導 語
2024年10月18日，在“第5屆電力人工智能大會暨第3屆電力行業數字化轉型大會”上，第3屆“智創獎”電力數智化轉型技術創新應用評選結果公布。
國網山東省電力公司威海供電公司、國網山東省電力公司信息通信公司憑借其“新型電力系統通信業務規劃校核智能助手”案例，獲得“通信數智化轉型創新應用案例獎”。
01｜創新點
電力通信網是承載生產、經營、管理各類業務數據的“第二張實體網絡”，與電網同生共存、互促發展。隨著新型電力系統建設不斷推進，電網形態和特性正發生深刻變革，電力通信網在安全運行、業務承載以及智慧管控能力上都面臨著極大挑戰。
電網繼電保護、安自裝置等關鍵生產控制業務的安全可靠運行離不開科學的通信運行方式，一旦方式安排不合理極易引發電網生產業務大面積中斷事故，直接影響社會經濟民生。目前，通信網運行方式安排主要依賴人工，缺少數智化分析工具，存在方式規劃效率低、業務路徑不合理、過度依賴人員等問題。在新型電力系統建設及數智化轉型這一新形勢、新任務下，強有力的輔助規劃和獨立性校核數字化工具的需求越來越迫切。
智能助手可輔助開展通信網規劃設計、重載優化、方式規劃、故障研判，協助通信運維人員精準、高效地完成通信網監視及運維工作，保障電力通信網的穩定運行。具體有以下創新點：
1
結構化管理數據資源。打通數據壁壘，對通信管理系統、網管等不同系統在資源管理、實時監視等模塊中積累的海量數據進行轉化清洗，建立標準化大數據模型，提升數據質量和使用價值。
2
圖形化展示通信資源。采取大數據分析、機器學習等手段，將智能成果與GIS系統有機結合，率先實現光纜、設備資源的可視化展示，實現通信業務規劃可視化圖形操作，為光纜重載治理提供了具象載體，有效解決通信方式單手工繪制、通信方式無法自動規劃路由的問題。
3
智能化規劃業務路由。以通信調度員思維模式為框架，建立影響電力通信業務均衡度指標的深度學習模型，實現通信業務規劃在GIS系統上直觀動態展示及業務方式路徑智能分析、故障迂回路徑快速生成，有效提升通信網精益運維水平。
4
自動化校驗方式規劃。智能化分析通道運行工作路由、備用路由數據，根據不同業務方式需求，制定“雙設備、雙路由、雙電源”隱患分析對象數據檢查校驗規則，實現保護、安穩類業務的自動路由規劃與獨立性校驗，確保通信網安全平穩運行。
02｜應用成效
本成果于2022年5月入選國網山東省電力公司職工技術創新聯盟重大攻關項目，于2022年9月完成成果設計、研發，在國網威海供電公司、國網山東信通公司進行測試優化工作，成果產出后先后推廣至國網濟南、煙臺、萊蕪供電公司進行試點應用。具有以下成效：
01
通信資源全局可視化
TMS系統在資源管理、實時監視、運行管理等模塊應用中積累了海量的動態數據、空間數據，智能助手的地理接線模型可以從站點、光纜、光路、業務等多個維度提供通信資源運行狀態可視化，便于方式編制人員、故障搶修人員、檢修提報人員直觀地獲取設備、光纜、業務之間的聯系，快速完成策略制定和方案編寫，有利于網絡整體運行狀態的全局分析。
02
網絡重載資源最少化
隨著新型電力系統的建設，通信網規模龐大且業務承載不均衡，核心層節點設備容易出現資源可用率不足的情況，智能助手的光纜設備重載數字化功能可以通過綜合分析光纜、設備與業務通道的關系，實現光纜及設備重載情況可視化展示，在業務路由推薦時，作為重要分析依據使得業務路由的選擇能夠均衡使用現有資源，2023年對威海公司通信網核心層節點設備承載業務進行重載分析，優化調整通信業務13條，釋放2臺重載設備通信資源，直接節省設備新增費用85.2萬元。
03
業務方式管理高效化
全面梳理通信網絡資源信息，利用業務方式自動生成功能，可以在通信基礎設施調整后快速完成網架結構調整，實現業務最優路徑智能推薦，方式編制效率提升89.23%。建立保護、安控等業務通道“雙設備、雙路由、雙電源”自動校核模型，將人工校核改為線上自動校核，準確率提升至99%，方式校核時間縮短76.3%，并可校核不滿足“三雙”要求的隱患，實現隱患自動識別自動匹配最優方式。
04
檢修合理性校驗智能化
利用智能助手檢修分析功能，可以校驗檢修計劃安排、檢修方案編制合理性，并對同一時間段不同檢修之間的疊加風險進行梳理，幫助運維人員提高檢修平衡的可靠性，本成果應用后檢修計劃一次通過率提升80.3%。
03｜技術路線
數據提取
梳理方式安排所需的各類資源數據，包括站點、光纜、光配等靜態資源數據及網管采集的設備、拓撲、通道等動態資源數據，綜合評估資源預留和釋放情況，充分考慮光纜長度及類型、投運年限、業務承載、設備及光纜重載情況等多重因子，滿足不同業務場景類型，進行數據提取。
數據聚合
將已有指標和通信管理系統臺賬數據進行關聯，形成統一數據模型，通過各類數據聚合，并進行數據有效性、可用性校核，補全各類數據信息，實現有效信息的歸類處理。
應用建模
分析不同業務場景所需模型，進行應用建模，滿足分析需求：
1.基于地圖可視化資源建模。建立影響電力通信業務均衡度指標深度學習模型，通過分析通道占用的光纜、設備光路資源信息，以地圖顯示通道路由圖，直觀展示業務所經過的光纜、設備資源。
2.關鍵業務獨立性自動校核模型。制定重要生產業務“雙設備、雙路由、雙電源”隱患分析對象數據檢查校驗規則，基于選擇的業務，后臺可根據當前運行的相關設備、業務所經路由及路由所在溝道等數據信息，實時檢索并匹配“雙設備、雙路由、雙電源”檢查校驗規則庫的規則。
3.方式路由智能化擇優編制模型。制定通信網方式路由規劃規則，依托設備資源占用、設備節點數、光纜故障情況、光纜故障類型等因素，設置不同等級的權重，根據權重配置路由優先級。綜合運用多目標優化算法，對通信網路徑精準預測、規劃，有效避免新開通方式路由光纜、設備重載，綜合分析規則模型和算法模型，實現業務路徑智能推薦，智能生成備選路由方案，推薦最優路徑。
4.檢修計劃合理性綜合校驗模型。梳理各類檢修受影響設備、光纜及業務通道，建立檢修合理性校核模型，分析檢修計劃的合理性、合規性，提升檢修工作效率和準確性。在地理接線模型內對選定時間段內檢修之間存在的疊加風險進行預警，幫助運維人員制定規避措施，降低檢修工作隱患。
04｜應用場景
1.調度專業核實資源。調度員可以使用智能助手核實資源，從可視化的地圖上查詢站點、光纜、業務等資源，便于進行檢修、方式等工單的再次核對，為調度指令下達做好準備。
2.運行專業規劃校核。運行人員可以利用智能助手進行業務方式高效編制，選中業務起始站點一鍵出具業務方式，編制完成方式單。在業務運行后，可根據業務方式原則一鍵校核業務方式，進行方式“回頭看”，校核不滿足“三雙”、存在重載的隱患，進行隱患自助治理。
3.規劃專業網絡規劃。規劃專業可利用智能助手模擬網絡調整情況，并對新的網絡承載業務情況進行分析，進一步評估網絡變化情況及業務承載情況是否滿足未來需求變化。
4.故障處置。光纜故障時，利用智能助手針對光纜上承載的業務可按照迂回策略一鍵生成迂回路徑，有效縮短通道中斷時間，5分鐘內即可編制完成搶修方案。
5.極端惡劣天氣下應急預案編制。針對極端惡劣天氣下對于光纜和站點的影響，可分析光纜或站點重要業務的影響情況，并制定應急迂回措施，防止在極端天氣下重要生產業務中斷。
05｜典型經驗和推廣前景
智能助手可輔助通信網開展規劃設計、重載優化、業務路徑規劃等，為通信運維工作提供信息化輔助支持，協助通信運維人員精準、高效地完成通信網監視及運維工作；通過重載業務預警降低發生故障后的運維成本；通過檢修工作分析排除工作隱患和潛在風險，進一步保障電力通信網的穩定運行。
01
行業內推廣
智能助手在上線期間運行穩定，未發生系統故障。產品可復制性、可推廣性較高，適用于電力通信專業，基于山東省公司、市公司通信網技術體制一致、運維模式一致的現狀以及管理要求同質化等利好條件，可將該系統推廣至其他市公司，目前已與濟南、煙臺、萊蕪公司推廣應用，可向省內其他市公司推廣應用。
基于模型算法的一致性，該系統可進一步升級應用于電網規劃、設計等相關專業，輔助電網智能分析預判輸電線路、設備重過載等情況，后期可推廣至國網公司及其他省市公司的各相關專業。
02
行業外推廣
通信運行方式智能助手對外不僅在運營商中可推廣應用，而且在水務、燃氣、供熱、石油等明顯具有管道化特征的行業內均有較強的應用價值。在該系統功能經過不斷完善優化后，下一步計劃將該系統進行行業外推廣，全面發揮項目價值。
END
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