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讓輸變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估更智能更精準(zhǔn)

國(guó)家電網(wǎng)報(bào)發(fā)布時(shí)間:2021-03-30 08:30:45  作者:張勁 文/攝

  在山東電力科學(xué)研究院,有一支由“輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)及大規(guī)模應(yīng)用”課題帶頭人楊祎牽頭組建的攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)。他們堅(jiān)持創(chuàng)新,不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,自主研發(fā)輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的智能高效感知、主動(dòng)準(zhǔn)確預(yù)警和實(shí)時(shí)精準(zhǔn)評(píng)估。

  3月24日,山東電力科學(xué)研究院技術(shù)人員鄭文杰在輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)上查看某500千伏主變壓器實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和綜合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)。今年1月,該系統(tǒng)準(zhǔn)確預(yù)警了這個(gè)主變壓器油中溶解氫氣含量增長(zhǎng)異常。當(dāng)時(shí),鄭文杰及時(shí)通知山東電力檢修公司。該公司聯(lián)合山東電科院和廠家多方會(huì)診后,在該主變壓器上加裝了綜合監(jiān)測(cè)裝置,縮短了離線油色譜監(jiān)測(cè)周期,并持續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)。目前設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定。

  輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)由山東電科院楊祎攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā),可利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)深度挖掘分析設(shè)備狀態(tài)信息,推動(dòng)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、診斷和預(yù)測(cè)更智能更精準(zhǔn)。2017年4月上線至今,該系統(tǒng)已發(fā)現(xiàn)700多例變電設(shè)備重大隱患、1.5萬余例線路通道隱患。

  柔性團(tuán)隊(duì) 攻堅(jiān)更有活力

  為進(jìn)一步拓寬立項(xiàng)渠道,推動(dòng)人人有課題、有項(xiàng)目、有成果,山東電科院堅(jiān)持“支撐為本、創(chuàng)新為魂”,搭平臺(tái)、精培育、強(qiáng)隊(duì)伍,建立以項(xiàng)目帶動(dòng)的跨專業(yè)協(xié)同研發(fā)機(jī)制,組建柔性團(tuán)隊(duì)聯(lián)合創(chuàng)新。

  2015年年初,山東電科院作為“輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)及大規(guī)模應(yīng)用”課題具體實(shí)施單位,組建了涵蓋變電、輸電、信息與軟件開發(fā)多個(gè)專業(yè)的技術(shù)攻關(guān)小組。該課題帶頭人楊祎,牽頭組建了一支攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì),將輸變電組的專業(yè)需求轉(zhuǎn)化為各類算法流程,帶領(lǐng)軟件開發(fā)組實(shí)現(xiàn)各類算法和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用。

  輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)的核心功能是對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、差異化評(píng)價(jià)。“當(dāng)時(shí),我們?cè)谌绾伍_展差異化評(píng)價(jià)問題上摸索了很久也找不到頭緒。最終,楊祎提出了針對(duì)每臺(tái)設(shè)備的每個(gè)狀態(tài)量,也就是表征量,建立同時(shí)間維度下的各類狀態(tài)信息寬表,最終實(shí)現(xiàn)同一設(shè)備不同時(shí)期、同一時(shí)期不同設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。”楊祎攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)成員白德盟回憶道。

  楊祎攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)在研發(fā)設(shè)備發(fā)熱、局放缺陷識(shí)別預(yù)警時(shí),碰到了預(yù)警特征量提取困難的問題。大家提出了很多方案但都不能有效解決問題,楊祎就組織大家開展“頭腦風(fēng)暴”。最終,團(tuán)隊(duì)成員林穎博士提出了基于深度學(xué)習(xí)的圖像智能自動(dòng)識(shí)別解決思路。順著這個(gè)思路,大家紛紛補(bǔ)充,很快就找到了明確的方向。

  最終,在大家共同努力下,輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了7類設(shè)備紅外圖像的本體、散熱片、套管等主要部位的識(shí)別分區(qū),準(zhǔn)確率達(dá)到93.8%,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)特高頻局放圖譜放電類型的智能辨識(shí),準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上。

  融合實(shí)踐 攻堅(jiān)更有力度

  對(duì)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估類似于醫(yī)生對(duì)人體健康狀態(tài)的診斷。輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)要將輸變電設(shè)備運(yùn)行、運(yùn)維和氣象等多時(shí)間維度、多空間維度的狀態(tài)信息進(jìn)行集成融合,分析和挖掘數(shù)據(jù)深層次關(guān)聯(lián),從而發(fā)現(xiàn)輸變電設(shè)備的潛在隱患。

  楊祎攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)的成員大部分是計(jì)算機(jī)、信息專業(yè)畢業(yè),研發(fā)初期,他們的電力知儲(chǔ)備很有限。可面對(duì)輸變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估這個(gè)攻關(guān)方向,不懂得電力知識(shí)就會(huì)寸步難行。

  “那時(shí)候,團(tuán)隊(duì)成員利用業(yè)余時(shí)間惡補(bǔ)電力知識(shí)。為了了解輸變電設(shè)備外部及內(nèi)部結(jié)構(gòu),團(tuán)隊(duì)先后到山東電工電氣集團(tuán)有限公司、山東泰開電器有限公司等設(shè)備制造廠家學(xué)習(xí)?!眻F(tuán)隊(duì)成員李程啟說。他們除了要了解輸變電設(shè)備,還要了解各類監(jiān)測(cè)裝置。因此,他們還到相關(guān)廠家學(xué)習(xí)各類狀態(tài)量的具體監(jiān)測(cè)原理。摸清這些基本構(gòu)造和原理之后,他們才能一針見血地發(fā)現(xiàn)問題,然后以自己的專業(yè)優(yōu)勢(shì)去攻克難題。

  最終,輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備狀態(tài)的智能高效感知、主動(dòng)準(zhǔn)確預(yù)警和實(shí)時(shí)精準(zhǔn)評(píng)估,推動(dòng)了電網(wǎng)運(yùn)檢技術(shù)的發(fā)展。這是一個(gè)從無到有、從有到多、融合發(fā)展的過程。

  創(chuàng)新激勵(lì) 攻堅(jiān)更有動(dòng)力

  目前,輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)已累計(jì)接入14萬臺(tái)(條)輸變電設(shè)備的1.9萬億條數(shù)據(jù),具備110千伏及以上輸變電設(shè)備狀態(tài)智能感知、異常主動(dòng)預(yù)警、缺陷智能識(shí)別、狀態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)估等功能。今年1月,“輸變電設(shè)備狀態(tài)大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)及大規(guī)模應(yīng)用”課題獲得國(guó)家電網(wǎng)有限公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

  這也是山東電科院激發(fā)“雙創(chuàng)”活力,開展聯(lián)合創(chuàng)新的一項(xiàng)成果。2020年,山東電科院在加快人才培育方面推出了一系列舉措,激勵(lì)員工立足崗位創(chuàng)新創(chuàng)效,提高員工自主創(chuàng)新能力。

  山東電科院組建了高端專家人才庫,搭建人才引進(jìn)、使用、交流平臺(tái),為項(xiàng)目立項(xiàng)、研發(fā)攻關(guān)、成果鑒定等提供全方位智力支持。

  “這對(duì)于我們攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)很有幫助。項(xiàng)目成果進(jìn)行科技成果鑒定時(shí),院里邀請(qǐng)了中國(guó)科學(xué)院院士陳維江作為鑒定委員會(huì)主任委員。這讓成果的認(rèn)定結(jié)論更有權(quán)威性?!睏畹t說。

  此外,山東電科院還完善了“職務(wù)、職員、人才”三通道激勵(lì)體系,建立了以創(chuàng)新能力、成果質(zhì)量、業(yè)績(jī)貢獻(xiàn)為導(dǎo)向的“專業(yè)技術(shù)人才評(píng)聘機(jī)制”,實(shí)行“一人一冊(cè)”跟蹤培養(yǎng);加強(qiáng)政策激勵(lì),實(shí)現(xiàn)崗級(jí)能升能降、收入能增能減,充分激發(fā)了員工的創(chuàng)新積極性。

  在這樣的激勵(lì)下,楊祎攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)干勁十足。目前,他們正在研究借助數(shù)字孿生技術(shù)開展設(shè)備全景運(yùn)維檢修,并推動(dòng)成果盡快落地應(yīng)用。

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