智能分析技术

结合国家电网、南方电网人工智能技术在变电运维中的应用情况，对人工智能线智能巡检技术、云边协同巡检技术、多光谱图像智能分析技术进行分析总结。提出以问题为导向，着眼于解决工作中的实际问题，有针对性地深化智能巡检关键技术的研究；在变电站深入开展智能联合巡检系统应用，辅助人工开展日常运维工作，减轻一线员工劳动负担，提质增效；多方面逐步完善智能巡检体系建设，使智能联合巡检系统应用规范化。

变电站内设备遥检主要依赖外观检查和红外测温，目前依托机器人、高清视频等方式已经辅助人工实现部分智能巡检工作，大量图像样本仍需要人工审核。本案例应用“可见光+红外线+激光点云图像”融合分析技术，实现设备缺陷的智能研判，通过多光谱图像融合分析技术，提高发现设备潜伏性缺陷的能力，进而提高运检质效，保障设备本质安全。

介绍了输电线路数字化转型的背景和驱动力，输电线路状态感知的发展历程，重点介绍了输电线路数字化转型关键技术，包括构建输电线路状态全景感知系统基础，输电线路关键感知状态参量，输电线路状态感知高效通信技术，输电线路状态感知可靠性提升技术，状态检测图像的人工智能分析技术等，最后给出了输电线路数字化转型趋势与展望。

本项目针对输电通道状态感知不及时、安全运行压力大等问题，国内首创输电线路全方位智慧巡检体系，建立特高压嘉湖通道智慧巡检平台，并利用5G技术和智能分析技术，实现与无人机、通道可视化等感知设备数据实时交互、缺陷预警研判，打造线路巡检“以机代人”、通道状态全息管控、应急处置精准高效的全方位智慧巡检体系，大幅提升线路巡视效率和准确性，具有极高的应用和推广价值。开拓“共享铁塔”新业态，充分发挥输电铁塔社会经济价值，助推铁塔从单一电网属性向服务平台属性的转化，为企业创造持续稳定的新型收益。项目研究的全方位智慧巡检体系以国网公司加快推进泛在电力物联网建设为背景，适用各电压等级输电线路，能解决单位人员短缺、运检工作智能化水平偏低等问题，“共享铁塔”新业态能充分盘活存量铁塔资源，推动其从单一电网属性向服务平台属性的转化且“共享铁塔”能够为通信运营商节省运营成本，节省施工周期，实现快速布网。

随着电网迅猛发展，变电设备规模急速增长，变电站电气设备的倒闸操作也更为复杂，有限的人员增长和安全承载力问题日益突出，需要-种新的操作模式满足智能坚强电网发展需求，而变电站“一键顺控”操作能够通过自动控制技术、物联网技术、智能分析技术，将复杂、重复、易错的传统人工操作模式转变为一种智能、安全、高效的全新操作模式，而刀闸“双确认”判断是制约一键顺控推广应用的关键技术难点。 安规7.3.3条规定设备操作后位置判断需至少有两个非同样原理或非同源的指示发生对应变化，而一键顺控操作仅能够通过遥信值一种方式判断刀闸位置，因此需要研究另外一种非同样原理或非同源的刀闸位置判断方式。 本项目基于磁感应传感器研制的“刀闸双确认装置”，加装于刀闸机构箱或运动拐臂，可精确检测实际位置信号并_上传，不需改变设备内部结构和接线，安装简单、测量精确、信号稳定，克服了刀闸“双确认”判断这个关键技术难点，有力推进了- -键顺控新技术的推广应用，深化泛在电力物联网、人工智能等新技术应用，可有效提高变电运维工作效率，强化变电运维安全管控能力。

目前，辽宁电力综合数据网主要承载 OA、财务管理系统（FMIS）、人力资源管理、电力营销系统（RMIS）、调度生产管理系统（OMS）、生产运行管理系统、资源管理系统 ERP、通信管理系统（TMS）、视频监控业务、电能质量监测、动力环境监控、传输网管、IP 调度电话和多媒体等多种业务。数据通信网的运维方式还处在比较简单的针对网络设备进行监控的层面，且由于设备多厂商多，网络状态不可视导致故障定位长；基于业务流的二层标准和基于测试流的三层标准，技术相互独立，导致三层技术无法检测实际业务质量。 本项目研究研究面向端到端网络与业务动态感知的质量监测技术。研究基于网络性能与业务质量的联合故障定位及预警智能分析技术，识别和诊断与网络及业务相关的系统故障；同时根据监测数据对电力数据网络有针对性的优化和升级。研究基于电力规约的报文识别技术，准确掌握业务流量的质量检测和流量趋势，并具备流量控制的能力，实现对流量的掌控和预测。研发分布式网络质量监测与流量控制系统，由分布式探针与网络智能控制台组成，实现电力数据网络及业务的监测与故障分析、流控功能，构建网络质量和流量控制的维护管理支撑体系。 本项目研发分布式网络质量监测与流量控制系统，由分布式探针与网络智能控制台组成，实现电力数据网络及业务的监测与故障分析、流控功能，构建网络质量和流量控制的维护管理支撑体系。通过对数据通信网网络质量监测与流量控制技术的研究，如端到端网络与业务动态感知的质量监测技术、基于网络性能与业务质量的联合故障定位及预警智能分析技术、基于电力规约的报文识别技术等，实现对单一网络、单一 VPN 综合承载多种业务的有效运维和监管，大量节省建网成本和运维成本，从技术上有力支撑数据通信网的优化整合。本项目成果应用于全省数据通信网的优化整合和运维，通过对数据通信网的全面调研，对网架结构、承载业务的性质、起止点和流向等方面进行详细调研，结合国网数据通信网整合的技术原则，通过对系统故障的识别诊断和监测分析、流量趋势预测和控制，实现基于业务的网络质量和流量控制的维护管理支撑体系，为电力数据通信网建设和维护提供切实可行的指导。

本项目从智能终端支撑客户停电实时监测可行性、计量自动化主站与智能终端停电监测上行通讯协议扩展、专变大客户停电实时监测系统架构研究与开发、低压居民客户停电实时监测系统架构研究与开发、多方客户停电信息实时交互及闭环管理的技术研究、电能量数据挖掘与智能分析技术研究与应用等方面开展研究。项目创新性高，可推广性强，累计发表专利两项（授权一项），授权软件著作权3项，发表论文3篇。成果经过2年多的应用至今，通过应用项目所研究的停电监测等关键技术，产生了良好的社会效益和经济效益，为广州电网的可靠运行提供了有力的技术保障。该项技术和设备的推广应用，有效地降低了电力企业运营成本，提供了经济效益，使电力企业管理更加精细、完善，提升电力企业整体管理水平，具有极高的推广价值。本项目完成后，填补了国内相关领域技术空白，形成具有自主知识产权的新方案、新产品，在提升我国用电信息采集水平、降低人工运维成本等方面做出了巨大贡献。本项目成果的相关技术及产品需求旺盛，意义重大，有持续的生命力，产业化后会带来明显的效益，带来相关社会效益不可估量。

本项目属于电气工程学科，涉及变电设备中数据采集、传输、集成和应用等关键技术环节，国内科研、设计、制造、运行等单位联合参与攻关。项目以信息流全链条为视角，攻克了变电二次设备终端可靠、多源时钟同步、异步数据采样等关键性技术难题，研究数据流的灵活可控、全过程可视及智能诊断技术，破解以设备为对象的多态、多专业、多维度异构数据统一建模难题，建立了主站-变电站-终端级的层次化协同应用体系，实现数据“准确采集、可靠传输、全景集成、协同应用”，提升对大电网运行控制和设备精益化运维的技术支撑能力。项目首次建立了基于数据质量全过程控制的变电设备协同运行数据支撑技术体系和系统架构体系，在变电站整体集成设计方法、层次化保护控制技术、数字化采集传输技术、智能分析技术、工程建设技术等方面实现创新与突破。 研究背景大电网技术的发展和电力体制改革的深入推进，对电网的安全稳定运行和高效运维提出了更高要求。输变电设备作为智能电网电力传输和控制的核心节点，是实现能源接入电网和连接用户侧的重要支撑。输变电二次设备以信息共享为根本理念、以网络化传输作为实现手段、以数据作为基本载体，既承担着保护、计量、控制、监测等重要业务的实现，又是构筑电网安全三道防线的基石平台。南方电网提出发展“智能、高效、可靠、绿色”变电站的战略目标，并制定了3C绿色智能变电站、一体化电网运行智能系统（oS2，Operation Smart System）相关技术标准作为智能变电站建设的指南，但在数据全过程管控与全景信息协同应用方面还缺乏坚强的技术支撑。

随着技术发展，在深度融合了智能感知技术、现代通信技术、人工智能技术和传统运检技术后，佳源科技推出“互联网+智能站房运维”整体解决方案。突破传统运检模式存在信息获取片面、状态感知粗略、人力作业低效等方面的困局，基于先进的智能传感器，实现配电站房内电气、状态、环境、安防等全方面感知；基于边缘计算智能物联网关，实现泛在设备接入，多类型数据融合、就地联动控制；基于多类型的通信网络，实现信息高效交互与数据共享；基于灵活部署方式的主站系统，实现现海量数据下的平台资源弹性扩展与计算能力保障；基于人工智能分析技术，实现对配电房可感知、可测量、可预警、可互动的精益化智慧管理。互联网+智能站房运维系统建成后，配电站房运维单位只需在主站侧安排 1-2 值班人员和片区运维技术责任人，值班人员负责主站中心的值班工作，按照规则对主站系统进行维护和监视，一旦出现异常与报警时及时通知该配电房运维技术人员，运维责任人负责配电房的运维工作，收到告警后及时响应排查维护，保障电力设备安全可靠运行。

输电线路微气象视频监测5G装置（AI智能型），主要用于输电线路、变配电站及电缆终端塔/场等场景，可实现视频、图像、测温及微气象等多维度监测，满足输电线路通道状态、杆塔本体安全及变压器套管等智能化监测，并可替代人为现场巡检。产品采用太阳能电池板采集、蓄电池供电方式：结合蜗轮蜗杆、齿轮结构设计，具有轻度覆冰防护能力；通过低功耗休眼设计，满足长时间续航使用要求；具备七维微气象监测功能，可采集温度、湿度、风速、风向、气压、降雨量及太阳光辐射等参数，实现环境状态的实时感知；通过双目协同功能，既能以广角镜头实现全局图像视频监测，又能通过变倍镜头实现细节图像视频监测：内置AI芯片，融合智能分析技术，实现输电现场隐患的快速识别：结合热成像技术，可对金具、绝缘子等关键设备及周边烟火等进行温度监测并对异常状态及时预警报告。