推動(dòng)能源革命,建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系,是我國(guó)能源技術(shù)創(chuàng)新的行動(dòng)計(jì)劃。智能電網(wǎng)是將先進(jìn)的傳感量測(cè)技術(shù)、信息通信技術(shù)、分析決策技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與能源電力技術(shù)以及電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備高度集成的新型現(xiàn)代化電網(wǎng),是圍繞能源效率提升目標(biāo)提供智慧能源技術(shù)支撐的重點(diǎn)發(fā)展方向之一?;A(chǔ)設(shè)施和裝備、信息通信、智能調(diào)控是現(xiàn)代電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的3個(gè)戰(zhàn)略方向,先進(jìn)輸/變/配電裝備技術(shù)、現(xiàn)代復(fù)雜大電網(wǎng)安全穩(wěn)定技術(shù)兩大技術(shù)已被納入現(xiàn)代電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的10個(gè)創(chuàng)新行動(dòng)。
物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)和全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備,實(shí)時(shí)獲取物體的聲、光、熱、電、位置、環(huán)境等信息,利用各種方式將物體接入互聯(lián)網(wǎng),在物體間進(jìn)行信息的交流和傳送,以達(dá)到對(duì)物體感知、定位、監(jiān)控、管理等目的的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的輸/變/配電及用戶端設(shè)備具有感知能力、通信能力,能夠被識(shí)別,可以被控制。
人工智能在圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)等多個(gè)領(lǐng)域已逐步走進(jìn)了電力設(shè)備的真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景。已發(fā)展了20多年的輸/變/配電設(shè)備狀態(tài)及環(huán)境信息監(jiān)測(cè)/檢測(cè)技術(shù)為我國(guó)電網(wǎng)的智能化建設(shè)積累了海量數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)、大計(jì)算能力為基于多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型的深度學(xué)習(xí)提供了大展身手的機(jī)會(huì)。以近年來(lái)快速發(fā)展應(yīng)用的架空線路機(jī)巡,電纜、GIL、變電站的機(jī)器人巡檢等為代表的新技術(shù),開(kāi)始發(fā)揮出人工智能真正的價(jià)值。而提供電力設(shè)備大數(shù)據(jù)的封裝微小傳感器組網(wǎng)的高可靠性、環(huán)保安全、低損耗、緊湊化和智能化電氣設(shè)備對(duì)先進(jìn)材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝、傳感模型等基礎(chǔ)研究提出新要求。電力設(shè)備電氣性能、機(jī)械性能和環(huán)境適應(yīng)能力等研究從實(shí)驗(yàn)室向運(yùn)行數(shù)據(jù)人工智能化應(yīng)用的擴(kuò)展出現(xiàn)了新問(wèn)題,如基于真實(shí)、運(yùn)行缺陷/故障小樣本數(shù)據(jù),對(duì)電力設(shè)備如何優(yōu)化材料結(jié)構(gòu),如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確診斷狀態(tài)、準(zhǔn)確預(yù)警故障,甚至準(zhǔn)確預(yù)測(cè)使用壽命。
在能源革命和人工智能技術(shù)革命的雙重背景下,《廣東電力》編輯部組織了“人工智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸配電領(lǐng)域中的應(yīng)用”??荚诠餐杏懴嚓P(guān)領(lǐng)域的新理論、新技術(shù)、新應(yīng)用,共同促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)的智能化發(fā)展。我們榮幸地受邀擔(dān)任此次??奶丶s主編,本次征稿共計(jì)征得五十余篇文章,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格審核,最終收錄22篇,內(nèi)容涵蓋了輸/變/配電領(lǐng)域人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以下4個(gè)主要方面。
華南理工大學(xué)郝艷捧團(tuán)隊(duì)證明了利用表面光纖光柵檢測(cè)復(fù)合絕緣子溫升的可行性,實(shí)現(xiàn)了復(fù)合絕緣子軸向、周向溫升等時(shí)間、空間演化的同時(shí)檢測(cè),為復(fù)合絕緣子異常溫升研究提供了一種實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法。哈爾濱理工大學(xué)趙洪團(tuán)隊(duì)依據(jù)聲傳播基本理論和聲場(chǎng)有限元仿真方法設(shè)計(jì)了可通過(guò)固體介質(zhì)耦合聲波的法-珀傳感器結(jié)構(gòu),提出了在固體介質(zhì)表面安置法-珀傳感器進(jìn)行局部放電檢測(cè)的方法。華北電力大學(xué)萬(wàn)書(shū)亭團(tuán)隊(duì)提出了一種基于振動(dòng)響應(yīng)多維度聯(lián)合特征的變電站瓷支柱絕緣子故障判別方法,能夠有效全面地提取絕緣子振動(dòng)信號(hào)的特征,從而識(shí)別瓷支柱絕緣子的內(nèi)部故障。華南理工大學(xué)季天瑤團(tuán)隊(duì)提出了基于自編碼器和門(mén)控循環(huán)單元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建故障分類器,能夠準(zhǔn)確地從多種擾動(dòng)信號(hào)中檢測(cè)和識(shí)別電纜早期故障。華中科技大學(xué)彭小圣團(tuán)隊(duì)、廣東電網(wǎng)中山供電局劉文浩等提出了基于可變?cè)胍舻母邏弘娎|局部放電樣本擴(kuò)充方法,有效提高基于隨機(jī)森林、支持向量機(jī)與邏輯回歸電纜局部放電模式識(shí)別模型的識(shí)別精度。中國(guó)核電工程有限公司鄭州分公司王旭東、許繼集團(tuán)有限公司王雷濤等提出了基于LoRa、電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)、4G/5G聯(lián)合組網(wǎng)的配電網(wǎng)巡檢通信架構(gòu),利用最新的LoRa無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成前端所采集數(shù)據(jù)的可靠傳輸,解決配電網(wǎng)設(shè)備采樣點(diǎn)分散、數(shù)據(jù)分布式處理要求較高以及傳統(tǒng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠的缺點(diǎn)。廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心王乃嘯、清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院王希林團(tuán)隊(duì)研究了自然污穢特性對(duì)LIBS光譜結(jié)果的影響,建立基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的絕緣子污穢成分定量檢測(cè)模型,有助于實(shí)現(xiàn)運(yùn)行絕緣子表面自然污穢沉積狀況的在線監(jiān)測(cè)和分析。
華中科技大學(xué)李黎團(tuán)隊(duì)提出了基于深度文本挖掘模型卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-雙向門(mén)控循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN-BiGRU)的智能變電站操作票自動(dòng)化校驗(yàn)方法,較為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)操作票正誤判斷,從而有效提高校驗(yàn)工作效率。廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心高海翔、華中科技大學(xué)林湘寧團(tuán)隊(duì)介紹了知識(shí)圖譜的概念、構(gòu)建方法和應(yīng)用,并聚焦電力系統(tǒng)領(lǐng)域,論述知識(shí)圖譜在現(xiàn)有研究中的應(yīng)用場(chǎng)景,結(jié)合電力系統(tǒng)知識(shí)特性,指出知識(shí)圖譜在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題和可能的研究方向。華北電力大學(xué)劉云鵬團(tuán)隊(duì)、國(guó)網(wǎng)河北檢修分公司武建華以絕緣子紅外圖像數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,提出了一種基于YOLOv3算法的絕緣子紅外故障檢測(cè)方法,具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。武漢大學(xué)易本順團(tuán)隊(duì)、國(guó)家電網(wǎng)華中分部楊建華等提出了一種基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的特高壓線損預(yù)測(cè)方法。江蘇電力信息技術(shù)有限公司李寶樹(shù)基于M-BiJOR算法的故障診斷方法構(gòu)建了一種面向電網(wǎng)的邊緣算力優(yōu)化與分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模型。廣東電網(wǎng)汕頭供電局余佳瑩提出了一種基于改進(jìn)粒子群算法的輸電網(wǎng)檢修計(jì)劃自動(dòng)優(yōu)化方法,有效提高輸電網(wǎng)檢修計(jì)劃的日檢修操作量均衡度。
華中科技大學(xué)葉齊政團(tuán)隊(duì)、廣東電網(wǎng)江門(mén)供電局葉偉玲等基于可見(jiàn)光照片的色度信息,提出一種識(shí)別日光下沿面放電狀態(tài)的新方法。武漢大學(xué)王波團(tuán)隊(duì)、貴州電網(wǎng)電力科學(xué)研究院辛明勇等提出了基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的輸電線路機(jī)巡影像去雨滴方法,有效去除巡線無(wú)人機(jī)圖像中的雨滴并修復(fù)雨滴覆蓋區(qū)域背景圖像。上海交通大學(xué)李喆團(tuán)隊(duì)、南方電網(wǎng)超高壓輸電公司廣州局趙航航提出一種輸電線路巡檢圖像檢測(cè)模型加速與壓縮算法,可以較為有效地壓縮模型尺寸,加速推理過(guò)程。深圳供電局謝有慶提出一種基于分?jǐn)?shù)階微分的電力系統(tǒng)有霧圖像增強(qiáng)方法,有效提升了電力系統(tǒng)視頻監(jiān)控有霧圖像的可視性。廣東電網(wǎng)廣州供電局徐炫東提出基于Bernoulli-Beta共軛先驗(yàn)和Gaussian-Wishart共軛先驗(yàn)的貝葉斯統(tǒng)計(jì)模型的變電站巡檢圖像預(yù)處理方法。
華北電力大學(xué)程養(yǎng)春團(tuán)隊(duì)、廣東電網(wǎng)電力科學(xué)研究院岳楹超等針對(duì)現(xiàn)有弧垂測(cè)量方式無(wú)法有效消除系統(tǒng)誤差的現(xiàn)狀,提出一種基于遺傳算法的輸電線路弧垂計(jì)算非線性自修正方法。浙江大學(xué)肖俊、國(guó)網(wǎng)浙江檢修分公司范海兵等提出了基于深度學(xué)習(xí)模型YOLO與Faster-RCNN模型的電力設(shè)備銹跡檢測(cè)技術(shù)。西安電子科技大學(xué)杜建超團(tuán)隊(duì)、國(guó)網(wǎng)陜西電力科學(xué)研究院韋汶妍等提出一種基于深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的輸電桿塔智能檢測(cè)算法,實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)監(jiān)控圖像中的桿塔檢測(cè)。廣東電網(wǎng)佛山供電局麥俊佳針對(duì)人工查閱輸電線路航拍照片作業(yè)量大、效率低等問(wèn)題,提出了一種基于深度學(xué)習(xí)的輸電線路航拍照片綜合識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)及方法,從而極大提高輸電線路機(jī)巡照片處理效率,有效地解決輸電專業(yè)巡檢照片處理方面的實(shí)際問(wèn)題。
本次專題重點(diǎn)收集了設(shè)備感知技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘分析、圖像處理分析、深度學(xué)習(xí)算法方面的一些最新成果,期望對(duì)我國(guó)電網(wǎng)的智能化和安全高效運(yùn)行提供有益的參考。非常感謝各位專家學(xué)者對(duì)本次??拇罅χС?,感謝《廣東電力》編輯部為本??樌霭嫠冻龅男燎趧趧?dòng)和認(rèn)真細(xì)致的工作。