(xiàng)目做了什么?簡(jiǎn)單概括,就是把散落的珍珠給串起來?!敝猩焦╇娋指笨偣こ處熂嫔a(chǎn)設(shè)備管理部主任林韶文打了個(gè)比方。發(fā)展在線監(jiān)測(cè)、配網(wǎng)自動(dòng)化等技術(shù)多年,擁有良好硬件基礎(chǔ)的中山,在項(xiàng)目實(shí)施前并不乏搜集各類信息的渠道,少的只是“將所有信息都裝在一起的籠子”,這便是建立生產(chǎn)監(jiān)控中心的初衷?!吧a(chǎn)環(huán)節(jié)不是獨(dú)立的,是一條鏈子,要想一項(xiàng)工作完成得又快又好,就要打破生產(chǎn)各環(huán)節(jié)間的壁壘。”

正因明白了這一點(diǎn),供電局決定實(shí)施項(xiàng)目前,高層領(lǐng)導(dǎo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了思維的轉(zhuǎn)變?!斑@一關(guān)是最難的,到后面只是技術(shù)性的問題了。”項(xiàng)目的實(shí)施與親歷者李彥明,對(duì)這一點(diǎn)體會(huì)更深。在項(xiàng)目實(shí)施初期,一些崗位的同事并不能理解新模式,他為此沒少費(fèi)口舌,用軟磨硬泡逐漸完成思維轉(zhuǎn)型。

更進(jìn)一步,這種新模式還能將數(shù)據(jù)整合至整個(gè)電網(wǎng)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈?!皩?shí)際上,我們的系統(tǒng)不光只是有生產(chǎn)領(lǐng)域的數(shù)據(jù),已經(jīng)把前端的計(jì)劃和末端的市場(chǎng)服務(wù)都打通了。”林韶文說。對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)而言,千方百計(jì)提升服務(wù)水平,減少客戶停電時(shí)間是根本性指標(biāo),“不能單一考慮生產(chǎn)一方面,服務(wù)也不能丟。”

因此,中山供電局自去年起進(jìn)行智能分布式配電自動(dòng)化系統(tǒng)布局,主城區(qū)智能分布式配電自動(dòng)化系統(tǒng)全覆蓋,各鎮(zhèn)區(qū)的智能化改造穩(wěn)步推進(jìn),電纜網(wǎng)故障實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)快速?gòu)?fù)電,極大地提高供電可靠性。

D 巡視巡檢工作機(jī)器代人 提升效率與質(zhì)量

從實(shí)施效果上看,示范區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)變最為明顯的是光明變電站。

這個(gè)服役近20年的220千伏的老站,如舊瓶裝了新酒。

機(jī)器人開始每天穿梭在站里,按照巡視標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)備運(yùn)行狀況。較人工作業(yè)而言,機(jī)器人的強(qiáng)大之處在于其“全面而準(zhǔn)確”?!耙坏┌严到y(tǒng)設(shè)定好,掃一次,我們需要的所有信息都能采集到;不像人,得帶著不同工具,掃一項(xiàng)記一項(xiàng)?!敝猩焦╇娋肿冸姽芾硪凰冸娺\(yùn)行專責(zé)李福鵬介紹。

高壓室大門已經(jīng)安上了報(bào)警提示器,能自動(dòng)識(shí)別靠近的人員權(quán)限。記者準(zhǔn)備進(jìn)入大門采訪時(shí),剛一靠近就聽到了“發(fā)現(xiàn)未授權(quán)人員”的報(bào)警提示,只有在工作人員的帶領(lǐng)下或者身份經(jīng)過授權(quán)之后才能進(jìn)門。進(jìn)入后,李福鵬領(lǐng)著記者到視頻監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái),那里的監(jiān)控已經(jīng)清晰地記錄我們?cè)谡緝?nèi)的行蹤。

“任何到站的人和物,都逃不掉監(jiān)控的范圍,而且直接給后臺(tái)人員明確的判斷?!崩罡yi介紹,站內(nèi)的智能化改造已進(jìn)入尾聲,在不久的將來,大門口的保安崗?fù)ぞ鸵返?,“無論車輛還是人員進(jìn)出,都是智能化操作?!?/span>

在中山供電局看來,這種“舊站新用”的智能化改造的模式,極具復(fù)制與推廣價(jià)值。“使用了將近20年的老站都能改,其他年限短一點(diǎn)就更不成問題了?!绷稚匚恼f,這也是供電局考慮將光明站納入示范區(qū)的因素之一。

對(duì)于新建的室內(nèi)變電站而言,示范區(qū)給出的范本則是南方電網(wǎng)公司首座500千伏室內(nèi)GIS變電站——500千伏文山變電站。完備的智能設(shè)備全覆蓋,讓站點(diǎn)成為南方電網(wǎng)公司智能化運(yùn)維示范變電站的試點(diǎn)。

站內(nèi)巡視靠機(jī)器人,站外的鐵塔和線路的巡視靠的則是無人機(jī)。高智能的無人機(jī)也同機(jī)器人一樣,只要設(shè)定好程序,一鍵起飛,無需后續(xù)任何操作,在搜集信息后返回駐地。

中山供電局輸電管理所還在輸電鐵塔上布下攝像頭,鏡頭能360度旋轉(zhuǎn)及前后拉伸,配合圖像識(shí)別技術(shù),但凡有影響鐵塔和線路的情況進(jìn)入鏡頭內(nèi),后臺(tái)系統(tǒng)就會(huì)接收到告警信息。

輸電管理所生技分部主管陳清江查看系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),10月5日就有一起系統(tǒng)報(bào)警記錄。當(dāng)天上午9時(shí)許,一輛吊車在220千伏仁浪甲線23號(hào)鐵塔下方施工,系統(tǒng)值班員發(fā)現(xiàn)情況后立馬通知人員到場(chǎng)監(jiān)督處理,有效防范了外力破壞電力設(shè)施的情況發(fā)生。

“攝像頭就是線路的‘天眼’,安上它,很多事故都能避免了?!标惽褰f。

科技的革新與進(jìn)步,改變了人類的生產(chǎn)生活方式。對(duì)于電網(wǎng)而言,新技術(shù)的應(yīng)用極大地減少了在巡視、操作等日常崗位的人員投入,根據(jù)中山供電局的測(cè)算,在改造全部完成后,光明變電站運(yùn)行人員數(shù)量可減少六至七成,日常實(shí)現(xiàn)無人巡視、無人操作。節(jié)省下來的人力資源并不閑著,轉(zhuǎn)而投身到設(shè)備檢修等更加需要專業(yè)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的工種。

在電網(wǎng)運(yùn)維更為智能化的今天,人類大腦的智能還有更大的用武之地。(記者:帥泉 通訊員:周潺 陸庭輝 王媛媛 湯子隆

      關(guān)鍵詞: 電網(wǎng),電力


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