AI在电力系统中的应用场景及案例

电力AI赋能发nahzaf展历程电力工业是支撑国民经济和社会发展的重要基础产业和公用事业。随着我国经济快速发展，各行业用电逐年增加，电力建设不断加强，电网建设与改造取得了显著成效，保障了国民经济和社会发展对电力的强劲需求。变电站作为电网的核心环节，担负着所在区域的高低压变换及供电任务，安全运行就尤为重要。随着云大物移智等新一代智能技术的快速发展，国家已将智能技术提升到国家发展战略层面。习近平总书记在党的十九大报告中明确指出要“加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”,国务院也陆续发布《中国制造2025》、《“互联网+”行动指导意见》、《2018中国人工智能白皮书》等政策文件，对新一代智能技术的研究应用和产业发展进行前瞻布局，推动智能技术相关产业持续快速发展。为贯彻落实国家发展战略，南方电网公司围绕《新时代的南网总提出以“提质增效”为总体目标，以“智能装备、智慧运行”为发展路径，深化智能技术在变电、输电、配电等专业的协同应用，构建基于人工智能的“智慧生产”体系，实现“设备状况一目了然、风险管控一线贯穿、生产操作一键可达、决策指挥一体作战”。包括：生产监控指挥系统，涵盖物联网和图像识别等人工智能基础和技术的运行支撑信息系统，以及智能巡视、智能操作、智能安全、信息建模等业务应用2020年南网总调发布了《中国南方电网调度指挥网络交互(网络发令)功能规范》及《中国南方电网调度指挥网络交互(网络发令)功能规范》,文件提出随着随着超高压输电公司调控一体化建设布局，以往通过位置遥信、人工检查方式确认变电站断路器、隔离开关等一次设备状态位的方式已不能满足一次设备程序化操作的要求，在一次设备冷热备用状态切换过程中提出了“非同源的双确认信号”的建设2021年超高压输电公司发布了《超高压公司换流(变电)站智能技术设计选型导则等5项技术标准》接照南方电网总调关于《南方电网一体化电网运行智能系统技术规范》,文件对“一键顺控系统”、“智能巡视系统”进一步进行了规范，对前端采集设备的选型、典型配置方案、生产域智能算法开发应用指南、巡视机器人调试业务指导、超高压公司换流(变电)站机器人应用评价指南等多个方面进行了详细概述，进一步体现了超高压输电公司对输电公司调控一体化建设布局，加快研发更可靠的远程自动操作的决心，并逐步实现“调控一体化建设”。2022年11月，国网公司就推进变电站智能巡视系统建设与应用，制定了规模化工作目标，计划“十四五”末基本实现220kV及以上变电站例行巡视机器代替，有条件的覆盖城市中心区110kV及35kV变电站；同时颁布《远程智能巡视系统运行管理规定》,要求积极开展变电站远程智能巡视系统实用化应用，完成巡检机器人、高清视频、红外摄像机、巡视主机等核心设备与主设备同质化运维管理要求，规范变电站远程智能巡视系统运维管理工作，提高智巡系统运维水平，保证智巡系统运维质量。随着智能化应用的推广，智能巡视算法的日趋成熟，一键顺控倒闸操作、智能巡视代替部分人工巡视、智能出票、智能操作、智能安全等领域顺应时代潮流的发展，有效压缩了电网业务运作流程，减少了信息和指令流转环节，全面提升了电网生产运行效率，大幅降低了电网工作人员的业务压力，AI赋能电网顺控、巡视、安全已是大势所趋。1、AI一键顺控系统应用案例智能防误主机智能判据系统智能防误主机智能判据系统辅助监控系统权限管理防误闭锁操作记录人机界面操作票库生成任务模拟预演指令执行顺控操作开始前，可以通过判据系统的视频图像对所有待操作设备进行操作前的状态确认。一键顺控功能监控主机变电站顺控操作开始后，每一步操作结果由监控系统将变位信号通知到智能判据系统，判据系统综合图像分析结果和传感器分析结果给出”遥视+遥测”的综合辅助判据，再回传至监控系统，结合原有测控装置遥信判据形成开关、刀闸位置双确认，以便自动执行下一步操作。一键顺控功能监控主机变电站通过在地市局视频监控系统的基础上增加“一键顺控系统”模块，将传统视频监控系统主站，升级为“生产运行支撑系统”,打通传统调度中心，与调度自动化系统之间的信息通道，配合前端变电站、风电场、水电站开展前端视频感知终端、环境感知终端进行专项方案整改，从而实现一键顺控倒闸操作、智能巡视代替部分人工巡视、智能出票、智能操作、智能安全等领域的应用。通过AI算法辅助，实现刀闸、断路器等一次设备的状态位的自动识别，并自动与传统调度发令系统中的遥信位置信号进行比对，有效规避误操作，提升调控一体化水平，真正实现一键顺控，提升倒闸操作效率的同时，降低顺控道闸操作风险，实现AI替代人工现场巡检。测控装置变电站一键顺控视频辅助确认系统测控装置变电站一键顺控视频辅助确认系统一次设备摄像机图像识别算法预置执行结果预置命令执行命令预置执行结果视频调用预置位调用预置执行结果图像识别结果第一判据预置命令变位确认算法调用执行命令第二判据2、AI在智能巡视系统中的应用案例以各类感知终端和智能设备为基础，以云端训练与边缘推理为核心，实现变电站全景监视、立体化巡视、操作确认、安全作业管控、数字孪生可视化、算法在线调优等先进功能，全面提升变电站的监视、操作、巡视、预警、决策和现场管控的智能化水平，有效支撑变电专业数字化班组的实用化应用。以各类感知终端和智能设备为基础，以云端训练与边缘推理为核心，实现变电站全景监视、立体化巡视、操作确认、