數字技術賦能電網新發展

文／圖_王 棨 田楊陽 楊 勇 劉明宇

9月14日，國網河南信通公司技術發展部員工李永杰正在爭分奪秒地為工信部主辦的第三屆“綻放杯”5G應用大賽全國總決賽做準備，他的參賽項目是“基于5G技術的智慧特高壓變電站場景應用項目”。他介紹道：“青豫直流工程特高壓豫南換流變電站實現了5G全覆蓋，也是國內首次將5G技術用于特高壓換流站基建現場。該項目搭建變電站5G專網，充分考慮前期基建和后期運行的需求，開展智慧工地、智能巡檢、智能管理類系列5G應用，打造了‘5G+特高壓’新基建示范標桿。”

8月26日，該項目在河南賽區中脫穎而出，與國網河南電科院負責的“700MHz 5G專網在智能配電網中的應用”、國網河南信通公司負責的“5G賦能河南智能電網應用”獲得河南賽區2個一等獎及1個二等獎，入圍全國總決賽。

在能源轉型和數字經濟發展大趨勢下，國網河南電力順應發展潮流，積極探索5G、人工智能、區塊鏈等新技術在公司和電網發展中的研究與應用，著力提高電網安全生產效率、客戶優質服務和企業精益管理水平。

5G技術賦能智慧電網

“這個就是5G智能機器人，它搭載著VR全息攝像頭、紅外熱成像攝像頭、4K可見光攝像頭，能夠在特定路線上自動巡檢，遇到前方障礙物，還可實現超聲波自動避障。與此同時，通過智慧工地監控中心的大屏，管理人員可以查看智能機器人傳回的高清畫面，對施工現場進行實時遠程監控，有效提高了基建安全管控能力。”6月2日，在青豫直流工程特高壓豫南換流變電站建設現場，李永杰告訴筆者。

6月20日，國網河南電科院聯合中國廣電、中興通訊等多家單位，在國家電網有限公司實驗室配電網智能化應用及關鍵設備聯合實驗室10千伏配電網真型實驗場建設河南首座700MHz 5G基站，開展國內首個700MHz 5G的配電網差動保護測試。真型實驗場負責人王鵬介紹說，該實驗場是國內唯一一個具有長期運行經驗的配電網真型實驗場，700MHz“黃金頻段”作為5G“打底網”具有良好的應用場景，能夠為解決配電網“最后一公里”難題提供最優方案，也是建5G工業專網最好的選擇。

目前，國網河南電力不斷深化與電信運營商5G共建共享合作，積極開展“5G+特高壓”示范場景建設，實現省內3座特高壓站5G網絡全覆蓋，為特高壓提供靈活、大帶寬、高速率的5G技術通信手段。“在±800千伏哈鄭直流中州換流站年檢中，利用換流站5G網絡全覆蓋的優勢，實行基于5G的‘機器人+無人機+單兵’綜合巡檢，實現前端現場與后方專家的實時交互，巡檢效率提升30%，故障排查準確率提升了2倍；通過移動式的5G現場作業管控終端，輔助進行20個作業面、300多個作業人員的安全作業管控，違章人次同比減少50%，安全管控效率得到顯著提升。”國網河南信通公司員工趙豫京說。

同時，國網河南電力5G應用建設服務于河南省政府5G產業發展三年行動計劃。“公司15個項目納入河南省2020年第一批5G項目儲備清單。”國網河南電科院設備狀態評價中心五級職員張小斐介紹道，“公司通過建立5G用電報裝綠色通道，實施5G基站直供電改造，推進鐵塔、桿路等設施共建共享，助力河南省5G產業發展。”

區塊鏈技術助力便民服務

7月23日，國網河南電力區塊鏈公共服務平臺正式上線，標志著公司級公共服務平臺從鏈正式建成。“自從有了它，我們的一網通辦應用和充電樁雙補應用建設有了支撐，一年可以提升客戶辦電、用電服務效率20%以上！”國網河南信通公司數據管理中心主任秦龍說道。

據秦龍介紹，該平臺是國網河南電力唯一的區塊鏈建設基礎設施，也是國家電網有限公司8家試點單位推廣建設內容之一，將全面助力國網河南電力降本增效和產業升級，服務河南能源轉型。

“以前辦理房產過戶，客戶需要先后前往不動產登記機構和供電公司營業場所提交資料、辦理過戶，多次跑趟。現在，通過一網通辦，客戶可以在市不動產登記中心辦理房產過戶時一并辦理電表過戶，避免多次辦理，大大節省了客戶時間。”國網河南信通公司工作人員王心妍介紹說。

據她介紹，經過開展一網通辦應用場景建設，加強與鄭州市公安局、不動產登記中心等政府部門業務溝通、技術論證，完成一網通辦業務場景上鏈接入，目前已受理不動產與電力聯辦業務過戶8954戶，完成不動產認證、新辦電公安認證等5類信息47351條數據上鏈，實現國網河南電力與政府數據實時共享認證、安全高效，助力便民、利民服務水平顯著提升。

“區塊鏈技術具有安全可信、開放透明、不可篡改等技術特性。”國網河南電力科技互聯網部技術處處長宋寧希介紹道，“這種特性可應用于河南省電動汽車充電樁建設運營雙補發放中，實現建設補貼金額和運營補貼金額的自動采集、自動計算、自動審批，有效提升政府補貼發放公信力，獲得了省發改委的肯定。”

另外，國網河南電力科技互聯網部主任魏勝民表示，當前，公司正加強與省發改委、能源局、大數據局等政府部門溝通，積極拓展區塊鏈技術在政務、金融、能源等領域深化應用，推動能源轉型與信息技術深度融合，加快推進河南能源大數據聯盟鏈建設，促進數字經濟發展，全力助推全省能源轉型高質量發展。

人工智能技術提升輸電線路巡檢水平

國網河南電力圍繞輸電線路巡檢工作量大、人工巡視發現率低等問題，應用“人工智能技術+無人機技術”提升輸電線路巡檢效率和精準性。

“無人機自主巡檢系統的應用有效解決市公司一線運維班組年齡結構偏大、無人機人才缺乏、巡視周期長的問題，大大減輕線路運維人員的巡檢工作量。”張小斐告訴筆者。由國網河南電科院研發的無人機自主巡檢系統應用在尖山輸電線路舞動防治技術實驗室真型輸電線路順利完成精細化自主巡檢，并實現每座桿塔的精細化自主巡檢時長控制在7分鐘的目標。

“要構建一套高效的圖像缺陷識別模型，顯著提高缺陷辨識精度，采用人工智能圖像識別技術實現設備缺陷自動辨識。”這是張小斐對項目團隊提出的要求。該團隊構建4種人工智能模型，典型缺陷識別精度達到了90%以上，目前已在焦作、濮陽、漯河等市公司開展試點應用，高效辨識海量巡檢圖像中的缺陷。

“樣本庫的積累和構建是項目實施的關鍵。”國網河南電科院設備狀態評價中心黨總支書記郭志民強調。為了盡可能多地收集缺陷樣本，提升圖像辨識模型準確度，項目初期，郭志民積極聯系河南送變電建設有限公司和市公司，從各方搜集樣本數據，并通過各類技術手段對樣本進行擴充，目前樣本庫容量達到16萬余張，有效促進了輸電線路缺陷識別模型識別精度的提升。