當(dāng)前，我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)正在向縱深發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度精準(zhǔn)性、生產(chǎn)運維智能化、應(yīng)急處置時效性等要求不斷提升。空間信息技術(shù)以全域感知無死角、廣域協(xié)同高效率的獨特優(yōu)勢，展現(xiàn)出在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景與實踐價值。
從衛(wèi)星遙感的全域監(jiān)測，到無人機(jī)的立體巡檢;從數(shù)字孿生的精準(zhǔn)仿真，到多源數(shù)據(jù)的智能處理，目前我國電力空間信息技術(shù)體系已初步建成。但與此同時，這一技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用也暴露出一定問題，數(shù)據(jù)傳輸和處理效率低、無人設(shè)備載荷和智能化要求高、“產(chǎn)學(xué)研用”脫節(jié)的難題困擾電力空間信息技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。
技術(shù)推廣持續(xù)加速
國網(wǎng)電力空間技術(shù)有限公司數(shù)據(jù)中心副主任王佳穎介紹，空間信息技術(shù)利用空天平臺搭載傳感器，對目標(biāo)空間環(huán)境開展實時、多源的信息感知，綜合利用網(wǎng)絡(luò)通信、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)，開展對空天數(shù)據(jù)的一體化處理、分析和應(yīng)用，是多個領(lǐng)域進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警和應(yīng)急處置的重要技術(shù)手段，相對于地基方式具有天然優(yōu)勢。
近年來，衛(wèi)星技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用不斷推廣;低空經(jīng)濟(jì)增長迅速背景下，飛行器向電動化、無人化、智能化方向迅速演進(jìn);搭載在空天平臺上的相機(jī)、雷達(dá)也向高效能、小型化、多任務(wù)的方向快速發(fā)展。底層相關(guān)技術(shù)的快速演進(jìn)，帶動了空間信息技術(shù)的爆發(fā)式增長，規(guī)模化技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐漸形成，讓空間信息技術(shù)在各行各業(yè)中的深度應(yīng)用成為可能。
IEEE PES電力系統(tǒng)通信與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)委員會(中國)主席王繼業(yè)指出，電力是空間信息技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用的重要領(lǐng)域。“電力系統(tǒng)點多面廣、要素眾多、系統(tǒng)復(fù)雜，電力空間信息技術(shù)可以實現(xiàn)物理電網(wǎng)在數(shù)字空間的精準(zhǔn)映射、狀態(tài)同步，支撐業(yè)務(wù)在數(shù)字世界中進(jìn)行預(yù)測、仿真、決策等。”
王佳穎表示，當(dāng)前空間信息技術(shù)對電網(wǎng)運行和發(fā)展的支撐能力正逐漸顯現(xiàn)。“電力空間信息技術(shù)在新能源的出力預(yù)測、負(fù)荷側(cè)精細(xì)化管控、災(zāi)害預(yù)警、數(shù)字孿生等多個場景都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。不過，這一技術(shù)的引入也對電網(wǎng)空天感知的覆蓋能力、空間信息處理與分發(fā)的時效性、空間數(shù)據(jù)管理與安全機(jī)制提出了更高要求。”
落地電力場景
“從衛(wèi)星遙感的全域監(jiān)測到無人機(jī)的立體巡檢，從數(shù)字孿生的精準(zhǔn)仿真到多源數(shù)據(jù)的智能處理，我國已構(gòu)建起覆蓋‘天基—空基—地面’的電力空間信息技術(shù)體系。”國網(wǎng)電力空間技術(shù)有限公司總經(jīng)理孫大雁表示，這一體系正全面支撐新型電力系統(tǒng)在調(diào)度運行、生產(chǎn)運維、應(yīng)急處置、數(shù)字化建設(shè)等核心領(lǐng)域的變革。
王佳穎表示，在空天地一體化電網(wǎng)信息感知與傳輸技術(shù)領(lǐng)域，國網(wǎng)電力空間技術(shù)有限公司已整合141顆遙感衛(wèi)星資源，實現(xiàn)跨平臺協(xié)同調(diào)度，有力支撐輸電通道管控、毫米級地質(zhì)形變監(jiān)測和災(zāi)害預(yù)警，近期在西藏定日地震災(zāi)情監(jiān)測、河北承德和北京密云水災(zāi)監(jiān)測上發(fā)揮重要作用。在低空領(lǐng)域構(gòu)建起“直升機(jī)+中大型無人機(jī)”的立體巡檢網(wǎng)絡(luò)，完成青藏高原四大聯(lián)網(wǎng)工程骨干網(wǎng)架航空巡檢100%全覆蓋。
北京煜邦電力技術(shù)股份有限公司(以下簡稱“煜邦電力”)技術(shù)總監(jiān)譚弘武表示：“當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)模快速增長，但運檢人員數(shù)量相對穩(wěn)定，信息獲取、狀態(tài)感知和作業(yè)方式相對傳統(tǒng)，自動化程度低且人力投入大。”他進(jìn)一步表示，煜邦電力將近年興起的具身智能與智能體技術(shù)相結(jié)合，為大模型添加“可行動的軀體”。采用云邊端協(xié)同計算架構(gòu)，云側(cè)將電力行業(yè)大模型壓縮下發(fā)至場站邊緣計算裝置，邊緣融合無人機(jī)、巡檢機(jī)器人等分布式終端采集的圖像、視頻流、紅外等數(shù)據(jù)，通過大小模型協(xié)同計算，實現(xiàn)對設(shè)備缺陷、人員行為、環(huán)境隱患的全景智能分析。
深化應(yīng)用仍存挑戰(zhàn)
王佳穎預(yù)計，未來，人工智能技術(shù)將進(jìn)一步推動空間信息技術(shù)深化服務(wù)電網(wǎng)。“隨著多模態(tài)大模型與智能體深度嵌入，具身智能與人機(jī)協(xié)同聯(lián)動突破，人工智能技術(shù)正深度重塑空間信息技術(shù)在電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用范式，驅(qū)動空天平臺從數(shù)據(jù)采集向智能決策躍升，空間信息技術(shù)逐步由態(tài)勢感知向主動防御跨越，算力基礎(chǔ)設(shè)施也向彈性化+自主可控邁進(jìn)，可為電網(wǎng)提供更加自進(jìn)化、自適應(yīng)的時空智能服務(wù)。”
不過，當(dāng)前空間技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用也有難題待解。王繼業(yè)指出，在時空連續(xù)性、實時性及分辨率方面，不同數(shù)據(jù)源的時間基準(zhǔn)和空間坐標(biāo)系存在差異導(dǎo)致連續(xù)性較差，高分辨率數(shù)據(jù)傳輸與處理壓力巨大，現(xiàn)有通信帶寬難以支撐海量數(shù)據(jù)快速傳輸。同時，無人機(jī)、機(jī)器人、機(jī)械臂等電氣輔助工具逐漸代替人工作業(yè)，但這也為其有效載荷及智能程度提出更高要求。此外，電力空間信息技術(shù)所布設(shè)的傳感器暴露在開放環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)安全易受威脅，保障數(shù)據(jù)傳輸與存儲安全將成為電力空間技術(shù)未來發(fā)展重要的趨勢。
有分析指出，當(dāng)前空間信息技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用仍存在“產(chǎn)學(xué)研用”脫節(jié)現(xiàn)象，既懂空間信息技術(shù)又熟悉電力系統(tǒng)的復(fù)合型人才非常稀缺，學(xué)術(shù)上的理論成果難以快速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)界的實用技術(shù)，需著力推動理論研究與產(chǎn)業(yè)實際應(yīng)用緊密結(jié)合、相互促進(jìn)，共同提煉科學(xué)問題，加速成果轉(zhuǎn)化。
來源：中國能源網(wǎng) 作者：楊沐巖
作者：楊沐巖
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