谢志义:5G和AI在电力转换的智能管理中仍有进步的空间

随着城市化进程的发展，人口不断的增长，对能源的需求也越来越大。但是，在许多地方，当前的电力系统并不是为了促进多种能源而建立的，特别是可再生能源。

一些公司转向不同的智慧城市计划，并引入了“智能电网”。它主要由人工智能和5G连接来带动。

深圳是最早采用智能电网的城市之一。该市供电局与华为合作，共同研究和开发电力行业新技术的应用。借助AI作为未来智能电网的大脑，这也将这些创新变为现实。

人工智能可提高效率近80倍

深圳还有一个问题要解决，对其数十年历史的电网进行实时检查，深圳供电局（SPSB）必须找到解决方案。

“我们的统计数据表明，由一名普通的线路检查员在30年内检查的路线等于赤道的长度，”该局传动管理研究所所长魏谦虎说。

现在，SPSB运营着3900公里的架空线（110 kV或以上）以及大约7700个独立的电杆和电塔。这些生产线和设备遍布深圳，并且大多数运行在山区。手动检查需要大量的人力，在严酷的室外操作条件下运行起来通常会带来危险。

该局于2013年首先使用最新技术引入了在线监视系统，有巨大的改进，但系统内部仍然存在技术限制。视觉数据被送回手动分析，这并没有使流程效率很高。

华为凭借其在AI和其他技术方面的专业知识，为该局开发了智能检查系统。它与华为Atlas 200 AI加速模块一起运行，并使用AI推理算法在本地分析图像和视频，从而可以快速警报响应。

由Ascend驱动的AI处理器部署在所有输电杆和输电塔以及无人机在线监控的摄像头中，该系统可以有效地识别出五个典型的潜在风险以及七个主要的杆塔故障。

这种检查模式主要使用智能系统分析，如果加上人工判断，则可以将最初的20天现场检查时间缩短到只有两个小时，提高了80倍。

变电站智能检查机器人

SPSB的500 kV变电站于2002年启动，是深圳的第二个500 kV变电站，具有四个主要变压器。变电站的检查工作通常很复杂，在夏季，其负荷在高峰时段可达到最大容量的80％。

“夏季，深圳的电力需求激增，极大地加强了我们的运维工作。现在，5G和AI帮助我们简化了运维工作。” 变电站所长谢志义表示，他认为5G和AI在电力转换的智能管理中仍有很大进步的空间。

在使用5G和AI之前，例行检查非常耗时，艰巨，通常在晚上进行。对于正常的电源，必须在清晨进行大范围的停电和大修。多个变电站的故障使检查员来回走动甚至需要做更多的工作。

现在，得益于高速，低延迟和大带宽的连接性，受支持的5G智能检查机器人可以完成此任务。机器人将图像设备的功率和红外温度数据实时传输到控制中心。

然后，智能分析平台使用边缘计算和AI视频识别来收集数据，例如仪表读数，设备温度，位置和开关状态，以检测故障和风险，并快速生成警报。

因此，无人值守的智能运维有助于将变电站的例行检查效率提高近三倍。

5G上的快速传输，提供差分保护

配电网络的差分保护可以极大地减少受电网故障影响的区域，并尽早消除故障，从而实现断电的“零感知”。

该机制将需要保护的每个电气设备分类为连接节点。通常，每个设备的电气输入和输出电流应相同。否则，设备被认为是有故障的。然后，自动控制器会尽快切断故障设备的电源，以保护其他设备不受影响，并避免因连锁反应而导致电源故障。

为了实现差动保护，自动控制器需要比较电路两端的电流。电流以光速运行，这意味着差动保护的延迟要求很高。

传统的4G连接被认为是缓慢的，因此在4G时代必须使用光纤来实现差动保护。但是，其大规模部署非常耗时，成本高并且容易受到外部损害。

该解决方案是5G，这归功于其不到15毫秒的低延迟以及出色的速度和带宽。

创新使许多家庭更便利

南玻集团为超过一百万平方公里的地区供电，覆盖人口超过2.54亿。智能电网在各种情况下都特别有效，例如新能源与电网连接，灵活的大型电网互连，多用户供需平衡以及信息技术与电力系统之间的交互连接。

5G和AI等新技术的创新应用正在帮助电力行业优化供电，智能地照亮数千个家庭。

这是9月23日至26日在上海举行的第五届HUAWEI CONNECT中讨论的富有远见的解决方案之一。工业精英和技术专家，以及客户和合作伙伴，就如何在华为的支持下实现不同的数字化转型进行了分享。
责任编辑:tzh

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