2月28日，由《经济观察报》、经观传媒共同举办的“周期新变量 科技新格局”2024数字创新峰会于北京举行。国网冀北超高压公司±500 千伏康巴诺尔换流站检修负责人李涛发表了《“人工智能+数字换流站” 赋能柔直设备智慧巡检》主旨演讲。

李涛认为，在新能源浪潮下，如何实现风光与电网的友好并网，成为电力行业面临的重要难题，而数字化与人工智能技术的融合应用为解决这一难题提供了创新思路和实践路径。

以下为演讲实录：

在新能源浪潮下，如何实现风光与电网的友好并网，成为电力行业面临的重要难题。创造了12项世界第一的张北柔性直流电网工程，给出了世界级解决方案，让“张北的风点亮北京的灯”成为了现实。持续提升张北柔直电网运行可靠性，是公司当前工作的重要任务。

面对柔直电网技术路线新颖、运行方式灵活、设备结构复杂、生产数据海量等情形，虽然我们基本完成了部分数字化改造，但现场智能化运检水平与日益复杂的生产业务需求仍然不匹配。结合近5年的运维经验，国家电网总结了三大痛点问题：一是设备生产数据贯通融合程度不足。目前换流站核心设备众多，子系统复杂，关键信息获取困难，缺乏统一的数字化管控平台；二是核心设备故障诊断能力不足。换流站运维要求高、难度大，但技术精湛的人员短缺，缺乏故障智能诊断工具；三是现场作业智能管控能力不足。换流站作业点多面广，环境复杂，传统的人工监督手段难以覆盖全站场景，缺乏智能化管控手段。

在这样的背景下，超高压公司在冀北公司专业部门的指导下，依托数字孪生技术，在冀北中都换流站搭建了国内首个柔直换流站数字平台，并遵照“一地创新，引领各地共享应用”的推广机制，在冀北地区的康巴诺尔、阜康等换流站同步应用了该项成果，具备设备数智感知、故障数智诊断、作业数智管控等应用场景。

首先，在设备数智感知方面，现场人员可利用柔直换流站数字平台，将换流站的全量信息进行监测，对核心设备的关键数据进行实时监测收集。对运维人员而言，开发了智能报表场景，将以往的人工抄数转变为平台自动取数。同时，将全站的视频管控等多项功能接入数字平台，实现了全站20多个子系统的统一信息总览，极大减轻了现场运检人员的生产压力。我们还可以在虚拟环境下实现换流站的角色漫游功能，对换流站内部开展巡视。例如，通过角色漫游走到换流变压器附近，便可查阅该设备的台账信息及实时在线数据。由于安全规定要求换流阀厅在带电情况下人员无法进入，还可以通过数字孪生的方式进入换流阀厅查看设备状态。系统上线测试以来，运维检修效率提升50%以上。

其次，在故障数智诊断方面，针对数据模型故障样本少、质量差、机理不明确等难题，国家电网与中国电科院开展合作，首创了基于数据与机理融合驱动的设备故障预警诊断模型。根据多模态数据及故障推理逻辑进行多模态大模型训练，提高了设备故障预警与诊断的准确度。例如，对柔直换流阀进行实时的状态分析、健康评估和故障诊断。以换流阀塔漏水为例进行智能诊断分析，系统根据仿真案例及实际案例，并结合当前设备运行状态自动生成4项处理方案，供运维人员选择，选择后自动生成故障分析报告。该场景上线测试以来，设备故障诊断率超90%，设备隐患发现率提升11.65%，故障研判方式由原来的专家问诊模式转变为运维人员核验模式，单次故障诊断效率较之前提升近40倍。

最后，在作业数智管控方面，基于分布式、多端协同、多目标、跨镜头、多模态融合的直流全场景数字视网膜系统，实现了设备缺陷、作业行为、环境隐患的全面智能管控。例如，我们研制了便携式军事化智能管控终端，并在2024年世界人工智能大会上进行了展示，也在《国家电网报》上进行了刊登。在现场应用中，红色框为标定的带电设备，粉色框为AI智能识别到的带电设备。当现场作业人员进入作业区域时，人员被标定为黄色框，绿色线为人员与带电设备的实时测距。当人员距离小于1.2倍的安全距离时，绿色线会变为红色线，并伴随有音响提示。我们还对特种车辆开展了作业智能管控，保障人员与车辆的安全作业，并可推广至不同电压等级的静电场景作业中。这项功能的落地应用，使现场违章压降率提升4.9%，设备复检率降低90%，检修质量显著提升。2024年，张北柔直工程单换流站年度检修时间压缩至7天，新能源输送功率正式突破360亿千瓦时。

展望未来，国家电网还将创新应用生成式AI技术，培育“既懂业务又懂交流”的数字员工。目前，我们超高压公司代表省公司参与中国电科院直流语义问答模型训练，累计训练640余次。这位数字员工一旦培养成才，将成为一位业务精湛、问必有答、实时掌握换流站动态信息的超级员工。

下一步，我们将以冀北公司数字化转型登高行动为引领，聚焦人工智能新技术推广应用，为全面实现超高压电网智慧巡检贡献我们的数字力量。