張曄

1月5日，我國首個全息數(shù)字電網在江蘇建成。通過采集輸變電設施的物理數(shù)據(jù)，技術人員在網絡云端構建了一個數(shù)字孿生電網，全面提升了電網的智慧運檢水平。這也是世界上首次對億千瓦級負荷大電網進行全息數(shù)字化呈現(xiàn)。

據(jù)悉，這張?zhí)摂M電網覆蓋了10萬公里架空輸電線路、28萬座輸電桿塔以及地形地貌地物等數(shù)據(jù)，將真實電網在數(shù)字空間以數(shù)字孿生的方式，一比一三維立體還原和數(shù)字化全景呈現(xiàn)。國網江蘇省電力有限公司運用三維激光點云采集、數(shù)字高程模型、高精度測繪等技術，為每一條線路、每一座桿塔、每一個部件都賦予了專屬的三維坐標，定位精度達到厘米級。

實現(xiàn)無人巡檢與智能管控

“每一座桿塔都設有20個以上無人機巡檢點位，通過航跡自動規(guī)劃、一鍵自主飛行、全程實時監(jiān)控、遇險自動規(guī)避等功能，無人機可實現(xiàn)全自動巡檢作業(yè)，全程無須人工操作?！苯K方天電力技術有限公司副總經理姜海波介紹，全息數(shù)字電網相當于給整個江蘇電網裝上了“千里眼”，能夠引導巡檢作業(yè)人員足不出戶，即可實時掌握無人機的適航區(qū)域、飛行軌跡、被檢設備、巡檢影像等現(xiàn)場實際工況，完成一座鐵塔的全面巡檢僅6分鐘，比人工操作無人機巡檢耗時減少一半，效率比傳統(tǒng)人工巡檢提升4到6倍。

在國網江蘇電力無人機巡檢管控中心的大屏上，可見當前正在作業(yè)的無人機，其飛行軌跡、飛機狀態(tài)、拍攝畫面都可以在數(shù)字電網中實時展現(xiàn)、動態(tài)跟蹤。巡檢無人機還嵌入了電力北斗地圖導航和前端識別模塊，巡檢作業(yè)結束后，圖片會自動上傳至管控平臺，并通過人工智能算法對圖像進行精準識別，可以及時發(fā)現(xiàn)指甲蓋大小的螺帽裂紋等細小缺陷。

“依托全息數(shù)字電網，江蘇電網已經實現(xiàn)大規(guī)模無人機巡檢協(xié)同應用與智能管控，可以支持上千架無人機同時作業(yè)，全年自動巡檢作業(yè)量超過52萬架次，提前發(fā)現(xiàn)消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬處，嚴重缺陷發(fā)現(xiàn)率提升3倍，每年可以節(jié)約電網運維成本約2億元。”國網江蘇省電力公司設備部副主任吳強介紹。

通過加載氣象、空域等信息，數(shù)字電網還可以高度仿真和預測臺風、覆冰等極端情況下的電網運行環(huán)境。在數(shù)字電網的工況模擬模塊中，只要同步風速、風向、溫度、導線直徑等基礎數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就會結合歷史數(shù)據(jù)，通過模型算法以三維圖像形式直觀展示線路狀態(tài)，各類風險隱患會用不同顏色的警示圖標標出，為電網細化防災減災、災后恢復的預案措施提供準確依據(jù)。

數(shù)據(jù)+算力+算法打造智慧電網

當前正處于迎峰度冬的關鍵時期，江蘇電網的最大用電負荷已超過1億千瓦，今冬用電負荷最高或將達到1.12億千瓦。全息數(shù)字電網的全面建成，可將電網故障的處理時間再縮短約10%。

“如果說數(shù)字電網是數(shù)字能源的現(xiàn)代化底座和數(shù)據(jù)‘骨架，那么人工智能技術就是它的‘眼睛，AI算法分析技術則是‘大腦?！眳菑娬f，在“數(shù)字中國”戰(zhàn)略引導下，數(shù)字科技加速了電網信息化建設進程，“數(shù)字新基建”項目不斷在電網運營管理中落地。通過“數(shù)據(jù)+算力+算法”，全息數(shù)字電網實現(xiàn)了虛擬電網與現(xiàn)實電網的深度感知交互與雙向智慧控制，真正做到足不出戶而現(xiàn)場可觀、可測、可控，極大提升電網智慧運營水平。

同時，全息數(shù)字電網是我國新型電力系統(tǒng)建設的重要試點，將推動電力系統(tǒng)的加速轉型升級，為我國乃至全世界通過數(shù)字技術提升系統(tǒng)安全運行水平貢獻了新的技術方案。

據(jù)悉，目前國網江蘇電力正在積極擴展全息數(shù)字電網在規(guī)劃設計、基建管理等更多領域的應用，并將帶動裝備制造、人工智能、地圖導航、5G通信、數(shù)據(jù)服務、自動駕駛、儲能充電等跨越式發(fā)展。