
在山火监测预警、电网覆冰监测、无人机自主巡检等方面,四川电科院深化应用“电网一张图”,提升电网防灾减灾与线路运维质效,并持续开展数据治理、功能优化工作,让“电网一张图”更好用更实用。
“山火监测预警:监测发现凉山州西昌市佑君镇发生山火,距离受影响线路928米……”3月5日5时,国网四川超高压公司西昌分部线路运维和管理人员收到了一条山火预警短信。这条详细说明起火点到线路准确距离等信息的短信,由国网四川省电力公司电力科学研究院生产管控系统发出。该系统是四川电科院基于“电网一张图”开发的业务系统之一,可以智能分析山火、雷电等对重点线路的影响。
四川电科院是国网四川电力“电网一张图”建设运营技术支撑单位。近年来,四川电科院牵头开展“电网一张图”数据治理优化提升、功能迭代升级等工作,推进“电网一张图”在电网防灾减灾、线路智能运维等工作中深化应用,助推电网业务数字化、智能化转型升级。
规范开展数据治理,让“电网一张图”更好用更实用
数据质量是“电网一张图”深化应用的前提,而数据治理是提升数据质量的重要手段。2023年年底,四川电科院牵头开展“电网一张图”数据治理,进一步提升数据质量。
四川电科院技术团队与国网四川电力各专业部门对接沟通,梳理各专业在数据治理工作中存在的问题,形成问题清单,在此基础上明确411条数据治理规则并将其内嵌在“电网一张图”中。技术团队还开发了治理校验工具,可以根据各专业实际需求个性化设置治理规则,应用分析算法精准查找问题数据。
治理校验工具与“电网一张图”、电网资源业务中台的数据同源维护工具数据链路贯通,实现了发现问题、治理问题、结果呈现“一键操作”。此前,省公司专业部门发现问题数据后,要给相关单位专业部门派发数据治理需求工单,由相关单位专业部门核查问题根源,再开展数据治理。而治理校验工具可以精准确定问题项,通过电网资源业务中台的数据同源维护工具直接治理,且治理结果会在“电网一张图”上实时呈现,大幅提升了数据治理效率和质量。
此外,针对图形拓扑类数据问题,技术团队应用人工智能技术构建模型,排查出上千张问题数据图片并进行数据标注。利用标注后的数据,技术团队开展模型训练,使模型能够精准识别杆塔位置重叠等5类问题。
线路覆冰实时监测,融冰除冰“有数可依”
受地理位置、地形和气候条件等因素影响,四川电网部分线路区段在冬季易出现覆冰,给电网安全运行带来挑战。近年来,国网四川电力通过在易覆冰线路区段加强在线监测装置布点等措施提升线路防覆冰水平。
2024年,四川电科院技术团队提出基于动态神经网络和线性时间序列的混合预测算法,构建融合历史覆冰数据、导线实时拉力、局地气象特征、地形地貌等因素的深度神经网络模型,实现覆冰趋势动态预测。
在此基础上,技术团队依托“电网一张图”构建了覆冰监测预警应用场景,实时开展全省微地形、微气象区域的542套导线拉力监测装置数据汇集分析,为易覆冰线路区段分析、同走廊线路冰情评估、微地形微气象分析等提供支撑。
覆冰监测预警应用场景融合输电线路可视化数据、无人机飞巡数据、气象实况和预报数据等多源数据,内嵌针对不同区域、不同线路和杆塔的覆冰厚度计算模型,可以自动计算覆冰厚度并发布告警信息,助力融冰除冰精准决策。
该应用场景自2024年11月上线以来,累计发布覆冰预警信息522条,针对26条输电线路覆冰情况发布融冰除冰建议102次。
路线和点位提前设定,无人机自主巡检更高效
3月3日,在遂宁220千伏杨双线巡检现场,自主巡检无人机根据“电网一张图”三维图层上提前设定的飞行轨迹和拍照点位,准确完成了飞巡和定点拍照。无人机拍摄的照片自动编号回传,智能识别出的缺陷也被自动记录。
“我们只需要在三维图层上提前设定好路线和点位,无人机就能自主巡检,而且速度快、质量好、安全性高。”遂宁供电公司输电检修专业员工马万里说。
2023年以来,国网四川电力充分调研业务需求、技术现状和应用前景后,在“电网一张图”上构建了三维图层,以更好满足无人机自主巡检等业务需求。
在实际应用中,四川电科院技术团队发现三维图层中设备模型位置与部分杆塔实际位置不符。技术团队应用图像识别技术识别出位置错误杆塔附近的杆塔基础位置,构建坐标纠偏模型,分析杆塔实际位置,修正了设备模型坐标的数据误差。
技术团队还建立了统一的数据验收标准和质检机制,构建了通用服务集群,实现了三维数据标准化、规范化采集。目前,“电网一张图”三维图层已在国网四川电力自主巡检无人机航迹规划等工作中广泛应用。
除了电网防灾减灾和无人机自主巡检,国网四川电力在营销服务、发展策划等专业领域深化应用“电网一张图”,全面提升业务质效。截至目前,该公司已依托“电网一张图”实现1315座电厂、2.7万户光伏用户、6646座充电站、60.1万台充电桩、5.6万条电缆通道等静态数据“上图纳管”,汇集25.6万个电网设备3088万条实时量测数据。
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