隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，人口不斷的增長，對能源的需求也越來越大。但是，在許多地方，當(dāng)前的電力系統(tǒng)并不是為了促進(jìn)多種能源而建立的，特別是可再生能源。

一些公司轉(zhuǎn)向不同的智慧城市計劃，并引入了“智能電網(wǎng)”。它主要由人工智能和5G連接來帶動。

深圳是最早采用智能電網(wǎng)的城市之一。該市供電局與華為合作，共同研究和開發(fā)電力行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用。借助AI作為未來智能電網(wǎng)的大腦，這也將這些創(chuàng)新變?yōu)楝F(xiàn)實。

人工智能可提高效率近80倍

深圳還有一個問題要解決，對其數(shù)十年歷史的電網(wǎng)進(jìn)行實時檢查，深圳供電局（SPSB）必須找到解決方案。

“我們的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，由一名普通的線路檢查員在30年內(nèi)檢查的路線等于赤道的長度，”該局傳動管理研究所所長魏謙虎說。

現(xiàn)在，SPSB運營著3900公里的架空線（110 kV或以上）以及大約7700個獨立的電桿和電塔。這些生產(chǎn)線和設(shè)備遍布深圳，并且大多數(shù)運行在山區(qū)。手動檢查需要大量的人力，在嚴(yán)酷的室外操作條件下運行起來通常會帶來危險。

該局于2013年首先使用最新技術(shù)引入了在線監(jiān)視系統(tǒng)，有巨大的改進(jìn)，但系統(tǒng)內(nèi)部仍然存在技術(shù)限制。視覺數(shù)據(jù)被送回手動分析，這并沒有使流程效率很高。

華為憑借其在AI和其他技術(shù)方面的專業(yè)知識，為該局開發(fā)了智能檢查系統(tǒng)。它與華為Atlas 200 AI加速模塊一起運行，并使用AI推理算法在本地分析圖像和視頻，從而可以快速警報響應(yīng)。

由Ascend驅(qū)動的AI處理器部署在所有輸電桿和輸電塔以及無人機在線監(jiān)控的攝像頭中，該系統(tǒng)可以有效地識別出五個典型的潛在風(fēng)險以及七個主要的桿塔故障。

這種檢查模式主要使用智能系統(tǒng)分析，如果加上人工判斷，則可以將最初的20天現(xiàn)場檢查時間縮短到只有兩個小時，提高了80倍。

變電站智能檢查機器人

SPSB的500 kV變電站于2002年啟動，是深圳的第二個500 kV變電站，具有四個主要變壓器。變電站的檢查工作通常很復(fù)雜，在夏季，其負(fù)荷在高峰時段可達(dá)到最大容量的80％。

“夏季，深圳的電力需求激增，極大地加強了我們的運維工作?，F(xiàn)在，5G和AI幫助我們簡化了運維工作。” 變電站所長謝志義表示，他認(rèn)為5G和AI在電力轉(zhuǎn)換的智能管理中仍有很大進(jìn)步的空間。

在使用5G和AI之前，例行檢查非常耗時，艱巨，通常在晚上進(jìn)行。對于正常的電源，必須在清晨進(jìn)行大范圍的停電和大修。多個變電站的故障使檢查員來回走動甚至需要做更多的工作。

現(xiàn)在，得益于高速，低延遲和大帶寬的連接性，受支持的5G智能檢查機器人可以完成此任務(wù)。機器人將圖像設(shè)備的功率和紅外溫度數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)娇刂?a target="_blank">中心。

然后，智能分析平臺使用邊緣計算和AI視頻識別來收集數(shù)據(jù)，例如儀表讀數(shù)，設(shè)備溫度，位置和開關(guān)狀態(tài)，以檢測故障和風(fēng)險，并快速生成警報。

因此，無人值守的智能運維有助于將變電站的例行檢查效率提高近三倍。

5G上的快速傳輸，提供差分保護(hù)

配電網(wǎng)絡(luò)的差分保護(hù)可以極大地減少受電網(wǎng)故障影響的區(qū)域，并盡早消除故障，從而實現(xiàn)斷電的“零感知”。

該機制將需要保護(hù)的每個電氣設(shè)備分類為連接節(jié)點。通常，每個設(shè)備的電氣輸入和輸出電流應(yīng)相同。否則，設(shè)備被認(rèn)為是有故障的。然后，自動控制器會盡快切斷故障設(shè)備的電源，以保護(hù)其他設(shè)備不受影響，并避免因連鎖反應(yīng)而導(dǎo)致電源故障。

為了實現(xiàn)差動保護(hù)，自動控制器需要比較電路兩端的電流。電流以光速運行，這意味著差動保護(hù)的延遲要求很高。

傳統(tǒng)的4G連接被認(rèn)為是緩慢的，因此在4G時代必須使用光纖來實現(xiàn)差動保護(hù)。但是，其大規(guī)模部署非常耗時，成本高并且容易受到外部損害。

該解決方案是5G，這歸功于其不到15毫秒的低延遲以及出色的速度和帶寬。

創(chuàng)新使許多家庭更便利

南玻集團為超過一百萬平方公里的地區(qū)供電，覆蓋人口超過2.54億。智能電網(wǎng)在各種情況下都特別有效，例如新能源與電網(wǎng)連接，靈活的大型電網(wǎng)互連，多用戶供需平衡以及信息技術(shù)與電力系統(tǒng)之間的交互連接。

5G和AI等新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用正在幫助電力行業(yè)優(yōu)化供電，智能地照亮數(shù)千個家庭。

這是9月23日至26日在上海舉行的第五屆HUAWEI CONNECT中討論的富有遠(yuǎn)見的解決方案之一。工業(yè)精英和技術(shù)專家，以及客戶和合作伙伴，就如何在華為的支持下實現(xiàn)不同的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)行了分享。
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