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【特别策划·实践】智芯:创新攻关 科技赋能

发布时间:2023-07-21
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  刘玉兴 蔡雨露

  近期,随着全国气温不断攀升,空调用电负荷快速增长,局部地区高峰时段供需出现偏紧。面对迎峰度夏考验,各种智能科技产品为电网设备安全运行筑起一道防线。北京智芯微电子科技有限公司落实国家电网有限公司迎峰度夏电力保供要求,勇立科技潮头,坚持创新驱动,加强科技研发投入,加大力度开展自主可控基础技术研究和核心技术攻关,在输电、变电、配电、用电等环节为电网迎峰度夏增添助力,坚决保障电网安全稳定运行。 

  精“芯”监控预警

   为输电线路安上“千里眼”

  输电线路是电网的重要组成部分。入夏以来,安徽省淮南市持续高温湿热天气,全社会用电量和用电负荷节节攀升,对输电线路安全运行提出更高的要求。

  “有了人工智能摄像头这双‘千里眼’,我们通过后台主站就能实时查看输电线路周边情况,有效提高了线路运维效率,为我们今年迎峰度夏提供了重要保障,我们安心多了。”5月25日,淮南供电公司运维人员付恒谈起人工智能摄像头的作用时说。

  过去,运维人员通过人工巡检输电线路查找隐患,这种方式效率低、耗时长,特别是在迎峰度夏期间,运维人员的工作量会非常大。2月,智芯公司基于“猎鹰”系列人工智能芯片研发的人工智能摄像头成功应用于输电线路运维。该产品不仅可以及时发现各类安全隐患,还能有效减轻运维人员巡检压力,节省运维成本

  在性能提升方面,与普通摄像头相比,智芯公司研发的人工智能摄像头可在增加拍摄频次的同时减少上传次数,拍摄间隔从30分钟压缩到5分钟,设备功耗降低了33.3%,网络流量降低了75%,隐患预警率提升了77.8%,达到了降低装置功耗、降低网络流量、提升隐患预警实时性的效果。

  “猎鹰”系列人工智能芯片集图像视频编解码、AI加速和安全于一体,算力可达4T,可实现对施工机械碰线、导线异物等5大类14小类故障的智能监测,典型隐患识别率超过90%。同时,该芯片还能辅助进行智能除霾、空间测距、智能分析等,实现设备隐患看得见、看得清和看得懂。

  目前,基于“猎鹰”系列人工智能芯片的人工智能摄像头已批量生产,并在国网山东、浙江、安徽电力等10家省公司的输电运检一线应用。

  匠“芯”实时监测

  为变电站装上“顺风耳”

  变压器等电力设备运行时会产生大量声学信号。当设备出现异常时,声纹会随之改变。如何精准定位设备异常声响位置,提高监测效率?智芯公司采用科技手段辅助开展变电站设备运维。4月,由智芯公司应用边缘计算、人工智能、声纹识别等技术研发的智声诊断仪在甘肃电网750千伏兰州东变电站投入使用。

  “智声诊断仪就好比我们的‘顺风耳’。用上它后,我们能够快速精确定位变压器异响源,运维变压器更智能了,日常巡检也更高效了。”750千伏兰州东变电站运维人员介绍道。智声诊断仪成了保障750千伏兰州东变电站安全稳定运行的新利器。

  智声诊断仪通过集成多种变压器故障诊断算法和模型,可快速识别判断变压器故障,进一步提高变压器运行状态在线监测和主动预警能力。同时,该产品通过实时上传故障信息,对变压器进行远程运维、监测及操作,实现变电站无人值守。智声诊断仪能够帮助运维人员灵敏捕捉、识别设备运行中细微的声音变化,在减少人力投入的同时大大提升了巡检的整体效率。目前,该产品已在国网甘肃、河北、江苏电力等省公司试点应用。

  智芯公司的智能科技产品矩阵已成为变电领域不可或缺的一部分。今年夏季,河南地区出现了持续高温天气,电网负荷居高不下。为保障特高压换流站将西部清洁能源稳定输送到中部地区,智芯公司研发了基于智能感知技术的温湿度传感器、水浸传感器、局放监测传感器等10余款产品。这些产品在特高压中州换流站运维工作中大显身手,实现对温度、湿度、异常放电、电流等关键参数的精准监测,能够更有力地保障迎峰度夏期间电网设备可靠运行。

  专“芯”边缘智能

   为台区配置“最强大脑”

  大面积、持续高温天气情况下,各地配电网负荷持续快速增长,各区域负荷特征存在较大差异,同时越来越多的分布式电源接入配电网,配电网运行管控面临新的挑战。

  为更好应对这一挑战,让电网以最佳状态应对夏季负荷高峰,智芯公司于3月份在青海省开展了配电物联网项目建设。项目实施后,智芯公司项目经理李晨每天奔波于西宁市城东区、城北区的项目现场之间,忙得不可开交。

  “虽然每天工作很辛苦,但是看到台区终端设备正常运转后,我真的很高兴。”李晨说。他口中的“终端设备”就是智芯公司基于自主研发的主控、计量、安全等芯片和“枢纽”操作系统打造的台区智能融合终端。青海配电物联网项目构建了以台区智能融合终端为核心的低压配网一体化管控体系,实现低压设备状态全管控。台区智能融合终端被运维人员形象地称为配电网的“最强大脑”。

  配电物联网解决方案综合运用了集成体域网通信模组的智慧开关、AI可视化监拍、光伏并网开关等基于智芯公司系列芯片、模组的衍生产品,可实现低压台区全面监测。这些衍生品应用于生产后,不仅降低了人力运维成本,还增强了光伏并网接入能力,促进光伏发电量就地平衡消纳,切实提升配网智能化水平和运行效率,保障了迎峰度夏期间配电网线路设备可靠运行。

  “截至6月中旬,配电物联网项目的设备安装调试工作已完成一半,配电物联网建设和应用已具备一定规模。”李晨说。

  入夏以来,青海省高温酷暑天气不断。随着配电物联网项目建设的深入推进,将有更多内置高算力芯片的设备在迎峰度夏中发挥重要作用,为持续支撑青海电网安全运行态势夯实基础。

  目前,配电物联网解决方案已在青海西宁、海东、海北等供电公司落地应用。台区智能融合终端已在公司系统内实现百万级部署应用。