2月28日，由《經濟觀察報》、經觀傳媒共同舉辦的“周期新變量 科技新格局”2024數字創新峰會于北京舉行。國網冀北超高壓公司±500 千伏康巴諾爾換流站檢修負責人李濤發表了《“人工智能+數字換流站” 賦能柔直設備智慧巡檢》主旨演講。

李濤認為，在新能源浪潮下，如何實現風光與電網的友好并網，成為電力行業面臨的重要難題，而數字化與人工智能技術的融合應用為解決這一難題提供了創新思路和實踐路徑。

以下為演講實錄：

在新能源浪潮下，如何實現風光與電網的友好并網，成為電力行業面臨的重要難題。創造了12項世界第一的張北柔性直流電網工程，給出了世界級解決方案，讓“張北的風點亮北京的燈”成為了現實。持續提升張北柔直電網運行可靠性，是公司當前工作的重要任務。

面對柔直電網技術路線新穎、運行方式靈活、設備結構復雜、生產數據海量等情形，雖然我們基本完成了部分數字化改造，但現場智能化運檢水平與日益復雜的生產業務需求仍然不匹配。結合近5年的運維經驗，國家電網總結了三大痛點問題：一是設備生產數據貫通融合程度不足。目前換流站核心設備眾多，子系統復雜，關鍵信息獲取困難，缺乏統一的數字化管控平臺；二是核心設備故障診斷能力不足。換流站運維要求高、難度大，但技術精湛的人員短缺，缺乏故障智能診斷工具；三是現場作業智能管控能力不足。換流站作業點多面廣，環境復雜，傳統的人工監督手段難以覆蓋全站場景，缺乏智能化管控手段。

在這樣的背景下，超高壓公司在冀北公司專業部門的指導下，依托數字孿生技術，在冀北中都換流站搭建了國內首個柔直換流站數字平臺，并遵照“一地創新，引領各地共享應用”的推廣機制，在冀北地區的康巴諾爾、阜康等換流站同步應用了該項成果，具備設備數智感知、故障數智診斷、作業數智管控等應用場景。

首先，在設備數智感知方面，現場人員可利用柔直換流站數字平臺，將換流站的全量信息進行監測，對核心設備的關鍵數據進行實時監測收集。對運維人員而言，開發了智能報表場景，將以往的人工抄數轉變為平臺自動取數。同時，將全站的視頻管控等多項功能接入數字平臺，實現了全站20多個子系統的統一信息總覽，極大減輕了現場運檢人員的生產壓力。我們還可以在虛擬環境下實現換流站的角色漫游功能，對換流站內部開展巡視。例如，通過角色漫游走到換流變壓器附近，便可查閱該設備的臺賬信息及實時在線數據。由于安全規定要求換流閥廳在帶電情況下人員無法進入，還可以通過數字孿生的方式進入換流閥廳查看設備狀態。系統上線測試以來，運維檢修效率提升50%以上。

其次，在故障數智診斷方面，針對數據模型故障樣本少、質量差、機理不明確等難題，國家電網與中國電科院開展合作，首創了基于數據與機理融合驅動的設備故障預警診斷模型。根據多模態數據及故障推理邏輯進行多模態大模型訓練，提高了設備故障預警與診斷的準確度。例如，對柔直換流閥進行實時的狀態分析、健康評估和故障診斷。以換流閥塔漏水為例進行智能診斷分析，系統根據仿真案例及實際案例，并結合當前設備運行狀態自動生成4項處理方案，供運維人員選擇，選擇后自動生成故障分析報告。該場景上線測試以來，設備故障診斷率超90%，設備隱患發現率提升11.65%，故障研判方式由原來的專家問診模式轉變為運維人員核驗模式，單次故障診斷效率較之前提升近40倍。

最后，在作業數智管控方面，基于分布式、多端協同、多目標、跨鏡頭、多模態融合的直流全場景數字視網膜系統，實現了設備缺陷、作業行為、環境隱患的全面智能管控。例如，我們研制了便攜式軍事化智能管控終端，并在2024年世界人工智能大會上進行了展示，也在《國家電網報》上進行了刊登。在現場應用中，紅色框為標定的帶電設備，粉色框為AI智能識別到的帶電設備。當現場作業人員進入作業區域時，人員被標定為黃色框，綠色線為人員與帶電設備的實時測距。當人員距離小于1.2倍的安全距離時，綠色線會變為紅色線，并伴隨有音響提示。我們還對特種車輛開展了作業智能管控，保障人員與車輛的安全作業，并可推廣至不同電壓等級的靜電場景作業中。這項功能的落地應用，使現場違章壓降率提升4.9%，設備復檢率降低90%，檢修質量顯著提升。2024年，張北柔直工程單換流站年度檢修時間壓縮至7天，新能源輸送功率正式突破360億千瓦時。

展望未來，國家電網還將創新應用生成式AI技術，培育“既懂業務又懂交流”的數字員工。目前，我們超高壓公司代表省公司參與中國電科院直流語義問答模型訓練，累計訓練640余次。這位數字員工一旦培養成才，將成為一位業務精湛、問必有答、實時掌握換流站動態信息的超級員工。

下一步，我們將以冀北公司數字化轉型登高行動為引領，聚焦人工智能新技術推廣應用，為全面實現超高壓電網智慧巡檢貢獻我們的數字力量。