运维体系

本项目针对目前电网设备运维的突出问题，攻克了巡检 图像缺陷实时诊断、机器人带电作业、机器人自主巡检等关 键技术，研制了系列化、全方位智能运维装备，构建了电网 设备智能运维体系，实现了“无人值守+立体巡检+集中监控 “的电网设备运维新模式。项目成果推动了“电网设备巡检向以机巡为主的模式转 变、电网设备检修向机器人带电作业检修模式转变、数据分 析向多源融合的智能处理模式转变”，已全面应用于全国 31 个省市自治区及巴基斯坦等一带一路沿线国家，电力机器人 及无人机累计应用九千余套，近三年取得直接经济效益二十 多亿元，经济社会效益显著。

针对城市配电网电缆资产利用率低、风险感知难、运维成本高等问题，围绕“降本增效、高效运维”目标，在电缆及通道运维方面开展大量的创新性探索和研究，在感知层，研发了首个智能电缆及集成装备，实现传统电缆技术突破和一、二次的真正融合。基于数据和模型驱动建立了智能电缆监测平台，实现了运行电缆及通道的状态实时在线监测。首次提出了电缆线路安全运行载流量动态调控、负荷动态保护阈值与裕度分析、隐患点感知及定位多项技术和方法，结合监测平台对电缆通道感知情况，建立了适应多场景的机器人巡检体系，实现机器人自动对电缆通道隐患精准监测和处置，构建了城市配电网智能电缆及通道高效运维体系。

为满足新建的数据中心的巡检模式升级需要，设计采用多台数据中心智能巡检机器人，并建设以巡检机器人为核心工具的自动化巡检运维体系，通过机器人技术、AI视觉技术、多IoT传感器融合技术的综合运用，实现对机房设备自动巡检、机房环境自动巡检、工作人员辅助的功能，打造少人化乃至无人化的自动化、智能化巡检运维，提供7x24小时不间断服务能力，提高办公业务系统、营销业务系统的连续性和可靠性，增强企业对内外客户的数字化服务能力，提升整体企业形象。

本项目属于电气工程学科，涉及高电压工程、输电工程等专业，历时8年，产学研用协同攻关完成。传统的输电线路运维巡检手段单一、巡检效率低；缺陷识别智能化程度低；灾害监测、预警较为薄弱。针对上述问题，开展了空地协同集群巡检、缺陷故障智能识别诊断以及自然灾害智能预警分析三方面研究，① 提出了无人机和机器人及线路多参数监测多手段融合巡检技术，构建了包含不同电压等级、巡检任务、地形、巡检内容和巡视周期的输电线路多模式空地全天候协同巡检体系，实现输电线路前端数据全覆盖、多方位、立体化快速采集；② 提出了复杂地理条件下多维度立体输电线路巡检数据自动处理及缺陷故障智能诊断方法，建立了基于空间拓扑分析、视觉识别和数据挖掘的输电线路缺陷故障智能诊断模型，实现了复杂地理条件下输电线路状态评估；③ 提出了输电线路自然灾害演化特性和发展态势智能预警方法，构建了输电线路自然灾害智能预警模型，建立了融合气象数据、监测数据、巡视信息多源融合的输电线路灾害风险预警体系，实现了对复杂地理条件下的线路灾害早期预警和决策支撑。项目共授权专利56项（其中发明专利21项、实用新型专利35项），发表论文62篇，获得软件著作权12项，出版专著3本。项目成果获广泛应用，构建的空地协同巡检体系已全面覆盖贵州全网481条重要线路；自动化智能巡检数据分析技术投入运用以来，节省90%人力成本，有效减少约85%的误判率；防灾决策支撑系统全面排查重要线路427条、杆塔39727基，确定668处，杆塔消缺改造准确率达80%。项目构建了巡检数据获取、巡检数据分析、决策支撑为一体的输电线路智能运维和决策支撑技术体系，有力推动了输电线路智能运维的发展，对保障电网安全、促进经济社会健康发展发挥了重要作用。

系统分析变电站智能巡检机器人的故障类型、占比和原因，从软硬件技术升级、集中统一管控、交付和运维体系建设等全链条，提出机器人运行质效提升的综合解决方案。特别是在软硬件技术升级方面，比如基于32线激光雷达的融合定位导航、自主决策技术、智能自检、异常工况处理等新技术方面，进行了系统研究和应用。现场应用结果表明，上述措施大幅提升了机器人运行稳定性和应用效果，助力变电运维“机器代人”实现。

“十三五”阶段，国家电网有限公司信息通信工作的重点任务是：构建“五个一体化”，强化“四个提升”，实现“两支撑一确保”。其中，面向数据与服务的新一代信息通信运维体系（SG-ITOM 3.0）作为五个一体化之一，是国家电网有限公司信息通信运维新时代发展战略，是加快建设具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业的一次管理创新。 新一代信息通信运维体系（SG-ITOM 3.0），是围绕信息通信“可视、可控、可管、可信”管理目标，以“安全可靠、作用价值”为导向，以“面向数据与服务”为主线，运用“互联网（敏态）+传统（稳态）”双态技术，构建“两级调控、三层检修、一体化运行、全业务支撑”的信息通信运维体系，实现从“面向设备”到“面向业务与数据”、从“支撑业务”到“推动业务”的两个转变，推动电网企业在信息通信运维管理方面实现重要突破与进步。新一代信息通信运维体系（SG-ITOM 3.0）已分别在国网北京、江苏电力等 8 家单位完成体系试点工作，在国网天津、河北电力等 12 家单位完成体系推广工作。

本次演讲的一是主要介绍国网青海省电力公司建成并应用全国首家“N+1”架构下的省级配电网络安全监测平台，率先完成了主配网安全监测数据的贯通，实现了由静态布防向安全风险全过程实时管控的转变，宏观上解决了人员登录、设备接入、网络连接、重要操作等电力工控网络四类核心安全事件实时监控的难题，有效的提升了电力监控系统配电网络安全态势感知能力，保障了配电自动化系统的稳定运行，二是介绍国网青海省电力公司配网区块链技术的探索实践，结合配电网的运行场景、不同的业务类型、不同的安全需求和不同的动态接入特性来研究配电网数据可信和智能化管理运维体系，保障配电网中安全可信的运行环境与管理机制实现“可管可控、精准防护、可视可信、智能防御”等目标，全面提升配电网的运维管理水平。

本项目源自国家能源局2017年度能源规划领域重大课题《城市和农村能源革命模式与实施路径研究》。从能源视角划分我国农村类型，针对性提出农村能源革命典型范式。以豫东平原和豫西山区为研究对象，开展了“千户百村”农村家庭能源消费调查工作，提出“供需协调、清洁高效、就地取材、扬电引气、多能互补、节能优先”24字农村能源发展方针，对构建现代农村能源体系，推进农村能源革命及乡村振兴战略落地实施等方面发挥了重大作用。项目主要研究内容：一是基于能源发展视角划分农村类型，提出差异化能源革命范式。根据我国农村地区特征，从农村能源供给侧、消费侧特征出发，将我国农村初步划分为经济发达的城郊型农村、经济中等发达的传统型农村、经济欠发达的偏远型农村三大类型，并针对性提出三种农村能源革命范式。二是开展“千户百村”农村家庭能源消费情况调查。在豫东平原（兰考县）和豫西山区（洛宁县），开展“千户百村”家庭能源消费结构调查工作，共计走访107个行政村（行政村覆盖率为13%）、调查1121户农村家庭（家庭覆盖率约0.6%），获得大量一手资料。三是制定典型地区农村能源革命实施路径。考虑兰考、洛宁的实际差异与资源禀赋，进一步细化供给侧和消费侧革命推进路径，形成独具特色的推进模式。四是提出了加快推进农村能源革命的政策建议。探索农村能源革命可持续推进模式、健全规范能源设施运维体系等六项政策建议，推进农村地区能源转型革命顺利推进。

案例以业务需求为导向，运用大数据技术，融合最新全国地图数据，优化激光数据存储及索引技术，结合工况模拟、电力线矢量建模、多源数据融合等智能算法，形成一套“数据高效处理—数据高效展示—数据深度应用”的直升机/无人机三维可视化运维体系，构建了数字电网三维地理信息系统，全面提升运维智能化和资产数字化管理水平，推动实现“碳达峰、碳中和”。

与国内外运行、研究单位侧重局部、单一技术的研究重点明显不同，本研究项目主要根据城市电网对可靠性要求高的特点，在对各个单项技术进行把握的基础上，突出从宏观层面开展体系化研究，主要研究的是利用这些技术推进配电设备运维模式向以可靠性为中心的运维模式转型。项目在国内首次提出并建立了以可靠性为中心、兼顾经济性、有效性等多目标趋优的配电设备运维技术支持体系，建立实施方案和运维策略。项目关键研究成果经过了2-3年及更长时间的现场应用，通过以可靠性为中心的配电系统设备运维体系建设，广州电网城市平均停电时间从2007年的24.5小时/年/户左右下降到2.05小时/年/户，连续三年获得全国可靠性A级金牌企业，第三方客户满意度从78分提高到83分，连续多年获得广州市公共服务行业评比第一名。