輸電線路智能管控中心建設方案研究

國網徐州供電公司 陳 想 曹 闖 高圣達 黃雪飛

隨著信息技術的不斷發展，智能電網建設已經成為未來電力行業的發展主要方向。作為智能電網建設的重要組成部分，輸電線路智能管控中心具有重要的作用。傳統的輸電線路管控模式主要依賴人工操作和設備運維，難以滿足電網安全運行的需求。而輸電線路智能管控中心則可以通過數據采集、分析和處理，實現對輸電線路的全面管理和監控，提高電網運行的安全性和可靠性。

然而，目前我國輸電線路智能管控中心建設存在著一些問題，例如設備更新不及時、數據采集不完善、數據處理分析不足、算法優化不夠等[1]。本文將針對這些問題，提出相應的解決方案，以期為輸電線路智能管控中心建設提供參考。

1 現狀與存在問題

1.1 現狀

目前，我國輸電線路智能管控中心的建設已經初步完成，形成了以國家電網公司為主體的智能化運行管理系統，以及一些地方電力公司自建的智能化管控系統[2]。這些系統主要包括數據采集系統、數據處理系統、安全預警系統和運行管理系統等。

其中，數據采集系統主要負責采集輸電線路的電氣參數、氣象信息和視頻圖像等數據；數據處理系統主要負責對采集到的數據進行分析處理，提供各種分析報告和應用服務；安全預警系統主要負責通過算法分析、數據比對等方式，對電網的安全運行進行實時監測和預警；運行管理系統主要負責對輸電線路的運行狀態進行監控、管理和調度，以保障電網的安全運行[3-5]。

1.2 存在問題

雖然輸電線路智能管控中心建設已取得了一定的進展，但仍然存在一些問題：設備更新不及時。隨著技術的不斷進步和設備的不斷更新，部分輸電線路智能管控中心設備已經老化，無法滿足電網運行的需求；數據采集不完善。數據采集系統采集的數據不夠全面、準確，不能充分反映輸電線路的運行狀態；數據處理分析不夠。輸電線路智能管控中心的算法還需要進一步優化，以提高預測和預警的準確性和效率；信息安全風險較高。由于輸電線路智能管控中心所涉及的信息量較大，信息安全風險也相對較高。

2 解決方案

2.1 設備更新

為解決設備更新不及時問題，可采取以下幾點措施：定期對輸電線路智能管控中心的設備進行檢修和維護，確保設備的正常運行。統計設備基礎臺賬，包括設備安裝時間、廠家、型號、參數、檢修周期，按照基礎臺賬滾動執行設備周期檢修維護；及時更新老化的設備，并采用最新的技術和設備，以提高管控中心的性能和功能。與科研院所、廠家、企業保持溝通，實時了解行業技術發展現狀，針對老舊設備，上報物資需求計劃，及時更新。

2.2 數據采集

為解決數據采集不完善的問題，可以采取以下幾點措施：增加數據采集點，提高數據采集的覆蓋面和準確性。結合線路停電檢修，安裝分布式故障裝置、動態增容設備、風偏傳感器、桿塔傾斜傳感器、耐張線夾測溫傳感器、微氣象等物聯網在線監測設備，實時采集線路運行數據，動態感知線路運行情況。

優化數據采集算法，提高數據采集的效率和準確性。確定數據采集目標和數據來源，選擇合適的數據采集工具，為了提高數據采集的效率和準確性，需要制定一套合理的數據采集策略，這包括確定采集時間、采集頻率、采集規則等，不斷優化數據采集算法，可使用多線程或異步編程來提高數據采集的速度。還可使用機器學習技術來識別和過濾無效數據，提高數據采集的準確性。

加強對數據質量的監控，及時發現和解決數據采集過程中的問題。定期進行數據質量檢查：定期對采集的數據進行檢查，查看是否存在重復、缺失、異常等問題；可以使用數據分析工具來實現數據的清洗和統計。建立數據監控系統：建立一個自動化的數據監控系統，實時監測采集數據的質量，例如設置數據異常報警機制，一旦檢測到異常數據就及時通知相關人員進行處理。

2.3 算法優化

為解決算法優化不夠的問題，可以采取以下幾點措施：加強對算法的研發和應用，推廣應用先進的算法和模型。針對可視化圖像識別技術，無人機巡檢及數據處理，缺陷辨別、應急報警等方面還需推廣應用先進的算法和模型。

對算法進行優化，提高預測和預警的準確性和效率。數據預處理：在使用算法之前，進行數據清洗和特征提取，去除不必要的數據和噪聲，提取有用特征，這可提高算法的準確性和效率；選擇合適的算法：根據問題的性質和數據的特點，選擇合適的算法進行建模和預測，例如分類問題可使用支持向量機、決策樹等算法，回歸問題可使用線性回歸、神經網絡等算法；參數調優：在使用算法時，需要調整算法的參數，使得算法能夠更好地擬合數據和預測結果，提高算法的準確性和效率；并行計算：在大規模數據和復雜計算問題中，可采用并行計算的方法，使用多個計算單元進行計算，提高算法的計算速度和效率；模型融合：將多個不同的算法和模型進行組合，提高預測和預警的準確性和效率。

建立數據分析和算法研究的專業團隊，加強人才培養和引進。明確團隊的職責和任務，以確保團隊成員的工作能夠對提高預測，以及預警準確性和效率產生實際的影響，提供必要的硬件和軟件設備來支持他們的工作，如高性能計算機、數據存儲和處理設備。

2.4 信息安全

為解決信息安全風險較高的問題，可以采取以下幾點措施：加強信息安全的管理和監控，建立完善的信息安全體系，確保數據的安全性和可靠性。制定信息安全管理制度和規章制度，明確信息安全的管理職責和制度要求；加強信息安全技術的研發和應用，采用加密、防火墻等技術，建立安全可靠的網絡環境，防范網絡攻擊和數據泄露，保護信息的安全；加強對系統的監控和管理，及時發現并解決信息安全問題。針對不同的數據類型和風險等級，制定不同的安全策略，保障數據安全；建立數據備份和恢復機制，確保數據的可靠性和完整性；對系統進行定期的安全評估和漏洞掃描，及時發現和解決系統中的安全漏洞；加強員工的信息安全意識教育，提高員工對信息安全的重視程度，避免內部安全風險。

3 建設方案

按照如上解決方案，建設智能管控中心必須具備以下職能。

3.1 信息管控

生產信息匯集。日常業務：匯集設備設計制造、安裝調試、竣工驗收、運維檢修等生產管理數據，為設備管理提供信息支撐。特殊時段：匯集重大事件相關環境數據、量測數據、運維數據、資源調配數據、設備數據、作業數據，及時發布；生產分析報告編制。編制統一的生產日報、周報、月報等生產分析專報，并進行發布；運檢計劃分析。統計、跟蹤分析、定期反饋基層單位生產計劃執行情況，針對非計劃停運率、計劃執行情況、臨時計劃響應能力等關鍵指標數據，定期整理形成通報數據；生產數據挖掘。融合設備、調度、安監、營銷、物資、建設等各專業數據，開展數據價值挖掘，編制專項分析報告，支撐設備管理部門決策。

3.2 過程管控

檢修計劃管控：協助設備管理部門收集設備年、月檢修計劃，跟蹤公司設備年、月檢修計劃執行全過程管控，對各單位檢修計劃執行情況開展分析，形成過程管控分析報告，提出考核建議；設備缺陷督辦：通過平臺和業務APP核查缺陷錄入情況，保障缺陷錄入率，統一管控危急、嚴重缺陷，跟蹤管控重點缺陷消缺情況，對臨近超期嚴重及以上缺陷下發工單督辦消缺，參加檢修計劃，督促未納入計劃的應消缺陷落實消缺措施，提升消缺率。

設備隱患督辦：跟蹤督辦隱患發現及處置情況，跟蹤、監督重點隱患設備巡視情況，每周、月統計隱患巡視到位率，待閉環的隱患，根據閉環時間節點提前預警，督促隱患閉環，根據輸電線路的運行情況和數據需求，制定數據采集方案，包括采集點的選取、采集周期的確定、數據采集算法的優化等；檢修過程管控：依據設備管理部門發布的生產計劃及現場作業信息情況，跟蹤本單位生產計劃完成進度，定期統計督辦情況，分析形成評價意見并提交設備管理部門。

保電措施落實督辦：在設備管理部門專業指導下，結合特殊時段供電保障措施，核查工作開展情況，督導各運維檢修單位、區（縣）公司保電措施落實。對特殊時段供電保障工作中設備巡視、檢測、盯守等具體措施落實不到位的單位下發督辦工單，提出考核建議；重點工作任務閉環管控：跟蹤設備管理部門安排重點工作任務執行情況，開展提醒和督辦（提前1天提醒，超期督辦），通報重點工作任務完成情況，提出考核建議。

技改項目過程管控：核查并監控項目儲備、項目招標、項目實施、項目結算情況，結合年度里程碑計劃，開展項目進度督促，核查項目實施規范性，提出考核建議；技術監督工作執行管控：跟蹤督辦技術監督年度、月度計劃執行情況，復核110kV以上工程技術監督活動是否覆蓋規劃可研、工程設計等10個階段，是否編制工程投產前技術監督報告，跟蹤技術監督告（預）警單整改情況，督促監督發現問題閉環。

生產質效評價：利用生產管控數據，堅持以問題導向、目標導向、結果導向，建立生產質效評價體系，對安全管控、設備狀態、運檢績效、工作質量等開展綜合評價。

3.3 風險管控

生產作業風險管控：協助設備管理部門審核基層單位上報的周、月檢修計劃中現場作業風險等級，匯總Ⅰ～Ⅴ級檢修，督促各單位及時報備檢修方案。

現場作業安全管控：依據設備管理部門發布的檢修現場工作要求、對各運檢單位上報的工作計劃采用視頻遠程督查方式開展現場作業安全管控，收集各現場發現的安全、質量問題，進行綜合分析，向設備管理部門提供現場督查報告及建議，做好Ⅳ級及以上檢修作業風險管控，重點管控Ⅲ級及以上檢修作業風險，要求統計月、周、日作業風險數量、人數及管控措施，電話檢查作業風險現場到崗到位情況，視頻督查現場作業情況。根據現場作業開展情況，抽查Ⅳ級及以下檢修作業風險。

電網風險預警管控：根據調控部門發布的電網運行風險預警通知單，在設備管理部門指導下編制公司電網運行風險預警通知單，細化電網運行風險管控措施及要求，提交設備管理部門審核；負責向設備管理部門反饋電網運行風險預警通知單管控措施落實情況。

設備風險預警管控：從生產計劃、設備履歷、評價報告、家族性缺陷等多個維度收集設備狀態信息，綜合研判設備風險，嚴格落實風險預警單各項要求，在設備管理部門指導下編制細化設備風險預警單，經設備管理部門專業審核通過后發布，并督促管控措施落實。

自然災害風險預警管控：接收轉發上級單位發布的雷電、雨雪、冰凍、地震等各類自然災害預警信息和告警解除信息。結合收集的設備、氣象、環境信息，進行分析研判后經設備管理部門批準發布和解除預告警。

運檢大數據分析研判：開展在線監測、設備異常、氣象等信息大數據分析，匹配運維、檢修規則與設備狀態，提出運檢計劃和項目儲備建議，結合現場地理位置、交通情況、實時資源配置情況，調配各類資源、優化運檢作業路徑，收集檢修或項目實施后相關數據，分析影響因素，評價檢修質量和項目成效，優化檢修計劃和投資策略，開展其他數據挖掘及應用工作。