中國電科院“衛(wèi)星遙感+氣象分析” 防范輸電通道風險

　　年初以來，中國電力科學研究院有限公司電力遙感技術(shù)團隊推動輸電通道衛(wèi)星遙感巡檢規(guī)模化應用，創(chuàng)建電力“遙感+氣象”融合應用新模式，貫通數(shù)據(jù)傳輸通道和業(yè)務系統(tǒng)連接通道，提升了輸電通道防風險水平。

　　7月17日，針對安徽和江蘇20余條500千伏及以上線路的約1000千米重要輸電通道，中國電力科學研究院有限公司電力遙感技術(shù)研發(fā)與應用團隊(下文稱“電力遙感團隊”)支撐國網(wǎng)江蘇、安徽電力，完成了本年度第10期輸電通道隱患排查與風險評估工作。風險評估報告顯示，未來24小時輸電通道2千米范圍內(nèi)800余處易飄浮物為低風險等級，輸電通道異物整體風險較小，無隱患告警。

　　3月以來，電力遙感團隊針對安徽、江蘇的重要輸電通道，推動衛(wèi)星遙感巡檢規(guī)模化、常態(tài)化應用，已發(fā)現(xiàn)3600余處施工作業(yè)、易飄浮物和線下燒荒等隱患，將隱患識別準確率提升至85%以上，風險預測能力較人工巡檢明顯提高。“從業(yè)務效果上看，與試點應用情況相比，今年的通道遙感巡檢頻率更高，主動預防能力更強，與一線班組結(jié)合更緊，與生產(chǎn)運維融合更深。”電力遙感團隊負責人楊知說。

　　打造低時延、高可靠數(shù)據(jù)傳輸鏈路

　　對于電力行業(yè)而言，氣象數(shù)據(jù)屬于外部數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量大、格式多樣、獲取成本較高，把此類數(shù)據(jù)從相關(guān)數(shù)據(jù)管理部門接入需要經(jīng)過多種網(wǎng)絡環(huán)境，數(shù)據(jù)鏈路長，造成電網(wǎng)企業(yè)遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)獲取穩(wěn)定性不足、延時較高。

　　針對上述數(shù)據(jù)獲取現(xiàn)狀，國家電網(wǎng)有限公司數(shù)字化部按照“兩統(tǒng)籌、兩統(tǒng)一”的工作思路，組織開展了公司外部氣象環(huán)境數(shù)據(jù)統(tǒng)籌納管與共享運營工作，著重解決共性氣象環(huán)境數(shù)據(jù)標準化、安全合規(guī)接入與共享問題。此項工作由中國電科院提供技術(shù)支撐。1月，中國電科院在公司外部氣象環(huán)境數(shù)據(jù)共享的框架下，實現(xiàn)從總部數(shù)據(jù)中臺獲取輸電通道巡檢與風險評估需要的共性氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合定制化遙感數(shù)據(jù)，為重要輸電通道巡檢與風險評估提供了數(shù)據(jù)保障。

　　3月，中國電科院利用專用光纖和總部數(shù)據(jù)中臺，針對輸電通道巡檢與風險評估所需的多源遙感、氣象數(shù)據(jù)，解決了數(shù)據(jù)無損壓縮和數(shù)據(jù)傳輸故障快速定位等系列技術(shù)問題，完成了標準化數(shù)據(jù)接口開發(fā)，建立了一條中國電科院至省級電力公司的低時延、高可靠數(shù)據(jù)傳輸鏈路。

　　可靠的數(shù)據(jù)傳輸鏈路推動遙感、氣象數(shù)據(jù)延時從30分鐘縮短至15分鐘左右，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性從約90%提升至98.32%，為業(yè)務應用提供了穩(wěn)定的數(shù)據(jù)保障。依托公司統(tǒng)一接入的外部氣象環(huán)境數(shù)據(jù)，與往年相比，輸電通道衛(wèi)星遙感巡檢每千米應用的月度成本降低了27%。

　　創(chuàng)建電力“遙感+氣象”融合應用模式

　　基于可靠穩(wěn)定的內(nèi)外部數(shù)據(jù)傳輸鏈路，電力遙感團隊創(chuàng)建了電力“遙感+氣象”融合應用新模式，提升輸電通道巡檢與風險評估的精細化、實時性水平。

　　以易飄浮物監(jiān)測預警為例，近年來塑料薄膜等易飄浮物引發(fā)的輸電線路故障時有發(fā)生，部分易飄浮物可從距離線路500米以外的地方被風吹起落在線路上。但常規(guī)的技術(shù)手段很難主動預防易飄浮物造成的外力破壞風險。電力遙感團隊利用衛(wèi)星遙感“看得清”的優(yōu)勢，開發(fā)輸電線路易飄浮物精細化智能識別模型，得到按周更新的易飄浮物分米級辨識結(jié)果。在此基礎上，利用每日氣象預報和小時級地面氣象監(jiān)測結(jié)果，電力遙感團隊開發(fā)易飄浮物氣象風險評估模型，實現(xiàn)小時級的高頻次監(jiān)測預測和在線告警。

　　“這種模式可以讓運維管理人員更加直觀、清晰地了解通道現(xiàn)場情況。同時，易飄浮物氣象風險評估模型可以模擬易飄浮物落點，對每一處易飄浮物進行精準的活動軌跡仿真，在線預測風險，無須一線班組開展大范圍排查，節(jié)約了大量人力物力，解決了易飄浮物主動預防和精準防治的難點問題，對實際生產(chǎn)運維幫助更加明顯。”電力遙感團隊技術(shù)骨干張思航介紹。

　　除了對易飄浮物進行風險評估，電力遙感團隊還針對山火、強對流天氣帶來的線路覆冰舞動等多種隱患構(gòu)建了差異化的電力“遙感+氣象”模型，推動輸電通道隱患監(jiān)測方式從事中監(jiān)測向事前精細化預測轉(zhuǎn)變。

　　構(gòu)建常態(tài)化電力遙感綜合服務系統(tǒng)

　　4月，為了將電力“遙感+氣象”融合應用新模式轉(zhuǎn)化成支撐一線生產(chǎn)業(yè)務的實際生產(chǎn)力，電力遙感團隊構(gòu)建了電力遙感綜合服務系統(tǒng)。該系統(tǒng)嵌入了通道隱患遙感智能識別、融合氣象數(shù)據(jù)的隱患風險自動評估和電網(wǎng)設備設施自動關(guān)聯(lián)分析等核心模型，包含10余個功能模塊，可監(jiān)測分析樹障、易飄浮物、施工作業(yè)、山火、地質(zhì)災害、覆冰舞動等輸電通道隱患情況，按照需求提供模塊化服務。電力遙感團隊打通了內(nèi)網(wǎng)環(huán)境下該系統(tǒng)與省級、地市公司級業(yè)務管控系統(tǒng)、平臺的連接通道，為重要輸電通道隱患管理提供常態(tài)化技術(shù)支撐。

　　5月20日，國網(wǎng)安徽電力輸電全景管控平臺上的衛(wèi)星遙感巡檢模塊山火監(jiān)測預警子模塊上線試運行。該子模塊接入電力遙感綜合服務系統(tǒng)，能夠?qū)χ匾旊娡ǖ肋M行區(qū)段級山火風險預測日更新、火點在線告警滾動實時更新和山火災后評估按需更新。一旦發(fā)生山火，該模塊還可以將起火點監(jiān)測預警信息快速分發(fā)至一線班組人員的移動端應用，便于起火點附近的一線班組人員及時處置。此次子模塊上線將電力“遙感+氣象”融合應用新模式從試點應用拓展到實際生產(chǎn)一線工作中，實現(xiàn)了電力“遙感+氣象”融合應用新模式的規(guī)模化應用，可以為供電企業(yè)日常運維管理輸電通道提供持續(xù)性、穩(wěn)定性支撐。

　　按照工作計劃，電力遙感團隊正開展電力遙感綜合服務系統(tǒng)核心功能模塊升級，進一步拓展系統(tǒng)應用范圍。“未來，我們還要優(yōu)化系統(tǒng)運營模式，向各單位提供成熟功能模塊的本地化部署實施服務，讓各單位能夠在本地業(yè)務系統(tǒng)、平臺進行自主運算和自主分析，構(gòu)建更符合輸電線路運維保障需求的電力遙感應用體系。”中國電科院輸電線路監(jiān)測評估實驗室主任劉彬介紹。（路知源 漢京善 劉宇舜）