【南方电网_余江_】2024数智赋能继电保护远程运维实践报告_26页_6mb

数智赋能继电保护远程运维实践总结

核心内容

本文件围绕南方电网公司继电保护远程运维实践展开，重点阐述了数智技术在提升运维效率、保障电网安全运行中的应用与成效。通过远程运维、安全控制、数智赋能场景和弹性架构四大板块，系统性地介绍了如何利用数字化和智能化手段优化继电保护运维模式，实现人员、业务、系统的集约化管理。

主要观点

1. 工作背景

• 新质生产力需求：为响应国家发展战略，加快形成新质生产力，推动继电保护运维向高水平科技自立自强发展。
• 传统运维模式难以为继：人工现场运维存在效率低、质量不稳定、交通风险大等问题，难以适应电网规模扩大和无人值班站的发展。
• 新型电力系统发展需求：随着新能源大规模接入，电网运行方式更加复杂，对定值动态适应性和系统级控制能力提出更高要求。
• 供电可靠性提升需求：一次设备远程业务需二次系统配合，提升供电可靠性需实现一二次协同运维。

2. 推进情况与成效

• 控制效率提升：2022年开展二次远方投退软压板超24万次，修改定值2.3万次，减少现场派工次数，无效工作耗时下降超80%。
• 监视与巡视成效显著：通过软报文分析，实现深层次缺陷识别，2022年发现超千起隐患，台风期间完成16座500kV变电站特巡特维。
• 远程维护初见成效：保护远方不停电传动、远程维护等技术已试点应用，有效减少停电时间与运维工作量。
• 检修策略优化：通过远方监视与维护，减少现场定检频次与内容，110kV保护设备定检工作量减少约26%。

关键信息

3. 数智赋能场景

场景1：挂牌机制

• 目标：通过“源头治理控增量”与“主站强化优存量”双机制，减少无效信息上传，优化主站信息处理能力。
• 信息来源：二次设备检修信息、一次设备运行状态、检修单信息等。
• 技术手段：结合人工智能求解器，实现状态识别与挂牌管理。

场景2：行为辨识

• 目标：识别保护设备检修状态与现场操作行为，减轻监盘压力。
• 技术手段：利用人工智能模型对信号进行匹配与推理，识别出非正常操作行为。
• 成效：通过行为辨识，实现对保护设备状态的综合判断，为作业监督提供数据支撑。

场景3：隐患辨识

• 目标：从录波数据和告警信息中识别设备隐患，提升运行分析能力。
• 技术手段：采用人工智能算法进行特征提取与异常识别，如断路器二次回路异常、CT饱和、极性错误等。
• 应用实例：
  • 智能终端24V异常告警：经核查为DIO插件异常。
  • 过程层交换机缺陷：某厂家交换机逻辑缺陷导致GOOSE报文丢帧、断链。
  • 直流电源异常：110kVCF站智能录波器频繁启动，原因为正电77V、负电-38V。
• 成效：已发现上千起现场隐患，涵盖通信、电源、接线、插件等多个方面。

场景4：电力大模型

• 目标：构建保护智能问答智能体，辅助缺陷定位与运维指导。
• 技术手段：基于“大瓦特”电力行业大模型，进行LoRA微调与适应性评测。
• 应用实例：实现保护基础知识问答、缺陷识别、消缺指导等功能。
• 成效：减少重复进场，提升运维效率与智能化水平。

系统架构与安全控制

4. 弹性架构

• 目标：支撑大规模集约运维，提升系统灵活性与可维护性。
• 技术手段：应用领域驱动设计、数据解耦、微服务化等技术，构建高弹性架构。
• 优势：实现新增功能快速融入、在运功能快速迭代。

安全控制

• 本质安全防护体系：涵盖人的安全可靠性、物的安全可靠性、系统的安全可靠性、管理规范与持续改进。
• 立体防护体系：包括基础设施安全、体系架构安全、系统体系安全、可信安全免疫、安全应急措施与全面安全管理。
• 防护体系建设原则：确保管理无漏洞、操作无事故、软件无缺陷、设备无隐患、网络通信无透。
• 远方修改定值技术：基于DL/T860规约，增加文件化校核、运行定值预备区等机制，提升定值修改的安全性与可靠性。
• 双授权机制：通过继电保护远方控制授权网关，实现操作对象的授权控制，防止恶意指令导致系统崩溃。

总体目标

• 实现大规模集约运维，涵盖人员、业务、系统、职能与责任的集约化管理。
• 二次综合枢纽四大核心业务：设备监视、远方操作、运行分析、作业监督。
• 以支撑调度运行与专业管理为核心，推动运维向智能、高效、安全方向发展。

总结

南方电网公司通过数智赋能手段，显著提升了继电保护远程运维的效率与安全性。在传统运维模式难以适应电网发展需求的背景下，远程运维与数智技术的结合成为提升供电可靠性、实现系统级控制的关键。通过挂牌机制、行为辨识、隐患辨识、电力大模型等场景，构建了高弹性、智能化、安全可控的运维体系，为未来新型电力系统的建设提供了有力支撑。