張北柔直年檢首次應用 人工智能視覺大模型和新型國產設備

北京冬奧會期間，“張北的風點亮北京的燈”，一時傳為佳話，成為“綠色奧運”的真實寫照。鮮為人知的是，張家口壩上隨機波動的風電、光伏等清潔能源，是經世界首條柔性直流電網工程——張北柔性直流工程，輸向北京，點亮冬奧會場館的，它是連接張家口新能源基地與北京負荷中心的重要輸電通道。

為保障張北柔直工程持續(xù)穩(wěn)定運行，綜合考慮新能源消納需求，國網冀北電力有限公司每年都要對該工程進行年度檢修，以便及時發(fā)現和排除設備潛在的隱患和故障。

9月19日，在張北柔直工程的阜康和康巴諾爾兩座換流站的年度檢修現場，多項最新科技成果快速提升檢修效率，數字化、智能化全面賦能電網檢修。同時“一核三化”的軍事化管控模式也讓檢修工作更加標準更加規(guī)范。

新科技設備

賦能柔直電網智慧檢修

今年是張北柔直工程的第四次年度檢修，與往年相比，這次檢修現場管控更科學、更智能、更安全。

后冬奧時期，張家口、承德地區(qū)新能源產業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，在電網檢修工作中，冀北公司不斷應用新技術、新成果來提升柔直工程的性能和適應性，如更先進的控制技術、測試技術，其進一步提高了新能源的并網和消納能力，有效保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

在此次阜康和康巴諾爾兩座換流站的年度檢修中，冀北公司引入了國產化保護掛網、國產化電容器掛網、直流控保測試儀、換流閥增加轉折晶閘管等新設備，有力保障了換流站安全穩(wěn)定運行。

在測試方法上，冀北公司提出整閥塔子模塊功能批量測試。換流閥是直流輸電系統(tǒng)的“心臟”，由一個個積木式的子模塊堆積而成。依靠新型子模塊加壓裝置同時對整個閥塔所有子模塊進行電容充電，在閥控側一次性進行一個閥塔（132個）子模塊的功能測試與批量化軟件升級，實現對全部子模塊充電時間、上行通訊功能進行檢測及旁路開關閉合時間、輔助觸頭閉合時間的監(jiān)測。這一技術改變了傳統(tǒng)模式下換流閥5%單體子模塊抽檢方式，實現了對換流閥全部子模塊一次性100%全檢測，檢測能力提升了17倍。

直流保護系統(tǒng)是換流站內運行設備和站內監(jiān)視的重要保護裝置，相當于換流站的“中樞神經”。為推動直流保護國產化替代研究應用，在±500 千伏張北柔直工程阜康換流站內，冀北公司部署了正極掛網硬件及極保護、線路保護、母線保護、換流變保護主機及三取二裝置，進一步驗證技術成熟度和設備可靠性。據悉，該直流保護設備硬件、軟件均為國產。

控制保護系統(tǒng)對電網的安全穩(wěn)定運行發(fā)揮著重要支撐保障作用。為了掌握控制保護程序，冀北公司對控制保護邏輯進行充分驗證，檢修團隊采用了直流控保測試儀，對控制保護裝置的邏輯、回路進行充分驗證，提高控制保護設備的可靠性。此外，還對換流閥增加了轉折晶閘管，這是國內首次對在運換流閥進行轉折晶閘管改造，增加轉折晶閘管后，旁路開關拒動跳閘問題隨之消除。

人工智能技術

助力檢修現場智能化管控

除了運用新方法、引入新設備，冀北公司還借助人工智能技術賦能電網檢修提“智”增效。

2023年，冀北公司啟動科技創(chuàng)新三年登高行動，深度參與國家電網公司行業(yè)大模型研發(fā)，有力推動人工智能等數字技術與電網業(yè)務融合，推動科技創(chuàng)新工作水平和整體效能邁上新臺階。

冀北公司以阜康和康巴諾爾兩座換流站的年度檢修為契機，推進視覺大模型在換流站的落地應用，探索人工智能策源地建設。在檢修作業(yè)現場，應用軍事化智能管控終端，可在閥廳無北斗、GPS信號情況下，實現人員、車輛作業(yè)行為、安全距離的實時檢測告警，有效保障了現場作業(yè)的安全性。

借助人工智能技術，冀北公司開發(fā)出國內首個柔直換流閥狀態(tài)檢修決策邊緣物聯代理平臺，對換流閥年度檢修開展輔助工作，包含狀態(tài)分析、故障診斷及健康評估等功能。該應用能對換流閥重要信息量開展實時監(jiān)測，并對異常數據進行自動篩選。年度檢修期間，該應用還開展重點排查，便于檢修人員合理安排抽檢比例及位置，同時對故障部件開展智能診斷，提前預估消缺時間。

此前，張北柔直工程運維團隊持續(xù)創(chuàng)新運維手段，在換流站閥廳內部署無人機巡檢平臺，實現超強電磁場等復雜環(huán)境下的柔直換流閥、高壓直流斷路器等設備全景無死角監(jiān)控。平臺還具備可見光、紅外檢測等特色應用功能，可輔助完成無人化飛行、常態(tài)化巡檢和數字化決策。

科技創(chuàng)新是確保張北綠電持續(xù)、穩(wěn)定供應的重要保障。今年以來，冀北公司聚焦常態(tài)、高頻、核心業(yè)務，堅持業(yè)數融合、場景驅動和問題導向，深度參與國家電網公司行業(yè)大模型研發(fā)，有力推動人工智能等數字技術與電網業(yè)務融合。

“一核三化”軍事化管控模式

確保檢修標準化

冀北公司向科技創(chuàng)新要效益的同時，還向管理創(chuàng)新要效益。

在兩座換流站年度檢修工作中，冀北公司首次運用“一核三化”軍事化管控模式，不斷夯實電網檢修安全生產的基礎，實現安全與發(fā)展同頻共振。

何為“一核三化”軍事化管控模式？就是圍繞履職盡責這一核心，實現作業(yè)流程標準化、人員行為規(guī)范化、安全措施定置化。針對換流站年度檢修工作，冀北公司在管理流程上依次從計劃管理、現場勘察、檢修方案編審、審查會商、風險公示告知、標準化資料準備、作業(yè)現場安全管控、評價考核等八個環(huán)節(jié)，確定作業(yè)風險和工作任務，實現換流站年檢工作標準化作業(yè)。

張北柔直工程檢修現場，冀北公司以現場設備運維實際為基礎，創(chuàng)新設備主人管理機制，按照“依類建隊、專家牽頭、站間聯動、信息共享”原則，建立柔直換流閥、高壓直流斷路器、水冷設備、直流控保、高速測量與故障測距、直流常規(guī)設備、消防設備、輔助設備8個團隊建制的“設備主人”團隊，提高設備主人專業(yè)水平、管理意識、履責能力，培養(yǎng)高水平設備“全科醫(yī)生”、“專科醫(yī)生”，更好地推動運檢管理抓實抓細。

“設備主人在軍事化年檢過程，像一名士兵做好設備主人，像一顆釘子成為檢修標桿，像一面旗幟成為黨員先鋒。”檢修現場工作人員說。

在此次兩座換流站年度檢修中，國網冀北超高壓公司檢修團隊對柔直換流閥、直流斷路器、柔直控保在運設備現存隱患提出了針對性提升措施，其中柔直換流閥 13項、直流斷路器 16項、柔直控保 2項。

凡事預則立，不預則廢。兩座換流站年度檢修前，冀北公司便制定了“嚴入、強訓、必考”的檢修人員崗前培訓原則，并通過全員“大練兵”、實戰(zhàn)“大比武”，確保高質量完成年度檢修工作。

“以往的安全管理主要依靠人工檢查和經驗判斷，存在一定的局限性，人員行為規(guī)范也缺乏統(tǒng)一標準。在‘一核三化’模式下，現場安全管控更加智能化，同時借助人工智能視覺大模型，檢修團隊能夠及時發(fā)現和排除安全隱患，提高了檢修工作的安全性，也提高了團隊的凝聚力和工作效率。”國網冀北超高壓公司特高壓交直流運檢中心直流檢修三班班長金海望說。

依靠人工智能視覺大模型，以及換流閥整塔加壓測試、直流控保測試儀等新技術、新設備，張北柔直電網檢修已初步實現數字化、智能化，并疊加“一核三化”的現場管控模式和嚴格的崗前培訓，張北柔直工程檢修效能進一步提高，形成了電網檢修的“冀北模式”。